Docker安全管理(实战!!!)

时间 2020-01-15

标签 docker 安全管理实战栏目 Docker 繁體版

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Docker安全

Docker与虚拟机的区别

隔离与共享

虚拟机经过添加 Hypervisor 层，虚拟出网卡、内存、CPU 等虚拟硬件，再在其上创建虚拟机，每一个虚拟机都有本身的系统内核
Docker 容器则是经过隔离的方式，将文件系统、进程、设备、网络等资源进行隔离，再对权限、CPU 资源等进行控制，最终让容器之间互不影响，
容器没法影响宿主机。容器与宿主机共享内核、文件系统、硬件等资源。

性能和损耗

与虚拟机相比，容器资源损耗要少。
一样的宿主机下，可以创建容器的数量要比虚拟机多。
可是，虚拟机的安全性要比容器稍好，要从虚拟机攻破到宿主机或其余虚拟机，须要先攻破 Hypervisor 层，这是极其困难的
而 docker 容器与宿主机共享内核、文件系统等资源，
更有可能对其余容器、宿主机产生影响。
Docker存在的安全问题

Docker自身漏洞
做为一款应用 Docker 自己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。
-骇客经常使用的GJ手段主要有代码执行、权限提高、信息泄露、权限绕过等。目前 Docker 版本更迭很是快，Docker 用户最好将 Docker 升级为最新版本。
Docker源码问题
1）骇客上传恶意镜像若是有骇客在制做的镜像中植入病毒、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。
2）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。因此下载镜像后，须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。
3）中间人GJ篡改镜像镜像在传输过程当中可能被篡改，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。
Docker架构缺陷与安全机制

架构缺陷
容器之间的局域网GJ
主机上的容器之间能够构成局域网，所以针对局域网的 ARP 欺骗、嗅探、广播风暴等GJ方式即可以用上。因此，在一个主机上部署多个容器须要合理的配置网络，设置 iptable 规则。git
DDoS GJ耗尽资源
Cgroups 安全机制就是要防止此类GJ的，不要为单一的容器分配过多的资源便可避免此类问题。github
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做系统内核。
一旦宿主内核存在能够越权或者提权漏洞，尽管Docker使用普通用户执行，在容器被RQ时，GJ者还能够利用内核漏洞跳到宿主机作更多的事情。docker
共享root用户权限
若是以 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。
Docker安全基线标准六大方面

1.内核级别

（1）及时更新内核。
（2）User NameSpace（容器内的 root 权限在容器以外处于非高权限状态）。
（3）Cgroups（对资源的配额和度量）。
（4）SELiux/AppArmor/GRSEC（控制文件访问权限）。
（5）Capability（权限划分）。
（6）Seccomp（限定系统调用）。
（7）禁止将容器的命名空间与宿主机进程命名空间共享。ubuntu

2.主机级别

（1）为容器建立独立分区。
（2）仅运行必要的服务。
（3）禁止将宿主机上敏感目录映射到容器。
（4）对 Docker 守护进程、相关文件和目录进行审计。
（5）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。读写文件也须要使用文件描述符来指定待读写的文件）
（6）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。
（7）周期性检查每一个主机的容器清单，并清理没必要要的容器。vim

3.网络级别

（1）经过 iptables 设定规则实现禁止或容许容器之间网络流量。
（2）容许 Dokcer 修改 iptables。
（3）禁止将 Docker 绑定到其余 IP/Port 或者 Unix Socket。
（4）禁止在容器上映射特权端口。
（5）容器上只开放所须要的端口。
（6）禁止在容器上使用主机网络模式。
（7）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。centos

4.镜像级别

（1）建立本地镜像仓库服务器。
（2）镜像中软件都为最新版本。
（3）使用可信镜像文件，并经过安全通道下载。
（4）从新构建镜像而非对容器和镜像打补丁。
（5）合理管理镜像标签，及时移除再也不使用的镜像。
（6）使用镜像扫描。
（7）使用镜像签名。api

5.容器级别

（1）容器最小化，操做系统镜像最小集。
（2）容器以单一主进程的方式运行。
（3）禁止 privileged 标记使用特权容器。
（4）禁止在容器上运行 ssh 服务。
（5）以只读的方式挂载容器的根目录系统。
（6）明肯定义属于容器的数据盘符。
（7）经过设置 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。
（8）限制在容器中可用的进程树，以防止 fork bomb。（fork bomb，迅速增加子进程，耗尽系统进程数量）安全

