Kubernetes stał się de facto standardem orkiestracji kontenerów, ale jego elastyczność i złożoność mogą stanowić zagrożenie dla bezpieczeństwa, jeśli nie są odpowiednio zarządzane. Bezpieczeństwo Kubernetes to wieloaspektowy temat, który obejmuje uwierzytelnianie, uprawnienia, reguły sieciowe i wiele innych. W tym poradniku omówimy najważniejsze kwestie związane z bezpieczeństwem w celu zapewnienia integralności, poufności i dostępności konteneryzowanych obciążeń.

Uwierzytelnianie to proces weryfikacji tożsamości użytkowników lub usług próbujących wejść w interakcję z klastrem Kubernetes. Kubernetes obsługuje różne metody uwierzytelniania, w tym:

• Certyfikaty klienta X.509: Użytkownicy i konta usług mogą być uwierzytelniane przy użyciu certyfikatów klienta X.509. Proszę upewnić się, że certyfikaty te są wydawane i zarządzane w bezpieczny sposób.
• Uwierzytelnianie oparte na tokenach: Kubernetes umożliwia użytkownikom uwierzytelnianie przy użyciu tokenów na okaziciela. Proszę zabezpieczyć te tokeny i wdrożyć zasady rotacji, aby ograniczyć ryzyko ich naruszenia.
• Tokeny kont usług: Konta usług są używane przez pods do uwierzytelniania się z serwerem API. Proszę upewnić się, że strąki mają minimalne niezbędne uprawnienia za pośrednictwem kont usług.
• OpenID Connect (OIDC): Kubernetes może integrować się z dostawcami OIDC w celu uwierzytelniania użytkowników. Jest to przydatne dla operatorów klastrów, którzy chcą wykorzystać dostawcę tożsamości swojej organizacji.
• Integracja LDAP i AD: Kubernetes może integrować się z LDAP lub Active Directory w celu uwierzytelniania użytkowników. Jest to przydatne w organizacjach z istniejącymi usługami katalogowymi.

Najlepsze praktyki w zakresie uwierzytelniania w Kubernetes obejmują wdrażanie silnych zasad dotyczących haseł, korzystanie z uwierzytelniania wieloskładnikowego (MFA) tam, gdzie to możliwe, oraz regularne przeprowadzanie audytu i monitorowanie działań uwierzytelniających.

Autoryzacja kontroluje, jakie działania użytkownicy i kapsuły mogą wykonywać w klastrze. Kubernetes używa Role-Based Access Control (RBAC) do autoryzacji. Proszę postępować zgodnie z tymi najlepszymi praktykami dotyczącymi autoryzacji:

• Najmniejsze uprawnienia: Proszę przypisać minimalne niezbędne uprawnienia użytkownikom, kontom usług i kapsułom. Proszę unikać nadawania uprawnień administratora klastra, chyba że jest to absolutnie konieczne.
• Przegląd i audyt ról: Proszę regularnie sprawdzać role i powiązania RBAC. Proszę usunąć nieużywane lub niepotrzebne role, aby zminimalizować powierzchnię ataku.
• ClusterRole i ClusterRoleBinding: Proszę zachować ostrożność z uprawnieniami dla całego klastra. Proszę przyznawać je tylko wtedy, gdy istnieje uzasadniona potrzeba.
• PodSecurityPolicies: Proszę wdrożyć PodSecurityPolicies, aby zdefiniować ograniczenia bezpieczeństwa dla podów. Pomaga to zapobiegać uruchamianiu błędnie skonfigurowanych podów.

Sieć Kubernetes ma krytyczne znaczenie dla komunikacji w klastrze, a zapewnienie bezpieczeństwa sieci ma kluczowe znaczenie. Poniżej przedstawiamy kilka kwestii związanych z bezpieczeństwem sieci:

Kubernetes udostępnia zasady sieciowe, które umożliwiają definiowanie reguł przepływu ruchu w klastrze. Zasady sieciowe pozwalają ograniczyć komunikację między podami i zminimalizować ruch boczny w przypadku naruszenia.

