防止用户绕过 Kubernetes 安全直接与容器运行时交互的最佳实践

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问题描述

在使用 Kubernetes 时，如何确保用户不能绕过 Kubernetes 安全机制，直接与容器运行时进行交互（如 Docker 或 runc 命令），从而绕过 Kubernetes 的安全策略（例如 PodSecurityPolicies）？这可能会导致用户绕过 Kubernetes 的安全性控制，运行风险高的容器，造成安全风险。在实际场景中，有哪些最佳实践来防止这种情况的发生？除了限制用户通过 kubectl 以外，还有哪些更加高效的方式？

解决方案

以下解决方案基于当前版本的 Kubernetes 和容器运行时，如果存在版本差异，请参考相应文档或官方指南。

最佳实践：限制用户权限和访问

最小化权限： 首先，确保用户只拥有执行必要操作的最小权限。Kubernetes 提供了 Role-Based Access Control（RBAC）来精细控制用户对集群资源的访问权限。通过定义适当的角色和角色绑定，可以限制用户的操作范围。
使用 Admission Controller： 使用 Kubernetes 的 Admission Controller 可以在资源创建和修改前执行自定义验证和操作。通过配置适当的 Admission Controller，可以拦截和限制用户提交的不安全或未经授权的请求。
使用 PodSecurityPolicies： PodSecurityPolicies 允许管理员定义哪些安全措施允许应用程序使用。通过限制容器的特权和访问权限，可以避免用户运行危险容器。

确保容器运行时安全

使用 PodSecurityPolicies： PodSecurityPolicies 可以限制容器的权限，包括容器运行时的特权。通过限制容器运行时的特权，可以防止用户绕过 Kubernetes 安全机制。
使用 Seccomp 和 AppArmor： Seccomp 和 AppArmor 是用于在容器运行时限制系统调用和文件访问的工具。通过配置适当的 Seccomp 和 AppArmor 规则，可以防止容器运行时执行危险操作。

防止用户直接访问容器运行时

禁用直接访问容器运行时： 在生产环境中，最好禁用用户在节点上直接访问容器运行时。限制用户只能通过 Kubernetes API（如 kubectl 命令）与集群交互，而不是直接操作容器运行时。
使用 PodSecurityPolicies 限制特权容器： 在 PodSecurityPolicies 中定义容器特权的限制，以防止用户创建特权容器。这将限制用户的能力，防止他们在容器内运行不安全的操作。

使用 CI/CD 工具控制用户操作

使用 CI/CD 工具作为中介： 将用户操作限制在 CI/CD 工具中。将用户需要执行的操作定义为 CI/CD 任务，由工具自动执行。这样可以避免用户直接操作容器运行时。
限制参数化操作： 如果用户需要自定义操作，可以在 CI/CD 任务中允许参数化。这样用户可以在受到限制的范围内自定义操作。

请注意，根据不同的使用场景和安全需求，可能需要结合多种最佳实践来确保集群的安全性。同时，建议定期审查和更新安全策略，以适应不断变化的威胁和需求。

示例：PodSecurityPolicies 配置示例

以下是一个示例 PodSecurityPolicies 配置，用于限制容器的特权和访问权限：

apiVersion: policy/v1beta1
kind: PodSecurityPolicy
metadata:
  name: restricted-psp
spec:
  privileged: false
  seLinux:
    rule: RunAsAny
  runAsUser:
    rule: MustRunAsNonRoot
  fsGroup:
    rule: MustRunAs
  supplementalGroups:
    rule: RunAsAny
  volumes:
  - '*'

在上面的示例中，我们定义了一个名为 restricted-psp 的 PodSecurityPolicy，其中禁用了容器的特权（privileged），要求容器必须以非 root 用户身份运行（MustRunAsNonRoot），并限制了对文件系统、用户组等的访问权限。

总结

在使用 Kubernetes 时，确保用户不能绕过 Kubernetes 安全机制，直接与容器运行时进行交互，是一个关键的安全挑战。通过限制用户权限、使用 Admission Controller、配置 PodSecurityPolicies，以及限制容器运行时的特权和访问权限，可以有效防止用户绕过安全控制，运行风险高的容器。此外，使用 CI/CD 工具作为中介，可以进一步限制用户的操作范围，增强集群的整体安全性。不同的安全实践可以结合使用，以满足不同场景的安全需求。定期审查和更新安全策略是保持集群安全的重要一环。

参考链接：
– Kubernetes RBAC
– Kubernetes Admission Controllers
– Kubernetes PodSecurityPolicies
– Seccomp
– AppArmor

正文完