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一、Docker 存在的安全问题
1.1、Docker 自身漏洞
■ 作为一款应用 Docker 本身实现上会有代码缺陷。CVE官方记录Docker历史版本共有超过20项漏洞
■ 黑客常用的攻击手段主要有代码执行、权限提升、 信息泄露、权限绕过等。目前 Docker 版本更迭非常快
■ Docker 用户最好将 Docker 升级为 最新版本
1.2、Docker 源码问题
Docker 提供了 Docker hub,可以让用户上传创建的镜像,以便其他用户下载,快速搭 建环境。但同时也带来了一些安全问题。例如下面三种方式:
- 黑客上传恶意镜像 如果有黑客在制作的镜像中植入木马、后门等恶意软件,那么环境从一开始就已经不安全了,后续更没有什么安全可言
- 镜像使用有漏洞的软件 Docker Hub 上能下载的镜像里面,75%的镜像都安装了有漏洞的软件。所以下载镜像后,
需要检查里面软件的版本信息,对应的版本是否存在漏洞,并及时更新打上补丁 - 中间人攻击篡改镜像 镜像在传输过程中可能被篡改,目前新版本的 Docker 已经提供了相应的校验机制来预 防这个问题
1.3、Docker 架构缺陷与安全机制
Docker 本身的架构与机制就可能产生问题,例如这样一种攻击场景,黑客已经控制了宿主机上的一些容器,或者获得了通过在公有云上建立容器的方式,然后对宿主机或其他容器发起攻击
1.3.1、容器之间的局域网攻击
主机上的容器之间可以构成局域网,因此针对局域网的 ARP 欺骗、嗅探、广播风暴等攻 击方式便可以用上。
所以,在一个主机上部署多个容器需要合理的配置网络,设置 iptable 规则
1.3.2、DDoS 攻击耗尽资源
Cgroups 安全机制就是要防止此类攻击的,不要为单一的容器分配过多的资源即可避免此类问题
1.3.3、有漏洞的系统调用
Docker与虚拟机的一个重要的区别就是Docker与宿主机共用一个操作系统内核。
一旦宿主内核存在可以越权或者提权漏洞,尽管Docker使用普通用户执行,在容器被入侵时,攻击者还可以利用内核漏洞跳到宿主机做更多的事情
1.3.4、共享root用户权限
如果以 root 用户权限运行容器,容器内的 root 用户也就拥有了宿主机的root权限
1.4、Docker 安全基线标准
下面从内核、主机、网络、镜像、容器以及其它等 6 个方 面总结 Docker 安全基线标准
1.4.1、内核级别
- 及时更新内核
- User NameSpace(容器内的 root 权限在容器之外处于非高权限状态)
- Cgroups(对资源的配额和度量)
- SELiux/AppArmor/GRSEC(控制文件访问权限)
- Capability(权限划分)
- Seccomp(限定系统调用)
- 禁止将容器的命名空间与宿主机进程命名空间共享
1.4.2、主机级别
- 为容器创建独立分区
- 仅运行必要的服务
- 禁止将宿主机上敏感目录映射到容器
- 对 Docker 守护进程、相关文件和目录进行审计
- 设置适当的默认文件描述符数
(文件描述符:内核(kernel)利用文件描述符(file descriptor)来访问文件。文件描述符是非负整数。
打开现存文件或新建文件时,内核会返回一个文件描述符。读写文件也需要使用文件描述符来指定待读写的文件) - 用户权限为 root 的 Docker 相关文件的访问权限应该为 644 或者更低权限
- 周期性检查每个主机的容器清单,并清理不必要的容器
1.4.3、网络级别
- 通过 iptables 设定规则实现禁止或允许容器之间网络流量
- 允许 Docker 修改 iptables
- 禁止将 Docker 绑定到其他 IP/Port 或者 Unix Socket
- 禁止在容器上映射特权端口
- 容器上只开放所需要的端口
- 禁止在容器上使用主机网络模式
- 若宿主机有多个网卡,将容器进入流量绑定到特定的主机网卡上
1.4.4、镜像级别
- 创建本地镜像仓库服务器
- 镜像中软件都为最新版本
- 使用可信镜像文件,并通过安全通道下载
- 重新构建镜像而非对容器和镜像打补丁
- 合理管理镜像标签,及时移除不再使用的镜像
- 使用镜像扫描
- 使用镜像签名
1.4.5、容器级别
- 容器最小化,操作系统镜像最小集
- 容器以单一主进程的方式运行
- 禁止 privileged 标记使用特权容器
- 禁止在容器上运行 ssh 服务
- 以只读的方式挂载容器的根目录系统
- 明确定义属于容器的数据盘符
- 通过设置 on-failure 限制容器尝试重启的次数,容器反复重启容易丢失数据
- 限制在容器中可用的进程树,以防止 fork bomb。(fork炸弹,迅速增长子进程,耗尽系统进程数量)
1.4.6、其他设置
- 定期对宿主机系统及容器进行安全审计
- 使用最少资源和最低权限运行容器
- 避免在同一宿主机上部署大量容器,维持在一个能够管理的数量
- 监控 Docker 容器的使用,性能以及其他各项指标
- 增加实时威胁检测和事件响应功能
- 使用中心和远程日志收集服务
1.5、容器最小化
如果仅在容器中运行必要的服务,像 SSH 等服务是不能轻易开启去连接容器的。通常使用以下方式来进入容器
docker exec -it a661258f6bfe bash
1.6、Docker remote api 访问控制
Docker的远程调用API接口存在未授权访问漏洞,至少应限制外网访问。建议使用Socket方式访问。监听内网ip, docker daemon启动方式如下
docker -d -H uninx:///var/run/docker.sock -H tcp://192.168.195.128:2375
或者
vim /usr/lib/systemd/system/docker.service
1.6.1、示例
1.6.1.1、服务器配置如下
[root@docker ~]# vim /usr/lib/systemd/system/docker.service
[root@docker ~]# systemctl daemon-reload
[root@docker ~]# systemctl restart docker
[root@docker ~]# docker images
1.6.1.2、客户端操作实现远程调用
[root@docker1 ~]# docker -H tcp://192.168.140.20 images
1.7、限制流量流向
使用防火墙过滤器限制Docker容器的源IP地址范围与外界通讯
