容器镜像安全：安全漏洞扫描神器Trivy
一.系统环境
本文主要基于Docker version 20.10.14和Linux操作系统Ubuntu 18.04。
| 服务器版本 | docker软件版本 | CPU架构 |
|---|---|---|
| Ubuntu 18.04.5 LTS | Docker version 20.10.14 | x86_64 |
二.前言
随着容器技术的普及，容器镜像的安全性问题日益凸显。容器镜像中可能存在的漏洞会被攻击者利用，从而导致整个应用的安全风险。因此，对容器镜像进行安全漏洞扫描成为了必要的需求。Trivy是一款由aquasecurity团队开发的容器镜像安全漏洞扫描工具，支持Docker、Kubernetes等多种容器技术，具有易于使用、支持多种漏洞数据库等特点。
三.Trivy简介
Trivy是一款全面且多功能的安全扫描程序。Trivy 具有查找安全问题的扫描器。Trivy官网为：https://github.com/aquasecurity/trivy ，Trivy软件包下载地址为：https://github.com/aquasecurity/trivy/releases/ 。
Trivy 可以扫描的对象为：
- 容器镜像；
- 文件系统；
- Git Repository （远程）；
- 虚拟机映像；
- Kubernetes；
- AWS系统。
Trivy能够发现的问题有：
- 正在使用的操作系统包和软件依赖项 （SBOM）；
- 已知漏洞 （CVE）；
- IaC 问题和错误配置；
- 敏感信息和机密；
- 软件许可证。
四.Trivy漏洞扫描原理
Trivy通过分析容器镜像的文件系统，识别出其中的软件包及其版本号，然后与漏洞数据库进行匹配，找出存在安全漏洞的软件包。Trivy采用了以下技术实现漏洞扫描：
-
Dockerfile解析：Trivy可以根据Dockerfile自动解析出容器镜像的构建过程，获取镜像中包含的软件包及其版本号。
-
漏洞数据库匹配：Trivy将容器镜像中的软件包及其版本号与漏洞数据库进行匹配，找出存在安全漏洞的软件包。
-
漏洞详情展示：Trivy提供了详细的漏洞信息，包括漏洞描述、影响版本、修复建议等，帮助用户了解漏洞风险。
CVE全称是Common Vulnerabilities and Exposures，即通用漏洞披露，它是MITRE公司维护和更新的安全漏洞列表，列表中的每个条目都会有一个唯一的CVE编号，即CVE ID，供安全研究员和受攻击的软件供应商使用，以便确定和回应安全漏洞。CVE条目包含了与CVE ID相关的漏洞的描述性数据（即简要描述和至少一个参考）。当前CVE累计收录了19万+个安全漏洞。
Trivy漏洞扫描原理简单来说就是：Trivy下载漏洞数据库CVE到本地，Trivy本地数据库记录了常见的漏洞信息，Trivy读取镜像里的程序和本地数据库进行比对，确定镜像是否存在漏洞。
五.利用trivy检测容器镜像的安全性
首先需要安装docker。
[root@etcd2 ~]# yum -y install docker-ce
查看docker版本。
[root@etcd2 ~]# docker -v
Docker version 20.10.12, build e91ed57
配置docker镜像加速器。
[root@etcd2 ~]# cat /etc/docker/daemon.json
{
"registry-mirrors": [
"https://frz7i079.mirror.aliyuncs.com"
]
}
提前下载好镜像做准备，我们下载了redis，busybox，nginx镜像。
[root@etcd2 ~]# docker pull redis
[root@etcd2 ~]# docker pull busybox
[root@etcd2 ~]# docker pull nginx
[root@etcd2 ~]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
busybox latest ec3f0931a6e6 4 months ago 1.24MB
nginx latest 605c77e624dd 5 months ago 141MB
redis latest 7614ae9453d1 5 months ago 113MB
下载好trivy安装包。
[root@etcd2 ~]# ls trivy_0.28.1_Linux-64bit.rpm
trivy_0.28.1_Linux-64bit.rpm
安装trivy。
[root@etcd2 ~]# yum -y install trivy_0.28.1_Linux-64bit.rpm
现在trivy就安装好了。
[root@etcd2 ~]# which trivy
/usr/local/bin/trivy
查看帮助：trivy --help。
[root@etcd2 ~]# trivy --help
查看trivy扫描镜像的语法：
[root@etcd2 ~]# trivy image --help
trivy image nginx 表示检测nginx镜像的漏洞，第一次检测漏洞会下载漏洞数据库，漏洞数据库目录默认是~/.cache/trivy 。
[root@etcd2 ~]# trivy image nginx
2022-06-16T17:06:01.035+0800 INFO Need to update DB
2022-06-16T17:06:01.036+0800 INFO DB Repository: ghcr.io/aquasecurity/trivy-db
2022-06-16T17:06:01.036+0800 INFO Downloading DB...
