docker安全
一、Docker存在的安全问题
1.1 Docker自身漏洞
1.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,可参见Docker官方网站。
2.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用户可将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:
(1)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
(2)镜像使用有漏洞的软件
DockerHub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
(3)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
二、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.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、端口扫描、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安全,比如设置iptables规则
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
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
4.共享root用户权限
如果以root用户权限运行容器(docker run --privileged),容器内的root用户也就拥有了宿主机的root权限
三、Docker安全基线标准
3.1 内核级别
(1)及时更新内核。
(2)User NameSpace(容器内的 root 权限在容器之外处于非高权限状态)。
(3)Cgroups(对资源的配额和度量),设置CPU、内存、磁盘 IO等资源限制。
(4)通过启用SELinux/AppArmor/GRSEC(控制文件访问权限)适当的强化系统来增加额外的安全性。
(5)Capability(权限划分),比如划分指定的CPU给容器。
(6)Seccomp(限定系统调用),限制不必要的系统调用。
(7)禁止将容器的命名空间与宿主机进程命名空间共享,比如 host 网络模式。
3.2 主机级别
(1)为容器创建独立分区,比如创建在分布式文件系统上。
(2)仅运行必要的服务,注意尽量避免在容器中运行 ssh 服务 。
(3)禁止将宿主机上敏感目录映射到容器,-v创建数据卷时需要注意。
(4)对 Docker 守护进程、相关文件和目录进行审计,防止有病毒或木马文件生成。
(5)设置适当的默认文件描述符数。(文件描述符:简称fd,当应用程序请求内核打开/新建一个文件时,内核会返回一个文件描述符用于对应这个打开/新建的文件,文件描述符本质上就是一个非负整数,读写文件也是需要使用这个文件描述符来指定待读写的文件的。文件描述符是一个重要的系统资源,理论上系统内存多大就应该可以打开多少个文件描述符,但是实际情况是,内核会有系统级限制,以及用户级限制,不让某一个应用程序进程消耗掉所有的文件资源,可以使用ulimit -n 查看)
(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)周期性检查每个主机的容器清单,并清理不必要的容器。
3.3 网络级别
(1)通过 iptables 设定规则实现禁止或允许容器之间网络流量。
(2)允许 Docker 修改 iptables。
(3)禁止将 Docker 绑定到其他已使用的 IP/Port 或者 Unix Socket。
(4)禁止在容器上映射特权端口。
(5)容器上只开放所需要的端口。
(6)禁止在容器上使用 host 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。
docker network create --subnet=172.18.0.0/16 --opt "com.docker.network.bridge.name"="docker1" mynetwork
docker run -itd --net mynetwork --ip 172.18.0.100 centos:7 /bin/bash
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 172.18.0.100 -o ens36 -j SNAT --to-source 192.168.80.10
3.4 镜像级别
(1)创建本地私有镜像仓库服务器。
(2)镜像中软件都为最新版本,建议根据实际情况使用对应版本,业务稳定优先。
(3)使用可信镜像文件,并通过安全通道下载。
(4)重新构建镜像而非对容器和镜像打补丁,销毁异常容器重新构建。
(5)合理管理镜像标签,及时移除不再使用的镜像。
(6)使用镜像扫描。
(7)使用镜像签名。
3.5 容器级别
(1)容器最小化,操作系统镜像最小集。
(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,尽量使用 docker exec 进入容器。
(5)以只读的方式挂载容器的根目录系统,-v 宿主机目录:容器目录:ro。
(6)明确定义属于容器的数据盘符。
(7)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,--restart=on-failure:3。
(8)限制在容器中可用的进程数,docker run -m 限制内存的使用,以防止 fork炸弹。 (fork炸弹,迅速增长子进程,耗尽系统进程数量).(){.|.&};.
3.6 其他设置
(1)定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,此为 Docker 容器安全的核心思想。
(3)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。
(4)监控 Docker 容器的使用,性能以及其他各项指标,比如 zabbix。
(5)增加实时威胁检测和事件报警响应功能,比如 zabbix。
(6)使用中心和远程日志收集服务,比如 ELK 。
注:由于安全属于非常具体的技术,这里不再赘述,可直接参阅 Docker 官方文档,https://docs.docker.com/engine/security/
四、容器相关的常用安全配置方法
4.1 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 容器id/容器名 bash
4.2 Docker远程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
4.2.1 在docker服务配置文件指定监听内网ip
vim /usr/lib/systemd/system/docker.service
--13行--修改
ExecStart=/usr/bin/dockerd -H unix:///var/run/docker.sock -H tcp://192.168.80.11:2375
4.2.2 重启 Docker
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker
netstat -natp | grep 2375
4.2.3 在宿主机的firewalld上做IP访问控制
#source address指定的是客户端地址
firewall-cmd --permanent --add-rich-rule="rule family="ipv4" source address="192.168.80.12" port protocol="tcp" port="2375" accept"
firewall-cmd --reload
或
iptables -t filter -A INPUT -s 192.168.80.12 -p tcp --dport 2375 -j ACCEPT
4.2.4 在客户端上实现远程授权访问
docker -H tcp://192.168.80.11 images
五、限制流量流向
1.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
命令:firewall-cmd --permanent --zone=public --add-rich-rule="rule family="ipv4" source address="192.168.80.0/24" reject"
或iptables -t filter -A INPUT -s 192.168.80.0/24 -j REJECT
2.生产环境中的大量问题是因为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
目前常用的Docker版本都支持Docker Daemon管理宿主机iptables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。因此建议:
(1)不在有外网 ip 的机器上使用 Docker 服务。
(2)使用 k8s 等 docker 编排系统管理 Docker 容器。
(3)宿主机上 Docker daemon 启动命令加一个 --iptables=false,然后把常用 iptables 规则写进文件里,再用 iptables-restore 重定向输入去刷新规则
六、镜像安全
1.一般情况下,要确保只从受信任的库中获取镜像,推荐使用 harbor 私有仓库
2.如果公司使用的不是自己的镜像源,需要使用 Docker 镜像安全扫描工具 Clair,对下载的镜像进行检查。通过与 CVE 数据库同步扫描镜像,验证镜像的 md5 等特征值,确认一致后再基于镜像进一步构建。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