容器安全實用指南
隨著容器化架構(gòu)的發(fā)展勢頭越來越強勁，企業(yè)正在意識到容器安全性的重要性越來越大。不可否認，容器提供了可移植性、靈活性和可擴展性等深遠優(yōu)勢，但它們也帶來了前所未有的安全挑戰(zhàn)。在本報告中，我們將闡述容器安全的基本原則和策略，并深入探討兩種具體方法——秘密管理和修補。此外，我們還將研究用于保護密鑰、令牌和密碼的工具和技術(shù)。
容器安全的當前趨勢
開發(fā)人員和 DevOps 團隊已經(jīng)接受使用容器進行應(yīng)用程序部署。Gartner在一份報告中表示，“到 2025 年，全球超過 85% 的組織將在生產(chǎn)中運行容器化應(yīng)用程序，與 2019 年的不到 35% 相比有了顯著增長。” 另一方面，各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，容器的流行也使它們成為成功利用它們的網(wǎng)絡(luò)犯罪分子的目標。
根據(jù)Red Hat在 2023 年 Kubernetes 安全狀況報告中發(fā)布的一項調(diào)查，67% 的受訪者表示，安全是他們在采用容器化時最關(guān)心的問題。此外，37% 的受訪者表示，他們因容器或 Kubernetes 安全事件而遭受收入或客戶損失。這些數(shù)據(jù)點強調(diào)了容器安全的重要性，使其成為當前正在使用或計劃采用容器化應(yīng)用程序的組織之間討論的關(guān)鍵和緊迫話題。
容器安全策略
使用綜合的多層次方法可以最有效地處理容器安全，每個方法都涉及不同的策略和原則。采用這種方法可以最大限度地降低暴露風險并保護應(yīng)用程序免受威脅。
圖 1：容器安全的多層方法
應(yīng)用程序安全側(cè)重于保護在容器內(nèi)執(zhí)行的應(yīng)用程序，這可以通過實施輸入驗證、安全編碼實踐和加密來實現(xiàn)。相比之下，容器運行時環(huán)境應(yīng)該定期進行漏洞掃描和修補。最后，主機層被認為是最關(guān)鍵的安全層，因為它負責運行容器。可以通過實施基線配置來強化主機操作系統(tǒng)、部署防火墻、實施網(wǎng)絡(luò)分段以及使用入侵檢測和入侵防御系統(tǒng)來保護它。
容器基礎(chǔ)設(shè)施的每一層都提供了應(yīng)用一組總體安全原則和策略的機會。下面，我們概述了一些關(guān)鍵策略，以幫助更好地理解如何將這些原則付諸行動。
保護容器化環(huán)境核心原則和策略描述設(shè)計安全最小權(quán)限、職責分離、縱深防御風險評估漏洞掃描和修復、威脅建模、安全策略訪問管理RBAC、MFA、集中式身份管理運行時安全網(wǎng)絡(luò)分割、容器隔離、入侵檢測與防御事件管理和響應(yīng)日志管理、事件計劃和響應(yīng)、持續(xù)監(jiān)控
容器分割
為了確保容器段內(nèi)的通信安全，可以將容器部署為微服務(wù)，確保只允許授權(quán)連接。這是使用云原生容器防火墻、容器區(qū)域、服務(wù)網(wǎng)格技術(shù)等實現(xiàn)的，這些技術(shù)使用細粒度策略控制到虛擬網(wǎng)絡(luò)的流量。網(wǎng)絡(luò)分段將物理網(wǎng)絡(luò)劃分為子網(wǎng)，而容器分段在覆蓋網(wǎng)絡(luò)上工作，為基于資源的身份提供額外的控制。
圖像掃描
在部署容器之前，分析容器基礎(chǔ)鏡像、庫和包是否存在任何漏洞非常重要。這可以通過使用圖像掃描工具來完成，例如Anchore和Docker Scout。
運行時保護
為了實時識別和響應(yīng)潛在的安全事件，監(jiān)控容器內(nèi)的活動至關(guān)重要。運行時安全工具可以通過識別未經(jīng)授權(quán)的訪問、惡意軟件和異常行為來協(xié)助完成此任務(wù)。
訪問控制
為了盡量減少未經(jīng)授權(quán)訪問主機的可能性，只有授權(quán)人員才能被授予訪問容器化環(huán)境的權(quán)限。為此，可以部署強大的身份驗證和授權(quán)機制，例如多因素身份驗證、基于角色的訪問控制 (RBAC) 和 OAuth。
容器安全中的機密管理
機密管理可防止外部和內(nèi)部威脅，并通過集中化來簡化憑據(jù)管理。它試圖保護控制對各種服務(wù)、容器資源和數(shù)據(jù)庫的訪問的敏感信息（密鑰、令牌等）。最終，它確保敏感數(shù)據(jù)的安全并滿足法規(guī)遵從性要求。
由于秘密的重要性，它們應(yīng)該始終被加密并安全地存儲。此類信息處理不當可能會導致數(shù)據(jù)泄露、侵犯知識產(chǎn)權(quán)和失去客戶信任。常見的失誤包括以純文本形式存儲秘密、對其進行硬編碼或?qū)⑵涮峤坏皆创a控制系統(tǒng)/存儲庫。