6.其余设置

（1）按期对宿主机系统及容器进行安全审计。
（2）使用最少资源和最低权限运行容器。
（3）避免在同一宿主机上部署大量容器，维持在一个可以管理的数量。
（4）监控 Docker 容器的使用，性能以及其余各项指标。
（5）增长实时妨碍检测和事件响应功能。
（6）使用中心和远程日志收集服务bash

Docker安全规则

容器最小化

仅在容器中运行必要的服务，像ssh等服务是不开启的
```
[root@localhost ~]# docker exec -it mycontainer bash
```
Docker remote api访问控制

Docker的远程调用API接口存在未受权访问漏洞，应限制外网访问

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

在docker默认配置文件指定，而后在宿主iptables\firewalld上访问控制
限制流量流向
可使用Iptables过滤器限制Docker容器的源IP地址范围与外界通信

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

使用普通用户启动Docker服务

使用用户映射，解决特定容器中的用户0在宿主系统上等于root的问题，LXC容许从新映射用户和组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

文件系统限制

挂载的容器根目录绝对只读，并且不一样容器对应的文件目录权限分离，优化每一个容器在宿主上有单独分区

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

镜像安全

通常状况下，确保只从受信任的库中获取镜像，而且不要使用--insecure-registry=[]参数
服务器

Docker client端与Docker Daemon的通讯安全
为了放置链路劫持、会话保持等问题致使Docker通讯时被中间人GJ，c/s两端应该经过加密方式通信

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

资源限制

限制容器资源，既能够下降安全风险，也不影响业务

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

宿主及时升级内核漏洞

宿主故障或者须要升级内核的问题
Docker容器应该支持热迁移
应考虑内核升级方案规划、执行以及回迁方案等

安装安全加固

使用安全的Linux内核、内核补丁，如SELinux, AppArmor,
GRSEC等

避免Docker容器中信息泄露

检查容器建立模板的内容

# 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

收集并归档与Docker相关的安全日志来达到审核和监控的目的，使用rsyslog或stdout+ELK的方式进行日志收集、存储与分析
在宿主上使用一下命令在容器外部访问日志文件

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

Docker内置命令

docker logs -f

Docker Bench for Security

是一个脚本，用于检查生产环境中部署Docker容器的几十个常见的最佳实践
环境安装
下载二进制文件后，将其添加到环境变量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

可对包括core dump文件大小、进程数据段的大小、课建立文件的大小、常驻内存集大小、打开文件数、进程栈的大小、CPU时间、单个用户的最大线程数、进程的最大虚拟内存等类型的资源起到限制做用
设置CPU时间

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

进入容器后查看

ulimit -t

Docker-TLS加密通信

为了防止链路劫持、会话劫持等问题致使Docker通讯时被中间人GJ，c/s两端应该经过加密方式通信

1.部署master服务器

[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/
#建立ca秘钥
[root@master tls]# openssl genrsa -aes256 -out ca-key.pem 4096
#建立ca证书
[root@master tls]# openssl req -new -x509 -days 1000 -key ca-key.pem -sha256 -subj "/CN=*" -out ca.pen
#建立服务器私钥
[root@master tls]# openssl genrsa -out server-key.pem 4096
#签名私钥
[root@master tls]# openssl req -subj "/CN=*" -sha256 -new -key server-key.pem -out server.csr
#使用ca证书与私钥证书签名、输入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
#生成客户端秘钥
[root@master tls]# openssl genrsa -out key.pem 4096
#签名客户端
[root@master tls]# openssl req -subj "/CN=client" -new -key key.pem -out client.csr
#建立配置文件
[root@master tls]# echo extendedKeyUsage=clientAuth > extfile.cnf
#签名证书，输入123123须要（签名客户端、ca证书、ca秘钥）
[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
#删除多余文件
[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
#重启进程
[root@master tls]# systemctl daemon-reload
#重启服务
[root@master tls]# systemctl restart docker

#将/tls/ca.pem /tls/cert.pem /tls/key.pem三个文件复制到另外一台主机
[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服务器

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

3.client上测试

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