Docker的安全管理

這篇文章的知識(shí)點(diǎn)包括：Docker的安全問題、Docker的安全機(jī)制以及Docker的安全管理，閱讀完整文相信大家對(duì)Docker的安全管理有了一定的認(rèn)識(shí)。

**1.隔離與共享**

虛擬機(jī)通過添加 Hypervisor 層，虛擬出網(wǎng)卡、內(nèi)存、CPU 等虛擬硬件，再在其上建立 虛擬機(jī)，每個(gè)虛擬機(jī)都有自己的系統(tǒng)內(nèi)核。
而 Docker 容器則是通過隔離的方式，將文件系 統(tǒng)、進(jìn)程、設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)等資源進(jìn)行隔離，再對(duì)權(quán)限、CPU 資源等進(jìn)行控制，最終讓容器之間互不影響，
容器無法影響宿主機(jī)。容器與宿主機(jī)共享內(nèi)核、文件系統(tǒng)、硬件等資源。

#docker容器共享同一個(gè)內(nèi)核資源，而虛擬機(jī)是獨(dú)立的使用的資源都是獨(dú)立的。

**2.性能與損耗**

與虛擬機(jī)相比，容器資源損耗要少。 同樣的宿主機(jī)下，能夠建立容器的數(shù)量要比虛擬 機(jī)多。但是，虛擬機(jī)的安全性要比容器稍好，
要從虛擬機(jī)破到宿主機(jī)或其他虛擬機(jī)，需要 先破 Hypervisor 層，這是極其困難的。而 docker 容器與宿主機(jī)共享內(nèi)核、文件系統(tǒng)等資源，
更有可能對(duì)其他容器、宿主機(jī)產(chǎn)生影響。
#與虛擬機(jī)相比容器消耗資源要少的多，因?yàn)槿萜魇枪蚕韮?nèi)核的意味著，一個(gè)容器資源占用多，其他容器占用的就少，一個(gè)容器出現(xiàn)問題，其他容器都會(huì)出現(xiàn)問題，因此虛擬機(jī)安全性要比容器好

-------------------------------------------------------Docker 存在的安全問題-------------------------------------------------

**1.Docker 自身漏洞**

作為一款應(yīng)用 Docker 本身實(shí)現(xiàn)上會(huì)有代碼缺陷。CVE官方記錄Docker歷史版本共有超過20項(xiàng)漏洞。
***常用的***手段主要有代碼執(zhí)行、權(quán)限提升、 信息泄露、權(quán)限繞過等。目前 Docker 版本更迭非?？?，
Docker 用戶最好將 Docker 升級(jí)為 最新版本。

**2. Docker 源碼問題**

Docker 提供了 Docker hub，可以讓用戶上傳創(chuàng)建的鏡像，以便其他用戶下載，快速搭 建環(huán)境。但同時(shí)也帶來了一些安全問題。例如下面三種方式： 
（1）***上傳惡意鏡像 如果有***在制作的鏡像中植入***、后門等惡意軟件，那么環(huán)境從一開始就已經(jīng)不安全了，后續(xù)更沒有什么安全可言。
#鏡像可能存愛***軟件和病毒
（2）鏡像使用有漏洞的軟件 Docker Hub 上能下載的鏡像里面，75%的鏡像都安裝了有漏洞的軟件。所以下載鏡像后，
需要檢查里面軟件的版本信息，對(duì)應(yīng)的版本是否存在漏洞，并及時(shí)更新打上補(bǔ)丁。

#老版本的鏡像中環(huán)境有問題
（3）中間人***篡改鏡像 鏡像在傳輸過程中可能被篡改，目前新版本的 Docker 已經(jīng)提供了相應(yīng)的校驗(yàn)機(jī)制來預(yù) 防這個(gè)問題。
你上傳的鏡像被中間人劫持，篡改，這個(gè)時(shí)候你需要TLS安全證書，docker容器去找docker服務(wù)器做安全認(rèn)證

---------------------------------------------------Docker 架構(gòu)缺陷與安全機(jī)制-------------------------------------------------

Docker 本身的架構(gòu)與機(jī)制就可能產(chǎn)生問題，例如這樣一種***場(chǎng)景，***已經(jīng)控制了宿主機(jī)上的一些容器，或者獲得了通過在公有云上建立容器的方式，然后對(duì)宿主機(jī)或其他容器發(fā)起***。

**1. 容器之間的局域網(wǎng)*** **
主機(jī)上的容器之間可以構(gòu)成局域網(wǎng)，因此針對(duì)局域網(wǎng)的 ARP 欺騙、嗅探、廣播風(fēng)暴等 方式便可以用上。
所以，在一個(gè)主機(jī)上部署多個(gè)容器需要合理的配置網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置 iptable 規(guī)則。

