Kubernetes 最佳安全实践指南(更新版)

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 2020/11/27 

前言

对于大部分 Kubernetes 用户来说，安全是无关紧要的，或者说没那么紧要，就算考虑到了，也只是敷衍一下，草草了事。实际上 Kubernetes 提供了非常多的选项可以大大提高应用的安全性，只要用好了这些选项，就可以将绝大部分的攻击抵挡在门外。为了更容易上手，我将它们总结成了几个最佳实践配置，大家看完了就可以开干了。当然，本文所述的最佳安全实践仅限于 Pod 层面，也就是容器层面，于容器的生命周期相关，至于容器之外的安全配置（比如操作系统啦、k8s 组件啦），以后有机会再唠。

1. 为容器配置 Security Context

大部分情况下容器不需要太多的权限，我们可以通过 Security Context 限定容器的权限和访问控制，只需加上 SecurityContext 字段：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: <Pod name>
spec:
  containers:
  - name: <container name>
  image: <image>
+   securityContext:

2. 禁用 allowPrivilegeEscalation

allowPrivilegeEscalation=true 表示容器的任何子进程都可以获得比父进程更多的权限。最好将其设置为 false，以确保 RunAsUser 命令不能绕过其现有的权限集。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: <Pod name>
spec:
  containers:
  - name: <container name>
  image: <image>
    securityContext:
  +   allowPrivilegeEscalation: false

3. 不要使用 root 用户

为了防止来自容器内的提权攻击，最好不要使用 root 用户运行容器内的应用。UID 设置大一点，尽量大于 3000。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: <name>
spec:
  securityContext:
+   runAsUser: <UID higher than 1000>
+   runAsGroup: <UID higher than 3000>

4. 限制 CPU 和内存资源

这个就不用多说了吧，requests 和 limits 都加上。

5. 不必挂载 Service Account Token

ServiceAccount 为 Pod 中运行的进程提供身份标识，怎么标识呢？当然是通过 Token 啦，有了 Token，就防止假冒伪劣进程。如果你的应用不需要这个身份标识，可以不必挂载：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: <name>
spec:
+ automountServiceAccountToken: false

6. 确保 seccomp 设置正确

对于 Linux 来说，用户层一切资源相关操作都需要通过系统调用来完成，那么只要对系统调用进行某种操作，用户层的程序就翻不起什么风浪，即使是恶意程序也就只能在自己进程内存空间那一分田地晃悠，进程一终止它也如风消散了。seccomp（secure computing mode）就是一种限制系统调用的安全机制，可以可以指定允许那些系统调用。

对于 Kubernetes 来说，大多数容器运行时都提供一组允许或不允许的默认系统调用。通过使用 runtime/default 注释或将 Pod 或容器的安全上下文中的 seccomp 类型设置为 RuntimeDefault，可以轻松地在 Kubernetes 中应用默认值。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: <name>
  annotations:
  + seccomp.security.alpha.kubernetes.io/pod: "runtime/default"

默认的 seccomp 配置文件应该为大多数工作负载提供足够的权限。如果你有更多的需求，可以自定义配置文件。

7. 限制容器的 capabilities

容器依赖于传统的 Unix 安全模型，通过控制资源所属用户和组的权限，来达到对资源的权限控制。以 root 身份运行的容器拥有的权限远远超过其工作负载的要求，一旦发生泄露，攻击者可以利用这些权限进一步对网络进行攻击。

默认情况下，使用 Docker 作为容器运行时，会启用 NET_RAW capability，这可能会被恶意攻击者进行滥用。因此，建议至少定义一个PodSecurityPolicy(PSP)，以防止具有 NET_RAW 功能的容器启动。

通过限制容器的 capabilities，可以确保受攻击的容器无法为攻击者提供横向攻击的有效路径，从而缩小攻击范围。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: <name>
spec:
  securityContext:
  + runAsNonRoot: true
  + runAsUser: <specific user>
  capabilities:
  drop:
  + -NET_RAW
  + -ALL

如果你对 Linux capabilities 这个词一脸懵逼，建议去看看我的脑残入门系列：

8. 只读

如果容器不需要对根文件系统进行写入操作，最好以只读方式加载容器的根文件系统，可以进一步限制攻击者的手脚。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: <Pod name>
spec:
  containers:
  - name: <container name>
  image: <image>
  securityContext:
  + readOnlyRootFilesystem: true