32.56 MiB / 32.56 MiB [------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------] 100.00% 42.01 KiB p/s 13m14ss
2022-06-16T17:19:28.400+0800 WARN Increase --timeout value
2022-06-16T17:19:28.400+0800 FATAL image scan error: scan error: image scan failed: failed analysis: analyze error: timeout: context deadline exceeded
漏洞数据库下载好之后，就可以检测镜像漏洞了，显示了5个级别的漏洞：UNKNOWN: 1, LOW: 93, MEDIUM: 43, HIGH: 41, CRITICAL: 24。
[root@etcd2 ~]# trivy image nginx
2022-06-16T17:23:11.533+0800 INFO Detected OS: debian
2022-06-16T17:23:11.533+0800 INFO Detecting Debian vulnerabilities...
2022-06-16T17:23:11.585+0800 INFO Number of language-specific files: 0
nginx (debian 11.2)
Total: 202 (UNKNOWN: 1, LOW: 93, MEDIUM: 43, HIGH: 41, CRITICAL: 24)
┌─────────────────────┬──────────────────┬──────────┬────────────────────┬─────────────────────────┬──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Library │ Vulnerability │ Severity │ Installed Version │ Fixed Version │ Title │
├─────────────────────┼──────────────────┼──────────┼────────────────────┼─────────────────────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ apt │ CVE-2011-3374 │ LOW │ 2.2.4 │ │ It was found that apt-key in apt, all versions, do not │
│ │ │ │ │ │ correctly... │
│ │ │ │ │ │ https://avd.aquasec.com/nvd/cve-2011-3374 │
├─────────────────────┼──────────────────┼──────────┼────────────────────┼─────────────────────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ bsdutils │ CVE-2021-3995 │ MEDIUM │ 2.36.1-8 │ 2.36.1-8+deb11u1 │ util-linux: Unauthorized unmount of FUSE filesystems │
│ │ │ │ │ │ belonging to users with similar uid... │
│ │ │ │ │ │ https://avd.aquasec.com/nvd/cve-2021-3995 │
├─────────────────────┼──────────────────┼──────────┼────────────────────┼─────────────────────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────┤
......
├─────────────────────┼──────────────────┼──────────┼────────────────────┼─────────────────────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ zlib1g │ CVE-2018-25032 │ HIGH │ 1:1.2.11.dfsg-2 │ 1:1.2.11.dfsg-2+deb11u1 │ zlib: A flaw found in zlib when compressing (not │
│ │ │ │ │ │ decompressing) certain inputs... │
│ │ │ │ │ │ https://avd.aquasec.com/nvd/cve-2018-25032 │
└─────────────────────┴──────────────────┴──────────┴────────────────────┴─────────────────────────┴──────────────────────────────────────────────────────────────┘
trivy缓存漏洞数据库目录如下：
[root@etcd2 ~]# ls .cache/trivy/ -lh
总用量 0
drwxr-xr-x 2 root root 43 6月 16 17:19 db
drwx------ 2 root root 22 6月 16 17:06 fanal
trivy会下载漏洞数据库到本地，有时候下载会很慢，可以直接把已经安装好的~/.cache/trivy文件夹直接打包，放到新安装的机器上，就可以直接使用trivy了。
Trivy开始运行时每 12 小时下载一次漏洞数据库。这通常很快，因为数据库的大小只有 10~30MB。但是，如果您甚至想跳过它，请使用该--skip-db-update选项： trivy image --skip-db-update nginx:1.16。
trivy只下载漏洞数据库语法为：
[root@etcd2 ~]# trivy image --download-db-only
检测redis镜像漏洞。
[root@etcd2 ~]# trivy image redis | head
2022-06-16T17:38:18.504+0800 INFO Detected OS: debian
2022-06-16T17:38:18.505+0800 INFO Detecting Debian vulnerabilities...
2022-06-16T17:38:18.520+0800 INFO Number of language-specific files: 0
redis (debian 11.2)
===================
Total: 108 (UNKNOWN: 0, LOW: 63, MEDIUM: 18, HIGH: 16, CRITICAL: 11)
┌──────────────────┬──────────────────┬──────────┬───────────────────┬─────────────────────────┬──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Library │ Vulnerability │ Severity │ Installed Version │ Fixed Version │ Title │
检测nginx镜像漏洞。
[root@etcd2 ~]# trivy image nginx | head
2022-06-16T17:38:35.172+0800 INFO Detected OS: debian
2022-06-16T17:38:35.172+0800 INFO Detecting Debian vulnerabilities...
2022-06-16T17:38:35.189+0800 INFO Number of language-specific files: 0
nginx (debian 11.2)
===================
Total: 202 (UNKNOWN: 1, LOW: 93, MEDIUM: 43, HIGH: 41, CRITICAL: 24)
┌─────────────────────┬──────────────────┬──────────┬────────────────────┬─────────────────────────┬──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Library │ Vulnerability │ Severity │ Installed Version │ Fixed Version │ Title │
注意Trivy 漏洞报告格式默认是表格。
[root@etcd2 ~]# trivy image -f table nginx:1.16
Trivy 漏洞报告格式也可以设置为JSON格式（-f）， -o指定输出打印到文件里。
[root@etcd2 ~]# trivy image -f json -o results.json nginx:1.16
六.总结
Trivy是一款功能强大、易于使用的容器镜像安全漏洞扫描工具。通过在docker环境下的实践，我们了解到Trivy可以有效地检测容器镜像中的安全漏洞，帮助我们保障应用的安全性。
