一种基于零信任的集群节点隐蔽及无库同步方法及系统与流程

本技术属于网络安全，尤其涉及一种基于零信任的集群节点隐蔽及无库同步方法及系统。

背景技术：

1、当前分布式集群、容器集群运行过程中，核心依赖节点身份认证与集群数据同步两大基础能力，保障集群整体稳定运行与数据一致性。

2、在集群节点认证方面，现有集群安全方案普遍采用静态证书认证、密钥固定校验、tcp常驻端口认证方式，认证机制固化。多数集群默认节点入网后长期可信，仅在节点接入初始完成一次身份校验，缺乏持续动态认证能力，违背零信任“永不信任、始终验证”的核心思想。同时，传统tcp认证端口长期固定对外开放，端口信息暴露，可被端口扫描软件轻易探测，易遭受端口扫描攻击、伪造节点接入、重放攻击，集群节点接入安全性较低。

3、在集群数据同步方面，现有集群数据一致性同步完全依赖数据库原生同步机制，主流采用数据库主从复制、集群分片同步、日志回放同步等方式实现节点间数据同步。该类同步方式深度绑定数据库，同步逻辑固化、可定制性差，且同步过程无安全校验机制，默认集群内所有节点可信，存在恶意节点接入后篡改、窃取集群同步数据的重大安全隐患。同时数据库原生同步机制占用数据库内核资源高，大规模集群场景下易出现同步延迟、数据不一致、同步卡顿等问题。

4、经过对现有集群认证、集群数据同步相关专利及技术方案检索分析，现有技术存在以下关键性短板，无有效技术方案能够同时解决集群认证安全性、端口隐蔽性、数据同步安全性问题：

5、1、集群节点信任机制固化，无零信任持续认证能力：现有集群均采用“一次认证、永久可信”的静态信任模式，节点入网后无周期性、持续性身份校验，集群内部节点默认可信，一旦单节点被攻破，可直接参与集群数据同步、集群决策，引发集群整体安全风险。

6、2、认证端口暴露，易被扫描探测：传统集群认证基于tcp固定端口实现，端口长期监听、状态固定，端口扫描软件可快速识别集群认证服务端口，针对性发起端口攻击、伪造节点接入攻击，集群边界防护能力薄弱。

7、3、数据同步依赖数据库原生机制，安全性与灵活性不足：现有集群数据同步完全依托数据库自带同步逻辑，无法嵌入安全校验机制，同步过程无身份核验、无动态信任校验；且原生同步机制资源开销大、适配性差，无法适配轻量化集群、边缘集群场景。

8、4、认证与数据同步安全割裂：现有技术中节点认证与数据同步为两套独立逻辑，仅完成入网认证即可永久参与数据同步，无法实现同步过程中的动态安全校验，无法杜绝合法节点异常后恶意同步数据的风险。

技术实现思路

1、本技术的目的在于：针对现有集群节点认证静态化、认证端口易暴露、数据同步依赖数据库原生机制、集群内部默认可信的问题，本技术公开了一种基于零信任的集群节点隐蔽及无库同步方法及系统。

2、一方面，本技术目的通过下述技术方案来实现：

3、一种基于零信任的集群节点隐蔽及无库同步方法，所述集群节点隐蔽及无库同步方法包括：

4、s1：集群初始化部署，各节点完成基础注册，关闭所有固定认证端口，初始化udp动态端口池，并禁用数据库所有原生数据同步功能，切换为自主零信任数据同步模式；

5、s2：在完成集群初始化部署后，开启预设时间区间的固定认证端口监听，各节点完成初始化认证，从动态端口池中动态随机协商端口作为下轮认证端口，在下轮周期认证时间到来时，临时开启端口报文监听能力完成认证；

6、s3：各集群节点基于udp临时端口发送认证报文，报文携带节点唯一标识、动态密钥、实时运行状态信息，服务端完成多维度身份校验，生成本轮认证结果；

7、s4：单轮认证流程结束后，关闭当前udp临时端口，清除端口运行状态；

8、s5：同步更新各节点实时可信状态，将零信任认证结果作为数据同步的唯一前置条件，仅认证通过节点开放自主数据同步通道；

9、s6：节点间通过自主同步模块完成增量数据、配置数据同步；

10、s7：循环执行持续认证与动态数据同步管控，实现集群节点全生命周期可信校验、数据同步全程安全可控。

11、根据一个优选的实施方式，步骤s2中，在过完预设时间范围关闭监听端口。

12、另一方面，本技术还公开了：

13、一种基于零信任的集群节点隐蔽及无库同步系统，所述基于零信任的集群节点隐蔽及无库同步系统采用前述方法进行udp隐蔽持续认证及无数据库数据同步；所述基于零信任的集群节点隐蔽及无库同步系统包括：

