抢先了解F5 BIG-IP v21.1:AI安全、PQC及软件增强功能

F5 ADSP | 2026年3月11日

本周,随着我们在拉斯维加斯举办年度客户与合作伙伴活动AppWorld,这座璀璨之城将照亮应用交付与安全的未来。与会者将了解到众多最新动态,涵盖我们的F5 Application Delivery and Security Platform (ADSP)、产品及合作伙伴生态系统,旨在应对当前紧迫的应用交付与安全挑战。

当然,这些公告的核心是F5 BIG-IP。作为F5 ADSP的核心组件,BIG-IP即将发布v21.1软件版本,今天我很高兴与大家抢先分享相关信息。BIG-IP v21.1预计将在未来几个月内发布,将继续推进BIG-IP TMOS现代化,引入保护和交付AI工作负载的新功能,增强后量子密码学(PQC)就绪能力,为现代协议和API提供高级防护,并带来更多更新。下面,让我们深入了解BIG-IP v21.1即将推出的主要变化。

BIG-IP TMOS软件现代化

去年停止提供BIG-IP Next时,我们承诺将最初为BIG-IP Next规划的多项增强功能集成到BIG-IP TMOS软件中,推动其现代化。BIG-IP v21.0的发布是实现这一目标的第一步,在控制平面的可扩展性和性能方面取得了重大进展。随着v21.1的推出,我们将通过以下两项更新继续推进这一现代化进程:

推出全新BIG-IP Declarative API:长期以来,BIG-IP一直通过Application Services 3 Extension(AS3)支持声明式自动化,帮助团队简化并加快应用配置变更。AS3为BIG-IP自动化带来了重大革新,并持续有效满足大多数部署的需求。然而,现代环境正以前所未有的速度演进。随着配置变更规模不断扩大,对近乎即时完成变更的需求日益增长,因此需要一种新一代API。

很高兴地宣布,BIG-IP v21.1将引入全新的BIG-IP Declarative API,但最初将以Alpha版本推出。与AS3不同,该API将完全集成到BIG-IP的代码库中,因此无需单独进行生命周期管理。它还将从AS3的每租户设计转向更具可扩展性的每应用模型,从而可将庞大而复杂的AS3配置拆分为更小的可复用模块,使其更易于管理,并有助于降低风险。此外,新API的自动化覆盖范围远超AS3,可用于自动化大多数BIG-IP工作流和用例。它的速度也很快:显著的性能提升意味着配置可以近乎实时地部署,使BIG-IP能够适应现代应用的运行环境。未来几个月,我们将分享有关BIG-IP Declarative API的更多信息,敬请关注。

持续增强控制平面:我们从v21.0开始对BIG-IP控制平面进行现代化改造(更多信息请参阅此处),并将在v21.1及后续版本中持续推进。此次更新对MCPd、iControl REST和BigD守护进程这三个关键领域进行了显著改进,旨在提升控制平面的可靠性和性能,同时优化资源利用率。

iControl REST API将更快地执行请求,使端到端配置时间最多缩短10%。效率提升后,CPU和内存消耗随之降低,从而为其他关键控制平面功能释放资源。MCPd是负责管理BIG-IP配置的核心进程,升级后在低内存条件下具有更强的韧性,并可加快系统启动和配置加载任务。最后,作为BIG-IP应用健康监控守护进程,BigD现已采用多线程技术,可提升监控的可扩展性并降低总体资源消耗。

升级控制平面仍是我们的重点工作之一,BIG-IP v22.x及后续版本将进一步增强相关功能。

PQC 就绪情况

对于“Q-Day”何时到来,各方看法不一:有人认为已近在眼前,也有人认为还要数年。无论如何,“先收集、后解密”的威胁都使当下部署PQC变得至关重要。这种威胁是指攻击者现在存储加密数据,待未来量子计算机具备相应能力后再进行解密。

BIG-IP在v17.5.0中支持TLS 1.3混合密钥交换X25519_ML-KEM-768,迈出了实现PQC就绪的第一步。但这仅仅是开始。随着每个版本的发布,BIG-IP不断扩展其PQC功能,BIG-IP v21.1带来了两项重大更新:

