從云端到邊緣確保容器安全

無(wú)論是在云端還是邊緣，對(duì)于容器化環(huán)境來(lái)說(shuō)，采取深度防護(hù)措施，從基礎(chǔ)層面確保安全性是極其重要的。

容器化的意思是將應(yīng)用軟件與其所依賴的庫(kù)或框架等組件全部打包在同一個(gè)實(shí)體之中——這樣的實(shí)體就是一個(gè)容器。因?yàn)槿克杞M件都已經(jīng)被配置好了，所以可以到處部署并在任何基礎(chǔ)設(shè)施上運(yùn)行。此外，采用容器技術(shù)來(lái)運(yùn)行應(yīng)用軟件，就能夠獨(dú)立于其所運(yùn)行的操作系統(tǒng)。

容器技術(shù)，受益良多

所以，容器化的主要好處之一是可移植性。在今天的市場(chǎng)中，企業(yè)都希望通過(guò)容器技術(shù)來(lái)優(yōu)化應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)和部署，從而控制好投資成本，而不是相互孤立地進(jìn)行項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，然后再部署到各種類(lèi)型的環(huán)境之中——由此可以避免“不兼容”問(wèn)題引發(fā)的修改工作。無(wú)論是在操作系統(tǒng)層、CSP層或更高的層次上，容器化都可以幫助客戶避免被廠商鎖定。您可以讓一個(gè)容器在云中運(yùn)行，比如Amazon、Azure或谷歌云，并將相同的容器運(yùn)行在任何CSP上，甚至在企業(yè)本地的一臺(tái)內(nèi)部機(jī)器上。這種一勞永逸的方法總是最有吸引力！還有一些我要強(qiáng)調(diào)的好處，例如快速部署、降低內(nèi)部基礎(chǔ)設(shè)施成本等。因?yàn)樵谙嗤挠布峡梢赃\(yùn)行多個(gè)容器，并且可以做到應(yīng)用系統(tǒng)隔離，就好像它是獨(dú)占著整個(gè)系統(tǒng)。

容器技術(shù)相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)

容器化伴隨的一些風(fēng)險(xiǎn)也與其帶來(lái)的好處直接相關(guān)。一個(gè)重要的風(fēng)險(xiǎn)是，當(dāng)我們?cè)谕恢鳈C(jī)或機(jī)器上運(yùn)行多個(gè)容器時(shí)，在不同容器中運(yùn)行的進(jìn)程的通信和行為可能會(huì)互相察覺(jué)到彼此的存在。伴隨這些通信和流量，可能還包括其他容器中的文件。在較小的非敏感環(huán)境中，這可能不是什么大問(wèn)題。然而，在多個(gè)客戶共享云服務(wù)提供商和主機(jī)的環(huán)境中，這些情況可能會(huì)帶來(lái)一些疑慮。

另一個(gè)重要問(wèn)題與容器本身的性質(zhì)有關(guān)。容器由于具備可重用的映像而更易于使用。問(wèn)題是，這些映像可能存在漏洞。黑客有時(shí)可以欺騙映像存儲(chǔ)庫(kù)，讓用戶覺(jué)得自己使用的是可信任映像，但實(shí)際這些映像已經(jīng)存在漏洞。如果沒(méi)有在設(shè)計(jì)早期就發(fā)現(xiàn)這些映像漏洞，這可能會(huì)將漏洞傳播到容器運(yùn)行的所有地方。由于圖像是靜態(tài)的，這些漏洞就會(huì)一直存在，除非得到修補(bǔ)或替換。如果易受攻擊的映像沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)，就可能成為運(yùn)行在各種系統(tǒng)上、各個(gè)容器中的其他映像的組成部分。

采取安全措施降低風(fēng)險(xiǎn)

安全措施最佳實(shí)踐有多種來(lái)源。以下是我建議的兩個(gè)來(lái)源:

- 互聯(lián)網(wǎng)安全中心（Center for Internet Security）的CIS Benchmarks（CIS基準(zhǔn)指標(biāo)）

- 美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）的 800-190 容器安全指南

這些文件中闡述了若干對(duì)策和控制措施。我將簡(jiǎn)要討論兩大類(lèi)可用于應(yīng)對(duì)前述風(fēng)險(xiǎn)的方法。

第一種方法與通信保密性有關(guān)。如前所述，我提到了一個(gè)容器能夠察覺(jué)另一個(gè)容器的通信和流量。我們可以借助于Istio中的TLS或mTLS等技術(shù)。TLS使用加密和密鑰管理功能以確保通信只能被預(yù)期的接收方閱讀和理解。因此，即使在流量被泄露的情況下，這些流量對(duì)別的容器也將是無(wú)用的，因?yàn)樗呀?jīng)被加密。你還可以采用為特定實(shí)體劃分流量的網(wǎng)絡(luò)策略。