14、零信任udp隐蔽持续认证模块，所述零信任udp隐蔽持续认证模块用于为集群所有节点提供全生命周期持续认证服务，并基于udp无连接协议实现认证；

15、无库零信任数据同步模块，所述无库零信任数据同步模块独立构建集群节点数据同步逻辑，以零信任持续认证结果为前置条件，实现安全可控的集群数据一致性同步。

16、根据一个优选的实施方式，所述零信任udp隐蔽持续认证模块被配置为按如下逻辑运行：

17、预先生成动态端口池，并在集群初始化阶段设置时间区间监听固定udp端口，集群各节点完成首次认证；

18、首次认证后，后续每次周期认证从预先生成的动态端口池随机协商认证端口作为下次认证交互端口，在认证周期时间到来时，临时开启端口监听并完成本次认证，端口仅在认证报文交互窗口期临时激活；

19、单轮认证完成后关闭当前udp临时端口，清空端口监听状态与交互日志，端口回归空闲池。

20、根据一个优选的实施方式，所述零信任udp隐蔽持续认证模块还基于设定秒级认证周期，持续校验各节点身份密钥、运行状态，实时判定节点可信状态，输出每轮认证结果。

21、根据一个优选的实施方式，所述无库零信任数据同步模块被配置为按照如下逻辑运行：

22、数据同步前置绑定零信任持续认证结果，实时校验节点最新一轮udp持续认证状态，仅认证通过的可信节点可接入同步通道，参与集群数据收发与同步更新；

23、并且每一次数据同步交互均匹配实时认证状态，实现同步全过程动态安全校验。

24、根据一个优选的实施方式，所述无库零信任数据同步模块还被配置为：

25、对于认证失效、认证异常、超时未认证的节点，切断相应节点数据同步权限，禁止该节点接收、推送集群同步数据。

26、根据一个优选的实施方式，所述无库零信任数据同步模块独立部署于各集群节点，不调用数据库同步接口、主从复制功能，独立自主完成集群增量数据、配置数据、状态数据的节点间同步。

27、前述本技术主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本技术可采用并要求保护的方案。本领域技术人员在了解本技术方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本技术所要保护的技术方案，在此不做穷举。

28、本技术的有益效果：

29、相较于现有集群认证与数据同步技术，本发明具备显著的技术进步与实质性创新，有益效果如下：

30、（1）实现集群真正零信任安全管控，彻底消除内部可信漏洞：摒弃传统集群入网永久可信模式，通过全生命周期udp持续认证，实现节点无间断动态校验，从根源上解决集群内部节点被攻破后肆意同步数据的安全隐患，符合零信任核心安全范式。

31、（2）实现认证端口完全隐匿，杜绝端口扫描攻击：采用udp动态临时端口、单次认证单次销毁机制，无常驻监听端口，常规扫描软件无法探测识别集群认证入口，解决了传统固定端口暴露、易被定向攻击的缺陷，大幅提升集群安全隐蔽性。

32、（3）摆脱数据库原生同步依赖，降低集群运行开销：完全脱离数据库主从复制、日志同步等原生机制，自主实现集群数据同步，减少数据库内核算力、内存资源占用，避免原生同步带来的延迟、卡顿、数据不一致问题，适配轻量化、大规模集群运行场景。

33、（4）认证与数据同步深度联动，实现全程闭环安全：将零信任持续认证结果作为数据同步的唯一前置条件，实现同步前校验、同步中监测、异常即阻断的闭环管控，解决传统技术认证与同步割裂、安全管控滞后的问题。

34、（5）轻量化高性能，适配各类集群场景：基于udp无连接协议实现持续认证，报文开销小、时延低，无需维持长连接，在保证高频持续认证的同时，不会增加集群网络与设备负载，兼容性与实用性极强。