• Domyślna odmowa: Proszę ustawić domyślną politykę odmowy, aby domyślnie ograniczyć cały ruch, a następnie wyraźnie zezwolić na niezbędną komunikację. Zmniejsza to powierzchnię ataku.
• Izolacja przestrzeni nazw: Izolacja krytycznych obciążeń w oddzielnych przestrzeniach nazw z własnymi zasadami sieciowymi, aby zapobiec nieautoryzowanemu dostępowi.

Kontrola ruchu przychodzącego i wychodzącego do i z klastra.

• Kontrolery ruchu przychodzącego: Proszę używać kontrolerów Ingress z Web Application Firewall (WAF), aby chronić swoje aplikacje przed typowymi lukami w zabezpieczeniach sieci.
• Ruch wychodzący: Proszę wdrożyć kontrolę ruchu wychodzącego, aby ograniczyć ruch wychodzący z podów. Zezwalać tylko na niezbędne połączenia wychodzące i monitorować ruch wychodzący pod kątem podejrzanej aktywności.

Wdrożenie segmentacji sieci w celu odizolowania obciążeń i poprawy bezpieczeństwa.

• Klastry prywatne: Jeśli to możliwe, należy korzystać z klastrów prywatnych, aby zapobiec publicznemu dostępowi do płaszczyzny kontrolnej Kubernetes przez Internet.
• Sieci VLAN i zasady sieciowe: Segmentacja sieci za pomocą wirtualnych sieci LAN (VLAN) i polityk sieciowych Kubernetes w celu odizolowania różnych części klastra.

Zapewnienie bezpieczeństwa podów ma kluczowe znaczenie. Nieprawidłowo skonfigurowane lub podatne na ataki pody mogą zagrozić całemu klastrowi.

Kubernetes umożliwia ustawianie kontekstów zabezpieczeń na poziomie podów i kontenerów. Proszę wdrożyć następujące praktyki:

• Kontenery inne niż root: Proszę uruchamiać kontenery jako użytkownicy niebędący rootami, aby zmniejszyć wpływ potencjalnych exploitów.
• ReadOnlyRootFilesystem: Ustawia główny system plików jako tylko do odczytu, aby zapobiec nieautoryzowanemu dostępowi do zapisu.
• Możliwości systemu Linux: Proszę usunąć niepotrzebne możliwości systemu Linux z kontenerów, aby zmniejszyć powierzchnię ataku.

Ustawianie żądań zasobów i limitów dla podów, aby zapobiec wyczerpaniu zasobów i potencjalnym atakom typu “odmowa usługi”.

• Limity zasobów: Proszę zaimplementować limity zasobów, aby ograniczyć ilość procesora i pamięci, jaką mogą zużywać pody.
• Limit Ranges: Proszę zdefiniować zakresy limitów, aby ograniczyć limity zasobów, które można ustawić dla podów.

Reguły pod affinity i anti-affinity pozwalają kontrolować rozmieszczenie podów i upewnić się, że wrażliwe obciążenia nie są kolokowane z niezaufanymi.

• Node Affinity: Proszę określić zasady powinowactwa węzłów, aby zapewnić, że pody są zaplanowane na węzłach, które spełniają wymagania bezpieczeństwa.
• Budżety zakłóceń podów: Proszę użyć PodDisruptionBudgets, aby kontrolować zakłócenia krytycznych podów podczas konserwacji węzła lub zdarzeń skalowania.

Ogólne bezpieczeństwo klastra Kubernetes jest najważniejsze. Proszę chronić swoją płaszczyznę kontrolną, etcd i inne krytyczne komponenty.

Proszę zabezpieczyć płaszczyznę kontrolną Kubernetes, stosując się do poniższych najlepszych praktyk:

• Dostęp do serwera API: Proszę ograniczyć bezpośredni dostęp do serwera API. Proszę używać hosta bastionowego lub VPN dla bezpiecznego dostępu.
• Autoryzacja serwera API: Wdrożenie kontroli autoryzacji w celu ograniczenia dostępu do serwera API.
• Rejestrowanie audytu: Proszę włączyć rejestrowanie audytu w celu śledzenia i monitorowania aktywności serwera API.

etcd jest krytycznym komponentem klastra Kubernetes. Proszę go chronić poprzez:

• Szyfrowanie TLS: Proszę używać Transport Layer Security (TLS) do szyfrowania danych przesyłanych pomiędzy komponentami etcd i Kubernetes.
• Kontrola dostępu do etcd: Proszę skonfigurować etcd, aby ograniczyć dostęp i zapobiec nieautoryzowanym modyfikacjom.
• Regularne kopie zapasowe: Proszę regularnie tworzyć kopie zapasowe danych etcd, aby zapewnić odzyskanie danych w przypadku awarii.