第二種方法主要用于實(shí)現(xiàn)內(nèi)部容器安全控制。這些控件影響著底層容器的允許、特權(quán)和行為。它們針對(duì)惡意行為者獲得容器訪問(wèn)權(quán)的情況提供保護(hù)，極大地限制了各種損害。有些比較流行的設(shè)置是runAsNonRoot(不能運(yùn)行任何根級(jí)操作)、capabilities(可以具體控制容器本身使用哪些功能;采用一個(gè)僅限于關(guān)鍵能力的列表來(lái)幫助提高整體安全性）以及readOnlyRootFilesystem （防止惡意行為者的篡改行為）。

驅(qū)動(dòng)容器技術(shù)應(yīng)用的軟件計(jì)劃

云原生計(jì)算基金會(huì)(CNCF): CNCF是一個(gè)開(kāi)源軟件基金會(huì)，旨在促使云原生計(jì)算更加通用、標(biāo)準(zhǔn)化與普及。在此定義了一個(gè)模型，以便衡量項(xiàng)目的相對(duì)成熟度(“沙盒”、“孵化”或“結(jié)業(yè)”）。  

雖然有很多相關(guān)的開(kāi)源計(jì)劃，但我想特別介紹的是Kubernetes、Prometheus和Harbor。

— Kubernetes: Kubernetes解決容器業(yè)務(wù)編排問(wèn)題。

— Prometheus: Prometheus System Monitoring Tool（Prometheus系統(tǒng)監(jiān)控工具）監(jiān)視環(huán)境中正在運(yùn)行的容器，提供了一種更直接的方式來(lái)監(jiān)視容器中正在進(jìn)行的活動(dòng)。

— Harbor: The Harbor Image Repository（Harbor映像庫(kù)）提供容器映像的安全管理功能。如前所述，這些對(duì)于確保容器應(yīng)用軟件的安全性非常重要。

請(qǐng)注意，專(zhuān)注于容器安全領(lǐng)域的開(kāi)源項(xiàng)目很多。有各種工具可以用來(lái)評(píng)估容器和容器映像漏洞以及最佳實(shí)踐的合規(guī)性。但我想強(qiáng)調(diào)的是這個(gè)重要項(xiàng)目:

Open Policy Agent Gatekeeper，它支持用戶定義其環(huán)境中容器必須滿足的各種安全條件，甚至允許您在系統(tǒng)周?chē)O(shè)置一個(gè)圍欄，任何容器如果不滿足所定義的策略，就不允許它們?cè)谙到y(tǒng)中運(yùn)行。這類(lèi)措施對(duì)于提高環(huán)境安全性大有幫助。

容器技術(shù)從邊緣到云端的應(yīng)用場(chǎng)景

在基礎(chǔ)層面上，我們可以將云視為分散在不同位置的一組互連節(jié)點(diǎn)(可以是物理硬件設(shè)備或計(jì)算機(jī))。應(yīng)用軟件、服務(wù)和程序運(yùn)行在這些節(jié)點(diǎn)或設(shè)備上，并可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)在任何地方調(diào)用。最初，這些節(jié)點(diǎn)都是位于數(shù)據(jù)中心的計(jì)算機(jī)，但我們現(xiàn)在已經(jīng)看到大量的邊緣節(jié)點(diǎn)。

部署在邊緣的設(shè)備更小、更健壯、更接近用戶，可以運(yùn)行各類(lèi)應(yīng)用功能。例如，我們現(xiàn)在可以把汽車(chē)部件、電信系統(tǒng)和手持設(shè)備這類(lèi)很小的裝置看作邊緣節(jié)點(diǎn)。以前只能在數(shù)據(jù)中心計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的容器，現(xiàn)在也可以在邊緣節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行。

我們正在加速推進(jìn)容器化，所以前面我提到的那些威脅普遍存在。還有一個(gè)重要問(wèn)題——對(duì)于數(shù)據(jù)中心的節(jié)點(diǎn)我們配備了大量的安全性深度防御機(jī)制，然而當(dāng)我們面對(duì)著邊緣節(jié)點(diǎn)情況就大為不同。例如像手持設(shè)備這樣小的設(shè)備，它們更容易被觸及，也缺乏數(shù)據(jù)中心那樣的防護(hù)機(jī)制。為了幫助消除潛在的安全威脅，我們利用各種硬件安全措施，如安全引導(dǎo)和反篡改技術(shù)。這就使惡意行為者即使能夠觸及系統(tǒng)也很難實(shí)施破壞。

對(duì)于任何想要進(jìn)入智能系統(tǒng)領(lǐng)域并采用云原生技術(shù)(例如容器化)的企業(yè)，風(fēng)河公司提供了安全性評(píng)估的大量方法和工具供您選擇。根據(jù)您的目標(biāo)，我們提供專(zhuān)屬的向?qū)Ш图夹g(shù)（包括開(kāi)源代碼），以便您用來(lái)提升應(yīng)用安全性并實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型。