云原生安全概述

本文档主要参考了 Kubernetes 官方文档：Overview of Cloud Native Security

本文概述了云原生环境中 Kubernetes 的安全需要考量的主要方面。

云原生 4C 安全模型

云原生 4C 安全模型，是指在四个层面上考虑云原生的安全：

Cloud（云或基础设施层）
Cluster（Kubernetes 集群层）
Container（容器层）
Code（代码层）

如下图所示，云原生的每一层安全防护都是基于其外层防护之上的。没有Cloud层、Cluster层、Container层的安全防护，Code层的防护将形同虚设。因为，您在代码层所做的任何安全防护，都不能保护其外层（Cloud层、Cluster层、Container层）经受住安全入侵的攻击。

下面我们将逐个介绍每一层安全防护需要考量的内容。

Cloud 云或基础设施层安全

通常，Kubernetes 集群都认为其所依赖的基础设施（云、服务器、或者企业的数据中心）是安全和可信的。如果基础本身不安全（或者没有进行合理的安全防护配置），将无法保证构建在其上的组件是安全的。每一个云供应商都给出了相关的安全建议。

云安全

如果您的 Kubernetes 集群运行在您自己的硬件上，您需要自行考虑基础设施层面的安全防护。下表给出了部分云供应商提供的安全文档：

IaaS 供应商	链接
阿里云	https://www.alibabacloud.com/trust-center
亚马逊云	https://aws.amazon.com/security/
微软 Azure	https://docs.microsoft.com/en-us/azure/security/azure-security

基础设施安全

与 Kubernetes 相关的基础设施安全建议：

关注点	建议
APIServer的网络（控制节点）	空直接点上所有端口都不应该暴露在互联网上
节点的网络	工作节点的端口应该只允许接受来自控制节点的网络访问，同时可以暴露一些 Service 的节点端口。工作节点应该尽可能不暴露在公网上
ETCD的网络	ETCD（Kubernetes的数据存储）应该只允许控制节点访问。尽可能使用 ETCD 的 TLS 连接（基于 kuboard-spray安装的集群已经确保了这一点）。更多信息请参考 ETCD 文档
ETCD 加密	如果可能，尽量加密存储 etcd 数据所使用的磁盘

Cluster 集群层安全

Kubernetes 集群的安全主要考虑如下两方面因素：

集群组件的安全防护
集群中运行的应用程序的安全防护

集群的组件

如果您希望保护您的集群组件以避免非法访问，请参考文档集群的安全防护

集群中应用的安全（您的应用程序）

不同类型的应用程序可能会暴露不同的易受安全攻击的点，因此，您最好是有针对性地进行安全防护。例如：如果您在集群上运行了应用A和应用B，其中应用A是一个关键应用，而应用B很容易受到攻击而导致资源（CPU/内存）耗尽，在这种情况下，如果您不限制应用B的最大资源（CPU/内存）使用量，应用A也会被应用B所牵连。

下表罗列了在 Kubernetes 集群中运行应用程序时应该主要关注的安全因素以及相关建议：

关注点	建议
用户认证（API Server）	用户认证概述
RBAC授权（API Server）	授权用户访问名称空间
密文管理（以及存储加密）	Secret概述 Encrypting Secret Data at Rest
Pod Security Standards	Pod Security Standards
Quality Of Service（集群资源管理）	Configure Quality of Service for Pods 管理容器的计算资源
Network Policies	网络策略 Network Policies
Ingress TLS	为 Ingress 配置 HTTPS 证书

Container 容器层安全

本文档将不会展开容器安全的话题，下面是一些建议以及可以参考的链接：

关注点	建议
容器安全扫描以及操作系统相关的安全性	在容器镜像的构建阶段，您应该对容器执行安全扫描，以便发现和修复已知的安全漏洞
镜像签名	使用已签名的第三方容器镜像，以确保您使用的镜像来源是可靠的。
避免使用 root 用户	在容器中使用非 root 用户，并避免过度授权

Code 代码层安全

应用程序的代码是最容易受到攻击，同时也是您掌控面最大的地方。以下是一些建议：

关注点	建议
使用 TLS	如果您的代码需要 TCP 通信，请使用 TLS 传输协议。
减少通信端口	只暴露必须的服务通信端口或者性能信息采集端口
第三方依赖安全性	定期扫描应用程序的第三方依赖库，以排除潜在的安全漏洞
静态代码分析	执行代码安全扫描，以排除潜在的安全漏洞
动态漏洞扫描	使用漏洞扫描工具发现可能的安全漏洞，例如 SQL注入、CSRF、XSS 等

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