firewall-cmd --permanent --zone=public --add-rich-rule="rule familyg="ipv4" source address="192.168.195.0/24" reject"
大量问题是因为Docker容器端口外放引起的漏洞,除了操作系统账户权限控制上的问题,更在于对Docker Daemon的进程管理上存在隐患。目前堂用的Docker版本都支持Docker Daemon管理宿主jptables的,而且一旦启动进程加上-p host_port:guest_port的端口映射,Docker Daemon会直接增加对应的FORWARD Chain并且-j ACCEPT,而默认的DROP规则是在INPUT链做的,对docker没法限制,这就留下了很严重的安全隐患了。因此建议:
- 不在有外网ip的机器上使用Docker服务
- 使用k8s等docker编排系统管理Docker容器
- 宿主上Docker daemon启动命令加一个–iptables=false,然后把常用iptables写进文件里,再用iptables-restore去刷
1.8、镜像安全
Docker镜像安全扫描,在镜像仓库客户端使用证书认证,对下载的镜像进行检查。通过与CVE数据库同步扫描镜像,一旦发现漏洞则通知用户处理,或者直接阻止镜像继续构建。
如果公司使用的是自己的镜像源,可以跳过此步;否则,至少需要验证baseimage的 md5等特征值,确认一致后再基于baseimage进一步构建。一般情况下,要确保只从受信任的库中获取镜像,并且不建议使用–insecure-registry=[] 参数,推荐使用harbor私有仓库
二、Docker-TLS加密通讯
为了防止链路劫持、会话劫持等问题导致Docker通信时被中间人攻击,c/s 两端应该通过加密方式通讯
2.1、实施步骤
[root@docker ~]# mkdir tls #创建tls目录用来存放证书信息
[root@docker tls]# hostnamectl set-hostname master #更改主机名
[root@docker tls]# su
[root@master tls]# vim /etc/hosts
[root@master tls]# openssl genrsa -aes256 -out my-key.pem 4096 创建my密钥
[root@master tls]# openssl req -new -x509 -days 1000 -key my-key.pem -sha256 -subj "/CN=*" -out my.pem #创建my证书
[root@master tls]# openssl genrsa -out server-key.pem 4096 #创建服务器私钥
[root@master tls]# openssl req -subj "/CN=*" -sha256 -new -key server-key.pem -out server.csr #签名私钥
[root@master tls]# openssl x509 -req -days 1000 -sha256 -in server.csr -CA my.pem -CAkey my-key.pem -CAcreateserial -out server-cert.pem
#使用ca证书与私钥证书签名,生成服务端证书
[root@master tls]# openssl genrsa -out key.pem 4096 #生成客户端密钥
[root@master tls]# openssl req -subj "/CN=client" -new -key key.pem -out client.csr #签名客户端
[root@master tls]# echo extendedKeyUsage=clientAuth > extfile.cnf
#创建配置文件
[root@master tls]# openssl x509 -req -days 1000 -sha256 -in client.csr -CA my.pem -CAkey my-key.pem -CAcreateserial -out cert.pem -extfile extfile.cnf #签名证书,需要(签名客户端,ca证书,ca密钥),sha256:哈希,做数据完整性验证
[root@master tls]# rm -rf my.srl client.csr extfile.cnf server.csr #删除多余文件
[root@master tls]# vim /usr/lib/systemd/system/docker.service #修改配置文件
[root@master tls]# systemctl daemon-reload #重启进程
[root@master tls]# systemctl restart docker #重启docker服务
[root@master tls]# netstat -napt | grep 2376
2.2、将 /tls/my.pem /tls/cert.pem /tls/key.pem 三个文件复制到另一台主机
[root@master tls]# scp my.pem root@192.168.140.30:/etc/docker
[root@master tls]# scp cert.pem root@192.168.140.30:/etc/docker
[root@master tls]# scp key.pem root@192.168.140.30:/etc/docker
[root@docker1 ~]# cd /etc/docker/
[root@docker1 docker]# ls
[root@docker1 ~]# vim /etc/hosts
2.3、本地验证
[root@docker1 docker]# docker --tlsverify --tlscacert=my.pem --tlscert=cert.pem --tlskey=key.pem -H tcp://master:2376 images
[root@docker1 docker]# docker --tlsverify --tlscacert=my.pem --tlscert=cert.pem --tlskey=key.pem -H tcp://master:2376 pull tomcat
[root@docker1 docker]# docker images