常見類型的秘密概述
為確保機密的安全，清楚了解各種類型至關(guān)重要：
- 密碼是最常用的秘密。它們用于對用戶進行身份驗證并提供對容器中的 Web 服務(wù)、數(shù)據(jù)庫和其他資源的訪問。
- 密鑰有多種用途，例如加密和解密數(shù)據(jù)以及為設(shè)備和服務(wù)提供身份驗證。常見的密鑰類型包括 SSH 密鑰、API 密鑰和加密密鑰。
- 令牌用于提供對資源或服務(wù)的臨時訪問。身份驗證令牌，例如訪問令牌、OAuth 和刷新令牌，用于對第三方服務(wù)或 API 進行身份驗證。
- 數(shù)據(jù)庫憑據(jù)可以是用于訪問數(shù)據(jù)庫和特定于數(shù)據(jù)庫的機密的用戶名、密碼和連接字符串。
流行的密鑰管理工具概述
在評估安全解決方案時，重要的是要考慮一系列因素，例如加密、訪問控制、集成功能、自動化、監(jiān)控、日志記錄和可擴展性。這些都是可取的特征，可以有助于形成穩(wěn)健有效的安全態(tài)勢。相反，還應(yīng)考慮缺乏透明度、功能有限、集成度差和成本等缺陷。
除了上面列出的能力，對安全解決方案的綜合評估還考慮了公司當前基礎(chǔ)設(shè)施（AWS、Azure、谷歌云等）的具體需求和要求，以及與其現(xiàn)有工具的兼容性，以確保最好的結(jié)果。
下面列出了一些在行業(yè)中經(jīng)過驗證的工具，供您參考：
- HashiCorp Vault – 一種開源工具，提供集中式機密管理、機密輪換和動態(tài)機密等功能。
- Kubernetes Secrets – Kubernetes 環(huán)境中的內(nèi)置秘密管理工具，允許用戶存儲敏感信息，例如 Kubernetes 對象。建議在使用 Kubernetes Secrets 時使用加密、RBAC 規(guī)則和其他安全最佳實踐進行配置。
- AWS Secrets Manager – 一種基于云的工具，可擴展且高度可用。它支持在 Amazon ECS 和 EKS 上運行的容器，提供自動秘密輪換，并可以與 Lambda 等 AWS 服務(wù)集成。
- Azure Key Vault – 通常由在 Azure Kubernetes 服務(wù)上運行的容器使用。它可以支持各種密鑰類型并與大多數(shù) Azure 服務(wù)集成。
- Docker Secrets – 一種內(nèi)置的機密管理工具，可以在 Docker Swarm 中存儲和管理機密。請注意，此工具僅適用于 Swarm 服務(wù)，不適用于獨立容器。
短暫的密鑰
密鑰管理領(lǐng)域的一個新興趨勢是使用生命周期有限、定期自動輪換、按需生成的短期秘密。這是對與長期未加密的秘密相關(guān)的風險的回應(yīng)，因為這些新秘密通常只持續(xù)幾分鐘或幾小時，一旦過期就會自動刪除。
容器安全中的補丁
為了降低已知威脅的暴露風險，確保容器使用最新的軟件版本非常重要。打補丁可確保定期更新軟件以解決任何開放的漏洞。如果不應(yīng)用補丁，惡意行為者可以利用漏洞并導致惡意軟件感染和數(shù)據(jù)泄露。成熟的組織使用自動修補工具來使他們的容器環(huán)境保持最新。
修補工具
為了使容器映像與最新的安全補丁保持同步，市場上有許多可用的工具。Kubernetes和Swarm是使用最廣泛的編排工具，它們提供集中式平臺并允許用戶自動化容器部署。Ansible和Puppet是其他流行的自動化工具，用于自動部署 Docker 鏡像的補丁。
實施補丁的最佳實踐
在容器環(huán)境中應(yīng)用補丁可以顯著增強組織的安全狀況，前提是它們遵循行業(yè)最佳實踐：
- 定期掃描容器以識別漏洞并使基礎(chǔ)映像保持最新。
- 盡可能使用帶有自動化工具的自動修補過程，以減少人工干預(yù)。
- 在部署到生產(chǎn)環(huán)境之前，在測試環(huán)境中使用官方圖像和測試補丁。
- 跟蹤修補活動、監(jiān)控日志并對生成的警報或問題采取行動。
- 創(chuàng)建自動構(gòu)建管道以測試和部署已打補丁的容器。
結(jié)論
隨著越來越多的組織采用容器化環(huán)境，了解潛在的安全風險并采取主動的容器安全方法至關(guān)重要。這涉及實施核心安全原則和策略、使用可用工具以及優(yōu)先考慮容器化數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序的安全性。多層安全、機密管理和自動修補等策略有助于防止安全漏洞。
此外，將修補流程與 CI/CD 管道集成可以提高效率。對于組織而言，了解最新的容器安全趨勢和解決方案以有效保護其容器化環(huán)境非常重要。
