【ITニュース解説】Microservices Security: From Fundamentals to Advanced Patterns

マイクロサービスアーキテクチャへの移行は、スケーラビリティや開発の柔軟性をもたらす一方で、セキュリティ上の課題を複雑化させる。モノリシックなアプリケーションとは異なり、多数の独立したサービスを保護する必要があり、攻撃対象領域が拡大する。

マイクロサービスセキュリティの重要な原則は、最小権限の原則、多層防御、自動化の3つだ。最小権限の原則とは、各サービスに必要な最小限のアクセス許可のみを付与すること。多層防御は、単一のセキュリティ対策に依存せず、複数の防御層を設けることで、攻撃者がシステムに侵入するのを困難にする。自動化は、手作業によるセキュリティプロセスを排除し、セキュリティ設定の一貫性を保ち、迅速な対応を可能にする。

サイバーセキュリティの5つの機能（特定、防御、検知、対応、復旧）も重要だ。資産の特定では、すべてのサービスとその依存関係を把握し、脅威モデリングでは、攻撃者がどのような目標を持ち、どのような攻撃経路を使う可能性があるかを分析する。防御では、認証と認可、データ暗号化、ネットワークセキュリティなどを実装する。検知では、セキュリティインシデントを迅速に検出し、対応では、インシデント発生時の対応手順を定義する。復旧では、システムを復旧し、再発防止策を講じる。

ゼロトラストは、ネットワークの内外を問わず、すべてのリクエストを検証するセキュリティアーキテクチャだ。明示的な検証、最小権限アクセス、侵害を前提とした設計が原則となる。IDレイヤー、ネットワークレイヤー、サービスレイヤー、データレイヤーで制御を適用し、多層防御を実現する。

保護メカニズムとして、パッチ適用、データ暗号化、認証と認可、シークレット管理がある。パッチ適用は、ソフトウェアの脆弱性を修正するために不可欠だが、複雑な依存関係や運用上のオーバーヘッドが課題となる。データ暗号化は、転送中と保存中のデータを保護する。TLSとmTLSは、データ転送を保護するための重要なプロトコルだ。認証は、ユーザーの身元を確認するプロセスであり、認可は、ユーザーが何を実行できるかを決定するプロセスだ。JWT（JSON Web Token）は、分散環境での認可を効率的に行うための手段となる。シークレット管理は、データベースの認証情報やAPIキーなどの機密情報を安全に管理することだ。HashiCorp Vaultなどのツールを使用し、シークレットのライフサイクル全体を管理する。

高度なセキュリティパターンとして、バルクヘッド、サーキットブレーカー、レート制限、セキュリティオブザーバビリティがある。バルクヘッドパターンは、リソースを分離し、1つのサービスの侵害が他のサービスに影響を与えないようにする。サーキットブレーカーは、セキュリティ上の問題が発生した場合に、自動的にサービスを停止する。レート制限は、過剰なリクエストを制限し、DDoS攻撃などを防ぐ。セキュリティオブザーバビリティは、セキュリティ関連のメトリクスを収集し、異常なパターンを検出する。

サービスメッシュは、マイクロサービスセキュリティを自動化するための強力なツールだ。特に、相互TLSの実装を簡素化し、証明書の管理を自動化する。Istio、Linkerd、Consul Connectなどの選択肢がある。

マイクロサービスセキュリティは、継続的な取り組みが必要な課題だ。脅威モデリング、最小権限の原則、多層防御、自動化を重視し、組織全体でセキュリティ文化を醸成することが重要となる。