**2. DDoS ***耗盡資源 **
Cgroups 安全機(jī)制就是要防止此類***的，不要為單一的容器分配過多的資源即可避免此類問題。

**3. 有漏洞的系統(tǒng)調(diào)用**
Docker與虛擬機(jī)的一個(gè)重要的區(qū)別就是Docker與宿主機(jī)共用一個(gè)操作系統(tǒng)內(nèi)核。
一旦宿主內(nèi)核存在可以越權(quán)或者提權(quán)漏洞，盡管Docker使用普通用戶執(zhí)行，在容器被***時(shí)，***者還可以利用內(nèi)核漏洞跳到宿主機(jī)做更多的事情。

**4. 共享root用戶權(quán)限**
如果以 root 用戶權(quán)限運(yùn)行容器，容器內(nèi)的 root 用戶也就擁有了宿主機(jī)的root權(quán)限。

---------------------------------------------------------Docker 安全基線標(biāo)準(zhǔn) --------------------------------------------------

下面從內(nèi)核、主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、鏡像、容器以及其它等 6 個(gè)方 面總結(jié) Docker 安全基線標(biāo)準(zhǔn)。

**1.內(nèi)核級(jí)別 **
（1）及時(shí)更新內(nèi)核。 
（2）User NameSpace（容器內(nèi)的 root 權(quán)限在容器之外處于非高權(quán)限狀態(tài)）。 
（3）Cgroups（對(duì)資源的配額和度量）。 
（4）SELiux/AppArmor/GRSEC（控制文件訪問權(quán)限）。 
（5）Capability（權(quán)限劃分）。 
（6）Seccomp（限定系統(tǒng)調(diào)用）。 
（7）禁止將容器的命名空間與宿主機(jī)進(jìn)程命名空間共享。

**2.主機(jī)級(jí)別 **
（1）為容器創(chuàng)建獨(dú)立分區(qū)。 
（2）僅運(yùn)行必要的服務(wù)。 
（3）禁止將宿主機(jī)上敏感目錄映射到容器。 
（4）對(duì) Docker 守護(hù)進(jìn)程、相關(guān)文件和目錄進(jìn)行審計(jì)。 
（5）設(shè)置適當(dāng)?shù)哪J(rèn)文件描述符數(shù)。
（文件描述符：內(nèi)核（kernel）利用文件描述符（file descriptor）來訪問文件。文件描述符是非負(fù)整數(shù)。
打開現(xiàn)存文件或新建文件時(shí)，內(nèi)核會(huì)返回一個(gè)文件描述符。讀寫文件也需要使用文件描述符來指定待讀寫的文件） 
（6）用戶權(quán)限為 root 的 Docker 相關(guān)文件的訪問權(quán)限應(yīng)該為 644 或者更低權(quán)限。 
（7）周期性檢查每個(gè)主機(jī)的容器清單，并清理不必要的容器。

**3.網(wǎng)絡(luò)級(jí)別 **
（1）通過 iptables 設(shè)定規(guī)則實(shí)現(xiàn)禁止或允許容器之間網(wǎng)絡(luò)流量。 
（2）允許 Dokcer 修改 iptables。 
（3）禁止將 Docker 綁定到其他 IP/Port 或者 Unix Socket。 
（4）禁止在容器上映射特權(quán)端口。 
（5）容器上只開放所需要的端口。 
（6）禁止在容器上使用主機(jī)網(wǎng)絡(luò)模式。
（7）若宿主機(jī)有多個(gè)網(wǎng)卡，將容器進(jìn)入流量綁定到特定的主機(jī)網(wǎng)卡上。

**4.鏡像級(jí)別 **
（1）創(chuàng)建本地鏡像倉(cāng)庫(kù)服務(wù)器。 
（2）鏡像中軟件都為最新版本。 
（3）使用可信鏡像文件，并通過安全通道下載。
（4）重新構(gòu)建鏡像而非對(duì)容器和鏡像打補(bǔ)丁。 
（5）合理管理鏡像標(biāo)簽，及時(shí)移除不再使用的鏡像。 
（6）使用鏡像掃描。 
（7）使用鏡像簽名。

**5.容器級(jí)別 **
（1）容器最小化，操作系統(tǒng)鏡像最小集。 
（2）容器以單一主進(jìn)程的方式運(yùn)行。 
（3）禁止 privileged 標(biāo)記使用特權(quán)容器。 
（4）禁止在容器上運(yùn)行 ssh 服務(wù)。 
（5）以只讀的方式掛載容器的根目錄系統(tǒng)。 
（6）明確定義屬于容器的數(shù)據(jù)盤符。 
（7）通過設(shè)置 on-failure 限制容器嘗試重啟的次數(shù)，容器反復(fù)重啟容易丟失數(shù)據(jù)。 
（8）限制在容器中可用的進(jìn)程樹，以防止 fork bomb。（fork，迅速增長(zhǎng)子進(jìn)程，耗盡系統(tǒng)進(jìn)程數(shù)量）