支持更多符合NIST标准的PQC密码套件:随着量子计算机逐渐具备大规模应用的可行性,RSA和ECC等现有加密算法可能面临淘汰风险。为此,美国国家标准与技术研究院(NIST)牵头开展全球性工作,推动能够抵御量子计算攻击的PQC算法标准化。最终,符合FIPS 203标准的SecP+ML-KEM密码组因能够提供混合加密而入选。这些密码组将传统加密方法(SecP)与抗量子算法(ML-KEM)相结合,有助于保障当前及未来的安全。

对于需要遵循NIST指南和FIPS标准的客户,尤其是政府及其他受监管行业的客户,采用SecP + ML-KEM密码对于保护其基础设施至关重要。为满足这些要求,BIG-IP将在v21.1中支持两个符合NIST要求的新PQC密码组:

  • SecP256r1ML-KEM-768
  • SecP384r1ML-KEM-1024

这些密码套件将在发布时支持客户端和服务器端连接,同时支持SSL正向代理用例。(有关BIG-IP v21.1s PQC增强功能的更多信息,请参阅这篇博客,作者为F5的Rachael Shah。)

抗量子TLS/SSL VPN隧道:VPN隧道技术最早于20世纪90年代末推出,通过在客户端与服务器之间创建加密隧道,保护公共或专用网络上的数据传输安全。近30年来,VPN隧道一直有效防止敏感信息落入不法分子之手;然而,随着量子计算兴起,攻击者将获得破解传统加密方法并访问这些数据所需的计算能力。

为应对这一问题,BIG-IP Zero Trust Access(原BIG-IP APM)v21.1将引入抗量子TLS/SSL VPN隧道,并支持X25519 + ML-KEM-768密码套件。如上所述,该密码套件将支持客户端和服务器端的端到端连接,在遵循NIST指南和FIPS 203标准的同时,为现代VPN隧道提供全面保护。对于倾向于使用IPSec VPN而非TLS/SSL VPN的组织,BIG-IP Zero Trust Access预计将在不久的将来增加类似的量子安全IPSec隧道支持。

AI工作负载交付、安全和访问增强功能

从根本上说,AI工作负载与其他应用的要求大致相同,都需要快速、可用,最重要的是确保安全。但随着这些工作负载的规模不断扩大、复杂程度不断提高,为其提供支持的基础设施(包括应用交付控制器(ADC))也必须不断演进,以满足新的需求。在v21.0中,BIG-IP迈出了重要的第一步,提供了一组支持模型上下文协议(MCP)的初始功能。现在,v21.1在此基础上增加了更多MCP功能,并帮助智能体AI系统快速、安全地访问资源。

扩展模型上下文协议的安全和交付能力:随着AI应用日益依赖MCP,让智能体能够以快速、标准化的方式与应用交互,确保流量一致且安全至关重要。BIG-IP v21.1针对MCP流量推出了两项重要改进:

  • 使用F5 BIG-IP Advanced WAF实现MCP协议防护:使用MCP流量的AI应用通常容易受到工具投毒、机密信息泄露、注入攻击等新兴攻击类型及其他威胁,具体如OWASP MCP十大风险所述。BIG-IP v21.1新增由WAF支持的MCP检查功能,可主动检测并缓解这些威胁,在不影响性能或延迟的情况下保护AI流量。
  • 使用 F5 BIG-IP Local Traffic Manager (LTM) 实现MCP会话持久性:MCP工作流通常需要将请求持续路由到同一服务器,以确保正确处理,而此前无法实现这一点。BIG-IP v21.1引入了MCP会话持久性,其行为在许多方面类似于Cookie持久性。这意味着,当MCP服务器向客户端发出会话ID后,后续携带该会话ID的流量将路由到同一池成员,从而有助于实现更顺畅、更可靠的连接。

为AI智能体提供无缝、安全的访问: 智能体AI系统由实时运行的自主智能体组成,需要动态、顺畅地访问数据库、云服务和内部系统等后端资源。然而,管理凭据和验证新智能体身份的传统方法可能较为繁琐,开发人员往往需要依赖访问团队管理员来授权并手动配置新客户端,耗时较长。BIG-IP Zero Trust Access v21.1新增的动态客户端注册(DCR)功能可帮助解决这一问题。

