?1. Falco 是什么
Falco 是由 Sysdig 貢獻給 CNCF 的云原生運行時安全相關項目。
Falco 實現了一套可擴展的事件規則過濾引擎，通過獲取事件、匹配安全規則、產生告警通知系列操作，能夠發現系統中的安全問題。其中的事件來自系統調用，同時也支持 ebpf 探針，規則是開源的[1]，可以自行定義擴展[2]。下圖為其架構圖:
Falco 可以檢測到的典型事件包括:
- 在容器中運行 shell
- 以特權形式運行的容器
- 讀取敏感數據，比如 /etc/shadow
- 容器掛載主機的敏感路徑
- 出站網絡連接
2. 生成證書
Falco 的 gRPC 需要雙向的 TLS 認證 [3]。Falco exporter 通過 gRPC 暴露相關事件，自研的系統也可以通過 gRPC 直接集成 Falco。下面的步驟用來生成交互所需的證書，Falco 官方的文檔有些陳舊，有些操作會報錯。
mkdir /root/falco
cd /root/falco
openssl genrsa -out ca.key 4096
openssl req -x509 -new -nodes -sha512 -days 3650 \
-subj "/C=CN/ST=Beijing/L=Beijing/O=example/OU=Personal/CN=dev.chenshaowen.com" \
-key ca.key \
-out ca.crt
openssl genrsa -out server.key 4096
openssl req -sha512 -new \
-key server.key \
-out server.csr \
-subj "/C=SP/ST=Italy/L=Ornavasso/O=Test/OU=Server/CN=localhost"
openssl x509 -req -sha512 \
-days 3650 \
-CA ca.crt \
-CAkey ca.key \
-in server.csr \
-out server.crt \
-set_serial 01
openssl genrsa -out client.key 4096
openssl req -sha512 -new \
-key client.key \
-out client.csr \
-subj "/C=SP/ST=Italy/L=Ornavasso/O=Test/OU=client/CN=localhost"
openssl x509 -req -sha512 \
-days 3650 \
-CA ca.crt \
-CAkey ca.key \
-in client.csr \
-out client.crt \
-set_serial 01
ls /root/falco
ca.crt ca.key client.crt client.csr client.key server.crt server.csr server.key
3. 在 Kubernetes 上安裝 Falco
helm repo add falcosecurity https://falcosecurity.github.io/charts
helm repo update
helm install falco falcosecurity/falco \
--namespace falco --create-namespace \
--version 3.0.0 \
--set-file certs.ca.crt=/root/falco/ca.crt,certs.server.key=/root/falco/server.key,certs.server.crt=/root/falco/server.crt \
--set ebpf.enabled=true \
--set falco.grpc.enabled=true \
--set falco.grpc_output.enabled=true \
--set falcosidekick.enabled=true \
--set falcosidekick.webui.enabled=true \
--set falcosidekick.webui.user="admin:admin" \
--set falco.grpc.unixSocketPath=""
helm install falco-exporter falcosecurity/falco-exporter \
--namespace falco --create-namespace \
--version 0.9.1 \
--set falco.grpcTimeout=3m
--set-file certs.ca.crt=/root/falco/ca.crt,certs.client.key=/root/falco/client.key,certs.client.crt=/root/falco/client.crt
在運行過程中會請求 ghcr.io 下載默認規則 falco_rules.yaml.tar.gz，在網絡受限環境下，可能會下載失敗。
kubectl -n falco get pod -w
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
falco-5bbl6 2/2 Running 0 152s
falco-exporter-26gfz 1/1 Running 0 124s
falco-falcosidekick-5c8bf5d7fb-kx778 1/1 Running 0 111s
falco-falcosidekick-ui-5b56bbd7cb-5wdwl 1/1 Running 3 111s
...
helm uninstall falco --namespace falco
helm uninstall falco-exporter --namespace falco
4. 使用 Grafana 面板查看 Falco 事件數據
通過查看 falco-exporter svc 可以看到其已經將 metrics 暴露給了 Prometheus。
kubectl -n falco get svc falco-exporter -o yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
annotations:
prometheus.io/port: "9376"
prometheus.io/scrape: "true"
name: falco-exporter
namespace: falco
spec:
ports:
- name: metrics
port: 9376
protocol: TCP
targetPort: 9376
selector:
app.kubernetes.io/instance: falco-exporter
app.kubernetes.io/name: falco-exporter
接下來，只需要添加 Grafana 面板即可。導入 11914，即 https://grafana.com/grafana/dashboards/11914-falco-dashboard/。查看數據如下圖:
但 Metrics 中暴露的信息比較有限，在 Prometheus 中查詢 falco_events{rule="Read sensitive file untrusted"}?，得到結果 falco_events{app_kubernetes_io_instance="falco-exporter", app_kubernetes_io_managed_by="Helm", app_kubernetes_io_name="falco-exporter", app_kubernetes_io_versinotallow="0.8.0", helm_sh_chart="falco-exporter-0.9.1", hostname="falco-h57xg", instance="1.1.1.1:9376", job="kubernetes-service-endpoints", k8s_ns_name="<NA>", k8s_pod_name="<NA>", namespace="falco", node="node1", priority="4", rule="Read sensitive file untrusted", service="falco-exporter", source="syscall", tags=",T1020,T1083,T1212,T1552,T1555,container,filesystem,host,mitre_credential_access,mitre_discovery,"} ，并不會展示執行的用戶、執行的命令等詳情信息，只能看到事件的優先級、觸發的規則等有限的信息。
5. 使用 falcosidekick-ui 查看事件
falcosidekick 主要是實現了對事件的集中管理，并提供豐富的告警通道能力，能夠將告警發送給 slack、rocketchat、elasticsearch 等 [5]。
而 falco-falcosidekick-ui 提供了對 falco 事件的查看能力。
- 安裝 falco-falcosidekick-ui
剛才在安裝 falco 時，已經添加如下參數，因此 falcosidekick 及 falcosidekick-ui 已經安裝。
--set falcosidekick.enabled=true \
--set falcosidekick.webui.enabled=true \
--set falcosidekick.webui.user="admin:admin"
kubectl -n falco patch svc falco-falcosidekick-ui --patch \
'{"spec": { "type": "NodePort", "ports": [ { "nodePort": 32000, "port": 2802, "protocol": "TCP", "targetPort": 2802 } ] } }'
通過主機 IP:32000 端口，即可打開 falcosidekick ui 的頁面。默認賬戶是 admin，默認密碼是 admin。
在主機上，讀取敏感文件 cat /etc/shadow 之后，在 falcosidekick ui 頁面就可以查看到相關的事件，如下圖:
Output 內容，由于是主機上的操作，會缺失集群相關字段，但文件、命令等信息會豐富不少:
Warning Sensitive file opened for reading by non-trusted program (user=root user_loginuid=1001 program=cat command=cat /etc/shadow pid=54909 file=/etc/shadow parent=bash gparent=sudo ggparent=bash gggparent=sshd container_id=host image=<NA>) k8s.ns=<NA> k8s.pod=<NA> cnotallow=host
Dashboard 頁面提供的是全局統計的視圖，可以從整體上對集群、主機的安全進行評估，視圖如下:
6. 參考
- https://github.com/falcosecurity/rules/blob/main/rules/falco_rules.yaml
- https://falco.org/docs/rules/basic-elements/
- https://falco.org/docs/grpc/grpc-config/
- https://github.com/falcosecurity/charts/tree/master/falco#enabling-grpc
- https://github.com/falcosecurity/falcosidekick
