Docker安全管理(實(shí)戰(zhàn)!!!)

Docker安全

Docker與虛擬機(jī)的區(qū)別

隔離與共享

• 虛擬機(jī)通過(guò)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
• Docker 容器則是通過(guò)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(wú)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。

性能和損耗

• 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)攻破到宿主機(jī)或其他虛擬機(jī)，需要 先攻破 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。

  Docker存在的安全問(wèn)題

  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(guò)20項(xiàng)漏洞。
  -駭客常用的GJ手段主要有代碼執(zhí)行、權(quán)限提升、 信息泄露、權(quán)限繞過(guò)等。目前 Docker 版本更迭非?？?，Docker 用戶(hù)最好將 Docker 升級(jí)為 最新版本。

  Docker源碼問(wèn)題

• 1）駭客上傳惡意鏡像 如果有駭客在制作的鏡像中植入病毒、后門(mén)等惡意軟件，那么環(huán)境從一開(kāi)始就已經(jīng)不安全了，后續(xù)更沒(méi)有什么安全可言。
• 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。
• 3）中間人GJ篡改鏡像 鏡像在傳輸過(guò)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(lái)預(yù) 防這個(gè)問(wèn)題。

  Docker架構(gòu)缺陷與安全機(jī)制

  架構(gòu)缺陷

• 容器之間的局域網(wǎng)GJ
  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GJ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。

• DDoS GJ耗盡資源
  Cgroups 安全機(jī)制就是要防止此類(lèi)GJ的，不要為單一的容器分配過(guò)多的資源即可避免此類(lèi)問(wèn)題。

• 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(hù)執(zhí)行，在容器被RQ時(shí)，GJ者還可以利用內(nèi)核漏洞跳到宿主機(jī)做更多的事情。

• 共享root用戶(hù)權(quán)限
  如果以 root 用戶(hù)權(quán)限運(yùn)行容器，容器內(nèi)的 root 用戶(hù)也就擁有了宿主機(jī)的root權(quán)限。

  Docker安全基線標(biāo)準(zhǔn)六大方面

  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(wèn)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(lái)訪問(wèn)文件。文件描述符是非負(fù)整數(shù)。
打開(kāi)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(xiě)文件也需要使用文件描述符來(lái)指定待讀寫(xiě)的文件）
（6）用戶(hù)權(quán)限為 root 的 Docker 相關(guān)文件的訪問(wèn)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(guò) 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(kāi)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(guò)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(pán)符。
（7）通過(guò)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(shù)，以防止 fork bomb。（fork bomb，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)妨礙檢測(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

• 僅在容器中運(yùn)行必要的服務(wù)，像ssh等服務(wù)是不開(kāi)啟的

  [root@localhost ~]# docker exec -it mycontainer bash

  Docker remote api訪問(wèn)控制

• Docker的遠(yuǎn)程調(diào)用API接口存在未授權(quán)訪問(wèn)漏洞，應(yīng)限制外網(wǎng)訪問(wèn)

  [root@localhost ~]# docker -d -H uninx:///var/run/docker.sork -H tcp://192.168.142.128:2375

• 在docker默認(rèn)配置文件指定，然后在宿主iptables\firewalld上訪問(wèn)控制

  限制流量流向

• 可以使用Iptables過(guò)濾器限制Docker容器的源IP地址范圍與外界通訊

Iptables -A FORWARD -s <source_ip_range> -j REJECT --reject-with icmp-admin-prohibited

Iptables -A FORWARD -i docker0 -o eth0 -j DROP 
Iptables -A FORWARD -i docker0 -o eth0 -m state -state ESTABLISHED -j ACCEPT

使用普通用戶(hù)啟動(dòng)Docker服務(wù)

• 使用用戶(hù)映射，解決特定容器中的用戶(hù)0在宿主系統(tǒng)上等于root的問(wèn)題，LXC允許重新映射用戶(hù)和組ID

[root@localhost ~]# yum -y install lxc uidmap
[root@localhost ~]# vim /etc/lxc/default.conf
lxc.id_map = u 0 100000 65536
lxc.id_map = g 0 100000 65536

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)
  

  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(wèn)題導(dǎo)致Docker通信時(shí)被中間人GJ，c/s兩端應(yīng)該通過(guò)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

資源限制

• 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

宿主及時(shí)升級(jí)內(nèi)核漏洞

• 宿主故障或者需要升級(jí)內(nèi)核的問(wèn)題
• Docker容器應(yīng)該支持熱遷移
• 應(yīng)考慮內(nèi)核升級(jí)方案規(guī)劃、執(zhí)行以及回遷方案等

安裝安全加固

• 使用安全的Linux內(nèi)核、內(nèi)核補(bǔ)丁，如SELinux, AppArmor,
  GRSEC等

避免Docker容器中信息泄露

• 檢查容器創(chuàng)建模板的內(nèi)容

# check created users
grep authorized keys $dockerfile
# check OS users
grep "etc/group" $dockerfile
# Check sudo users
grep "etc/sudoers.d" $dockerfile
# Check ssh key pair
grep " .ssh/.*id rsa" $dockerfile
# Add your checks in below

日志分析

• 收集并歸檔與Docker相關(guān)的安全日志來(lái)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(wèn)日志文件

docker run -v /dev/log:/dev/log <container_name> /bin/sh

• 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(jiàn)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(kāi)文件數(shù)、進(jìn)程棧的大小、CPU時(shí)間、單個(gè)用戶(hù)的最大線程數(shù)、進(jìn)程的最大虛擬內(nèi)存等類(lèi)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)話劫持等問(wèn)題導(dǎo)致Docker通信時(shí)被中間人GJ，c/s兩端應(yīng)該通過(guò)加密方式通訊

1.部署master服務(wù)器

[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(shū)
[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(shū)與私鑰證書(shū)簽名、輸入123123
[root@master tls]# openssl x509 -req -days 1000 -sha256 -in server.csr -CA ca.pem -CAkey ca-key.pem -CAcreateserial -out server-cert.pem
#生成客戶(hù)端秘鑰
[root@master tls]# openssl genrsa -out key.pem 4096
#簽名客戶(hù)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(shū)，輸入123123需要（簽名客戶(hù)端、ca證書(shū)、ca秘鑰）
[root@master tls]# openssl x509 -req -days 1800 -sha256 -in client.csr -CA ca.pem -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.pem --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.pem /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.pem 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 

2.部署client服務(wù)器

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

3.client上測(cè)試

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

謝謝閱讀!!!