借助DCR,在创建新任务或新代理时,代理式AI系统(或任何其他应用)都可以安全、轻松地向作为中央授权服务器的BIG-IP Zero Trust Access自行注册。代理无需等待手动配置,只需向BIG-IP Zero Trust Access的DCR端点发送API请求,并提供代理名称、所需访问权限等基本信息。BIG-IP Zero Trust Access会自动验证请求、注册代理并即时颁发安全凭据,从而显著缩短并简化这一流程。下方以图示方式呈现了这一流程。

F5 BIG-IP Zero Trust Access支持动态客户端注册,可加快访问请求处理。
F5 BIG-IP Zero Trust Access支持动态客户端注册,可加快访问请求处理。


如前所述,DCR端点可用于注册和批准任何类型的应用(不仅限于AI系统),使其能够安全访问资源。DevOps团队可以利用现有的CI/CD流水线,自动向DCR端点发送访问请求,从而帮助缩短应用部署时间,并减轻BIG-IP管理员的日常工作负担。(有关BIG-IP Zero Trust Access的更多信息,请参阅Jay Kelley撰写的这篇博客。)

现代API和协议保护

随着应用不断演进,支撑应用的协议和API也在持续发展,从而提升性能、可扩展性和灵活性。然而,这些进步也带来了新的挑战,因为攻击者正将重点转向利用这些新兴技术中的弱点和漏洞。为帮助客户在这场持续不断的攻防循环中保持领先,BIG-IP Advanced WAF 将在v21.1中新增对HTTP/3协议流量以及根据OpenAPI 3.1规范定义的API的防护。下面详细了解一下:

HTTP/3协议流量的高级安全防护:自2022年推出以来,HTTP/3的采用速度迅速加快,目前估计有38%的网站使用该协议。尽管HTTP/2仍占主导地位,但HTTP/3在性能、可靠性和效率方面更具优势,预计未来几年其采用率将超过HTTP/2。随着组织逐步迁移到HTTP/3,保护相关流量免受Web威胁的需求并未减弱,因此仍需强大的WAF防护。

从BIG-IP v21.1开始,无论使用哪种HTTP协议版本,BIG-IP Advanced WAF都能保护相关流量。WAF策略现在能够以与HTTP/2或HTTP1/1相同的精细度和安全性检查HTTP/3流量,识别并阻止跨站脚本(XSS)或SQL注入等复杂攻击。在BIG-IP v21.1中,此支持最初仅适用于客户端流量。不过,预计后续版本将很快支持服务器端保护。

针对基于OpenAPI 3.1规范构建的API提供WAF防护:API是现代应用的支柱,可实现系统之间的无缝连接与兼容,因此确保API安全至关重要。OpenAPI标准为API的定义和文档编制提供结构化框架,确保不同平台之间的一致性和互操作性,在这一生态系统中发挥着重要作用。可以将OpenAPI规范视为一本规则手册,明确规定API应如何工作,包括公开哪些端点、需要哪些数据以及应如何运行。BIG-IP Advanced WAF依据这本规则手册,通过识别异常行为并根据API的设计方式实施严格的安全策略来保护API。

在v21.1中,BIG-IP Advanced WAF现可基于OpenAPI 3.1规范保护API。它会学习OpenAPI 3.1规范中定义的允许端点、方法、参数、数据类型和安全要求,然后阻止不符合这些规则的请求。这样可在格式错误的请求、对未记录端点的滥用以及常见API攻击到达应用之前将其拦截,确保仅允许符合预期且结构正确的API流量通过。当然,OpenAPI 2.0和3.0等早期版本将继续受到支持和保护。

此外,还有更多功能……

对于BIG-IP v21.1规划的新功能而言,本博客介绍的增强功能只是冰山一角。除了本文概述的所有内容外,还将包括改进的HTTP/2性能、原生IPSec VPN隧道、基于策略的出站路由、BIG-IP管理平面的多重身份验证等更多功能。

发布后,请在BIG-IP v21.1发行说明中查看MyF5,了解更多信息。在此期间,请务必注册参加即将举行的网络研讨会,深入了解BIG-IP v21.1版本。

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Tom Atkins首席产品营销经理 | F5

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