**6.其他設(shè)置 **
（1）定期對(duì)宿主機(jī)系統(tǒng)及容器進(jìn)行安全審計(jì)。 
（2）使用最少資源和最低權(quán)限運(yùn)行容器。 
（3）避免在同一宿主機(jī)上部署大量容器，維持在一個(gè)能夠管理的數(shù)量。 
（4）監(jiān)控 Docker 容器的使用，性能以及其他各項(xiàng)指標(biāo)。 
（5）增加實(shí)時(shí)不安全的檢測(cè)和事件響應(yīng)功能。 
（6）使用中心和遠(yuǎn)程日志收集服務(wù)

Docker安全規(guī)則

容器最小化

如果僅在容器中運(yùn)行必要的服務(wù)，像SSH等服務(wù)是不能輕易開啟去連接容器的，通常使用以下方式來進(jìn)入容器
docker exec -it  bash

docker api 訪問控制

docker的遠(yuǎn)程調(diào)用API接口存在未授權(quán)訪問漏洞
[root@localhost ~]# vim /usr/lib/systemd/system/docker.service 
綁定unix通過docker,sock文件重新連接，-H綁定你的tcp端口，和地址
14 行
ExecStart=/usr/bin/dockerd -H unix:///var/run/docker.sock -H tcp://192.168.136.186:2323
[root@localhost ~]# systemctl daemon-reload 
[root@localhost ~]# systemctl restart docker
#永久配置，富語(yǔ)言規(guī)則，源地址，指定tcp端口，2323
[root@localhost ~]# firewall-cmd --permanent --add-rich-rule="rule family="ipv4" source address="192.168.136.186" port protocol="tcp" port="2323" accept"
#重啟防火墻
[root@localhost ~]# firewall-cmd --reload 
success

限制流量流向

防火墻的規(guī)則，外部的流量到內(nèi)部會(huì)有控制，但是容器訪問外面，防火墻會(huì)給這個(gè)請(qǐng)求一個(gè)序列號(hào)，當(dāng)它回來的時(shí)候直接被防火墻信任，這個(gè)就存在了隱患
永久配置，指定public區(qū)域，對(duì)ipv4的地址進(jìn)行管控，寫上容器的地址，拒絕
[root@localhost ~]# firewall-cmd --permanent --zone=public --add-rich-rule="rule family="ipv4" source address="192.168.136.0/24" reject"
success
[root@localhost ~]# firewall-cmd --reload 
success

使用普通用戶啟動(dòng)docker服務(wù)

使用用戶映射，解決特定容器中的用戶0在宿主系統(tǒng)上等于root的問題，LXC允許重新映射用戶和組ID
#使用用戶映射，對(duì)root用戶創(chuàng)建一個(gè)虛擬用戶，等同于宿主系統(tǒng)上的root權(quán)限

文件系統(tǒng)限制

掛載的容器根目錄絕對(duì)只讀，而且不同容器對(duì)應(yīng)的文件目錄權(quán)限分離，優(yōu)化每個(gè)容器在宿主上有單獨(dú)分區(qū)

su test01
docker run -v dev:/home/mc_server/test01 -it centos:latest /bin/bash
su test02
docker run -v dev:/home/mc_server/test02 -it centos:latest /bin/bash

鏡像安全

一般情況下，確保只從受信任的庫(kù)中獲取鏡像，并且不要使用–insecure-registry=[]參數(shù)

這種證書驗(yàn)證只能確定你的身份是不是安全的，但是鏡像安全保障不了

Docker client端與Docker Daemon的通信安全

為了放置鏈路劫持、會(huì)話保持等問題導(dǎo)致Docker通信時(shí)被中間人***，c/s兩端應(yīng)該通過加密方式通訊

[root@localhost harbor]# docker --tlsverify --tlscacert=ca.pem --tlscert=cert.pem --tlskey=key.pem -H=0.0.0.0:2376

資源控制

限制容器資源，既可以降低安全風(fēng)險(xiǎn)，也不影響業(yè)務(wù)

docker run -tid -name ec2 -cpuset-cpus 3 -cpu-shares 2048 -memory 2048m -rm -blkio-weight 100 --pids--limit 512