Proszę zabezpieczyć dodatkowe komponenty i dodatki w klastrze Kubernetes:

• Bezpieczeństwo Kubelet: Proszę chronić kubelet włączając TLS i uwierzytelnianie dla jego serwera API.
• Bezpieczeństwo pulpitu nawigacyjnego: Jeśli korzystają Państwo z pulpitu nawigacyjnego Kubernetes, należy zabezpieczyć go za pomocą RBAC i szyfrowania.
• Helm Security: Jeśli używają Państwo Helm do zarządzania pakietami, proszę postępować zgodnie z najlepszymi praktykami bezpieczeństwa dla wykresów Helm.

Zarządzanie poufnymi informacjami i sekretami jest krytycznym aspektem bezpieczeństwa Kubernetes.

• Sekrety Kubernetes: Proszę używać Kubernetes Secrets do przechowywania i zarządzania poufnymi informacjami. Proszę unikać zapisywania sekretów w kodzie aplikacji lub plikach konfiguracyjnych.
• Tajne szyfrowanie: Szyfrowanie sekretów w spoczynku i w tranzycie w celu ochrony przed nieautoryzowanym dostępem.
• Zewnętrzne narzędzia do zarządzania kluczami tajnymi: Proszę rozważyć użycie zewnętrznych narzędzi do zarządzania tajnymi danymi, takich jak HashiCorp Vault, w celu bardziej zaawansowanego zarządzania tajnymi danymi i ich rotacji.

Skuteczne monitorowanie i rejestrowanie są niezbędne do wykrywania incydentów bezpieczeństwa i reagowania na nie.

• Monitorowanie klastrów: Proszę korzystać z rozwiązań do monitorowania klastrów, takich jak Prometheus i Grafana, aby monitorować kondycję i wydajność klastra.
• Skanowanie bezpieczeństwa: Wdrożenie skanowania bezpieczeństwa kontenerów w celu identyfikacji luk w obrazach kontenerów.
• Agregacja logów: Agregacja i centralizacja logów z komponentów klastra w celu ułatwienia rozwiązywania problemów i reagowania na incydenty.
• Zarządzanie informacjami i zdarzeniami bezpieczeństwa (SIEM): Proszę rozważyć wykorzystanie rozwiązań SIEM do korelacji zdarzeń bezpieczeństwa i wykrywania anomalii.

Prosimy regularnie aktualizować komponenty Kubernetes, aby mieć pewność, że dysponują Państwo najnowszymi poprawkami i ulepszeniami zabezpieczeń.

• Zautomatyzowane aktualizacje: Proszę korzystać z rozwiązań automatycznych aktualizacji, aby zapewnić aktualność komponentów i węzłów klastra.
• Zarządzanie poprawkami: Proszę opracować strategię zarządzania poprawkami w celu szybkiego stosowania poprawek zabezpieczeń.
• Tworzenie kopii zapasowych i wycofywanie: Przed zastosowaniem aktualizacji należy wykonać kopię zapasową klastra i przygotować plan wycofania na wypadek wystąpienia problemów podczas aktualizacji.

Bezpieczeństwo Kubernetes to skomplikowany temat, który wymaga proaktywnego podejścia. Mogą Państwo radykalnie zminimalizować ryzyko naruszenia bezpieczeństwa i skutecznie zabezpieczyć swoje konteneryzowane obciążenia, zajmując się uwierzytelnianiem, autoryzacją, bezpieczeństwem sieci, bezpieczeństwem podów i bezpieczeństwem klastra. Solidny plan bezpieczeństwa Kubernetes musi obejmować ciągłe monitorowanie, aktualizacje i tajne zarządzanie. Prosimy być na bieżąco z nowymi zagrożeniami i najlepszymi praktykami, aby klastry Kubernetes były bezpieczne, a aplikacje działały sprawnie.