マイクロサービスを認証する方法

マイクロサービスのセキュリティ: 「目に見えない」ネットワークを弱点にしないでください

ねえ、最近のデジタル世界に関して言えば、物事は本当に複雑でクールです。考えてみてください。サーボモーターやサーボのネジや回路がすべて手ではっきりと見えるのです。問題がある場合は、レンチをひねるか、マルチメーターでテストすることで問題の核心を見つけることができます。しかし、ビジネスをクラウドに移行し、注文サービス、ユーザー サービス、支払いサービスなどの独立したマイクロサービスに分割すると、それらは昼夜を問わず対話し、共同作業を行うため、それらの間のすべてのハンドシェイクを確認することはできません。洗練されたロボット アームを構築したものの、それを制御する無線信号を制御できないような気分になります。セキュリティ上の脆弱性?気づかれない不正アクセスの中に隠れている可能性があります。

「マイクロサービスはどのように相互認証するのでしょうか?」これはもはや新しい問題ではなく、私たちが毎日直面している日常的な問題です。次のシナリオを考えてみましょう。注文サービスは品目を差し引くために在庫サービスを呼び出す必要があります。権限のない人物 (おそらく外部の攻撃者、または権限を持たないはずの内部コンポーネント) が注文サービスを装ったリクエストを行った場合、在庫データは台無しになりますか?データ漏洩、サービスの中断、さらにはシステム全体のダウンがここから始まることがよくあります。

したがって、各マイクロサービスに一意で偽造不可能な「デジタル ID」を発行するような、信頼性の高い本人確認メカニズムが必要です。サービス A がサービス B にアクセスしたいときは、まずこの ID カード (資格情報) を提示し、サービス B または中央の「ゲートキーパー」によって厳密に検証されます。有効な資格情報がなければ、会話への扉は開かれません。

主要なアプローチ: 認証をシンプルかつ堅牢にする

システムを詰まらせずに安全にするには具体的に何をすればよいでしょうか?現在、主流の方法がいくつかあり、それぞれに独自の焦点があります。

1. API キー: シンプルでわかりやすいチケット これは、各サービスに固定の物理キーを与えるようなものです。使いやすく、直感的に管理できます。しかし、リスクも明らかです。キーが漏洩すると、他人がそのキーを自由に使用できるようになります。これは、比較的信頼できる内部環境、またはセキュリティ要件がそれほど高くないシナリオに適しています。鍵は定期的に交換し、厳重に保管する必要があります。

2. JWT トークン: 自己完結型パス JWT (JSON Web トークン) は、ハイテク暗号化されたチケットに似ています。これには ID 情報が含まれるだけでなく、いくつかの「許可命令」も含まれます (たとえば、このサービスはデータの読み取りのみが可能で、削除はできません)。その最大の利点は、「ステートレス」であることです。検証者は、特定のキーを使用するだけでトークンのロックを解除し、その有効性と署名を確認するだけで済みます。毎回中央データベースにアクセスしてクエリを実行する必要がないため、負担が軽減されます。ただし、トークン自体にも有効期限があり、一度発行してしまうと期限切れになる前に積極的に無効化することが難しいため、有効期限は慎重に設計する必要があります。

3. 双方向 TLS (mTLS): 暗号化された専用チャネルを確立します。これは現在、非常に確実な方法として認識されています。これにより、サービスの ID が明確になるだけでなく、接続を確立する前に両方の当事者が厳密な証明書検証を実行することが求められます。 2 つのマイクロサービスが、公共の廊下を通って通話するのではなく、最初に完全に暗号化されたプライベート電話回線に入り、双方のキーによって検証されると想像してください。これにより、仲介者による盗聴や偽装を効果的に防止できます。最初の 2 つよりも設定が若干複雑ですが、非常に高いセキュリティ要件が求められる金融、医療、その他の分野ではほぼ標準となっています。

4. OAuth 2.0 / OpenID Connect: 成熟した認証フレームワーク。このフレームワークは、より複雑なシナリオ、特にユーザーがサードパーティのクライアントにリソースへのアクセスを許可するシナリオ (たとえば、WeChat を使用してアプリにログインする場合など) を処理するのに適しています。また、特にマイクロサービス エコシステムを外部システムと安全に統合して標準化されたプロセスを提供する必要がある場合、マイクロサービスの内部認証にも役割を果たします。

選択と構築: 最良のものはなく、最適なものだけが存在します。

すべてに当てはまる万能のアプローチはありません。選択は「メカニズム」、つまりシステムのアーキテクチャの実際のニーズによって決まります。

• パフォーマンスの負担を考慮する: mTLS と同様、暗号化と復号化にはある程度のコンピューティング オーバーヘッドがかかります。 1 秒あたり数十万のリクエストを処理する超高同時実行シナリオの場合、ハードウェアとアーキテクチャがそれに耐えられるかどうかを評価する必要があります。
• 管理の複雑さ: JWT トークンの検証は高速ですが、トークン自体の発行、更新、およびキーのローテーションには、信頼できるセキュリティ サービス (多くの場合、アイデンティティ プロバイダーと呼ばれます) が必要です。 API キーは単純に見えるかもしれませんが、数百または数千のサービスがある場合、キーの配布、保管、リサイクルが運用上の悪夢になる可能性があります。
• 混合使用が標準: 多くのシステムは混合モードを使用します。たとえば、mTLS はサービス間のネットワーク チャネルのセキュリティを確保するために使用され、JWT はチャネル内で特定のユーザーの転送やコンテキスト情報の要求に使用され、多層保護を実現します。

認証を超えて: セキュリティの 3 次元の視点

認証は強固な扉ですが、セキュリティは完全なシステムです。忘れないで：

• 承認する：認証は「自分が誰であるか」を解決するのに対し、認可は「何ができるか」を規定します。 ID が正当であっても、注文サービスにはユーザー データベースを削除する権限があってはなりません。これには、多くの場合、役割 (RBAC) または属性 (ABAC) モデルと組み合わせたきめ細かい制御が必要です。
• 秘密管理: 認証に使用されるすべてのキー、証明書、パスワードは最高機密です。コード内にハードコーディングしないでください。サービスが実行時に動的にシークレットを取得し、自動ローテーションを実装できるようにする安全なシークレット管理ツールが必要です。
• 監視と監査：誰がいつ、何をアクセスしたのか？異常な認証失敗ログは攻撃の前兆である可能性があります。明確な監査ログを確立し、認証トラフィックをリアルタイムで監視することによってのみ、追跡可能性と早期警告を実現できます。

セキュリティは一度限りのセットアップではなく、継続的な取り組みです。それは、無数の「マイクロ」ギアで構成される複雑で精密な機械システムの物理的なロックから電子コード検証に至るまで、完全なセキュリティ ソリューションを設計するようなものです。明確な認証を開始し、防御層を構築することで、デジタル ビルディングはさまざまな環境で安定して実行できます。

この分野では、キロパワー提供される相関関係は、このような複雑なセキュリティ メカニズムの統合と管理を容易にすることに焦点を当てており、お客様が際限なくセキュリティ構成の詳細ではなくビジネス ロジック自体に集中できるようにします。結局のところ、機械を確実に動作させることがすべてのテクノロジーの最終目標です。

2005年に設立され、キロパワーは、中国広東省東莞に本社を置く、コンパクトモーションユニットの専門メーカーです。モジュラードライブテクノロジーのイノベーションを活用し、キロパワー高性能モーター、高精度減速機、マルチプロトコル制御システムを統合し、効率的でカスタマイズされたスマート ドライブ システム ソリューションを提供します。 Kpower は、スマート ホーム システム、自動エレクトロニクス、ロボティクス、精密農業、ドローン、産業オートメーションなどのさまざまな分野をカバーする製品で、世界中の 500 を超える企業クライアントにプロフェッショナルなドライブ システム ソリューションを提供してきました。