宿主機(jī)及時(shí)升級(jí)內(nèi)核漏洞

docker容器支持熱遷移，但是要注意遷移和的IP地址，安裝安全加固，使用內(nèi)核補(bǔ)丁

避免docker容器消息泄露

檢查dockerfile中制造鏡像，比如ssh有沒有開啟，鏡像有沒有問題

日志分析

收集并歸檔與Docker相關(guān)的安全日志來達(dá)到審核和監(jiān)控的目的，使用rsyslog或stdout+ELK的方式進(jìn)行日志收集、存儲(chǔ)與分析
在宿主上使用一下命令在容器外部訪問日志文件

docker run -v /dev/log:/dev/log <container_name> /bin/sh #做數(shù)據(jù)卷

Docker內(nèi)置命令
docker logs -f

Docker Bench for Security

是一個(gè)腳本，用于檢查生產(chǎn)環(huán)境中部署Docker容器的幾十個(gè)常見的最佳實(shí)踐
環(huán)境安裝
下載二進(jìn)制文件后，將其添加到環(huán)境變量PATH中

[root@localhost ]# git clone
https://github.com/docker/docker-bench-security.git
[root@localhost ]# cd docker-bench-security
[root@localhost ]# sudo sh docker-bench-security.sh

ulimit

可對(duì)包括core dump文件大小、進(jìn)程數(shù)據(jù)段的大小、課創(chuàng)建文件的大小、常駐內(nèi)存集大小、打開文件數(shù)、進(jìn)程棧的大小、CPU時(shí)間、單個(gè)用戶的最大線程數(shù)、進(jìn)程的最大虛擬內(nèi)存等類型的資源起到限制作用
設(shè)置CPU時(shí)間

docker daemon --default-ulimit cpu=1200
docker run --rm -ti --ulimit cpu=1200 ubuntu bash

##進(jìn)入容器后查看

ulimit -t

docker-tls 加密通訊

為了防止鏈路劫持，會(huì)話保持等問題導(dǎo)致docker通信被中間人***，c/s兩端應(yīng)該通過加密方式通訊

[root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname master
[root@localhost ~]# su
[root@master ~]# vim /etc/hosts
127.0.0.1  master
[root@master ~]# mkdir /tls
[root@master ~]# cd /tls/
//創(chuàng)建ca秘鑰
[root@master tls]# openssl genrsa -aes256 -out ca-key.pem 4096
//創(chuàng)建ca證書
[root@master tls]# openssl req -new -x509 -days 1000 -key ca-key.pem -sha256 -subj "/CN=*" -out ca.pen
//創(chuàng)建服務(wù)器私鑰
[root@master tls]# openssl genrsa -out server-key.pem 4096
//簽名私鑰
[root@master tls]# openssl req -subj "/CN=*" -sha256 -new -key server-key.pem -out server.csr
//使用ca證書與私鑰證書簽名、輸入123123
[root@master tls]# openssl x509 -req -days 1000 -sha256 -in server.csr -CA ca.pen -CAkey ca-key.pem -CAcreateserial -out server-cert.pem
//生成客戶端秘鑰
[root@master tls]# openssl genrsa -out key.pem 4096
//簽名客戶端
[root@master tls]# openssl req -subj "/CN=client" -new -key key.pem -out client.csr
//創(chuàng)建配置文件
[root@master tls]# echo extendedKeyUsage=clientAuth > extfile.cnf
//簽名證書，輸入123123需要（簽名客戶端、ca證書、ca秘鑰）
[root@master tls]# openssl x509 -req -days 1800 -sha256 -in client.csr -CA ca.pen -CAkey ca-key.pem -CAcreateserial -out cert.pem -extfile extfile.cnf
//刪除多余文件
[root@master tls]# rm -rf ca.srl client.csr extfile.cnf server.csr
//配置docker
[root@master tls]# vim /lib/systemd/system/docker.service 
ExecStart=/usr/bin/dockerd --tlsverify --tlscacert=/tls/ca.pen --tlscert=/tls/server-cert.pem --tlskey=/tls/server-key.pem -H tcp://0.0.0.0:2376 -H unix://var/run/docker.sock
//重啟進(jìn)程
[root@master tls]# systemctl daemon-reload
//重啟服務(wù)
[root@master tls]# systemctl restart docker

//將/tls/ca.pen /tls/cert.pem /tls/key.pem三個(gè)文件復(fù)制到另一臺(tái)主機(jī)
[root@master tls]# scp ca.pen root@192.168.45.128:/etc/docker
[root@master tls]# scp cert.pem root@192.168.45.128:/etc/docker
[root@master tls]# scp key.pem root@192.168.45.128:/etc/docker 

[root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname client
[root@localhost ~]# su
[root@client ~]# vim /etc/hosts
192.168.45.129 master

#client上測(cè)試
[root@client docker]# docker --tlsverify --tlscacert=ca.pen --tlscert=cert.pem --tlskey=key.pem -H tcp://master:2376 version

看完上述內(nèi)容，你們對(duì)Docker的安全管理有進(jìn)一步的了解嗎？如果還想學(xué)到更多技能或想了解更多相關(guān)內(nèi)容，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀。