Kubernetes-Schwachstellenscan: Best Practices und Tools

Kubernetes Vulnerability Scanning schützt Ihren Kubernetes-Container vor verschiedenen Bedrohungen, indem es Schwachstellen identifiziert und behebt. Dieser Beitrag listet einige der Best Practices auf, mit denen Sie Ihre Sicherheitslage verbessern können.

Kubernetes ist eines der beliebtesten Open-Source-Tools für die Containerisierung. Unternehmen und Entwickler auf der ganzen Welt ziehen es anderen Alternativen vor, da es cloudunabhängig, effizient, portabel und skalierbar ist und eine automatisierte Orchestrierung bietet.

Die zunehmende Komplexität von Cyber-Bedrohungen könnte Sie jedoch dazu zwingen, die tatsächliche Sicherheit Ihrer Kubernetes-Umgebung zu überdenken. Gruppen wie OilRig verwenden benutzerdefinierte DNS-Tunneling-Protokolle, um persistente C2-Kanäle aufrechtzuerhalten, die gegen Kubernetes-Cluster hochwirksam sind. Sie können über diese DNS-Abfragen Befehle senden und Daten empfangen, wenn Ihre Netzwerksicherheit diese übersieht.

Nachdem Sie nun die Bedrohungen erkennen können, die Ihrer Umgebung drohen, ist es an der Zeit, über Möglichkeiten zu sprechen, wie Sie diese schützen können. Der beste Weg ist zweifellos das Scannen von Kubernetes-Schwachstellen.

In diesem Beitrag werden wir uns mit dem Scannen von Kubernetes-Schwachstellen befassen und untersuchen, wie es zum Schutz vor laufenden Angriffen und Bedrohungen beiträgt.

Was ist Kubernetes-Schwachstellenscan?

Kubernetes-Schwachstellenscan ist eine Methode zur Überprüfung auf Schwachstellen wie Fehlkonfigurationen, unzulässige Zugriffe, nicht gepatchte Software und vieles mehr. Außerdem trägt es zur Aufrechterhaltung der Sicherheit Ihrer Cluster bei, indem es Risiken identifiziert und behebt. Um das Risiko von Bedrohungen zu verringern, überprüft und stellt das Kubernetes-Schwachstellenscanning sicher, dass die Konfigurationen den bewährten Sicherheitsverfahren entsprechen.

Dieser schrittweise Prozess der Untersuchung Ihrer Kubernetes-Bereitstellung auf Sicherheitslücken und deren Behebung umfasst das Scannen von Container-Images und -Konfigurationen, vorzugsweise mit einem automatisierten Tool, gefolgt von der Aktualisierung/Hinzufügung von Sicherheitspatches.

Beachten Sie, dass das Scannen von Containern komplex ist und in der Regel nicht manuell durchgeführt wird. Sie können sich entweder für Open-Source- oder kostenpflichtige Tools entscheiden.

Was ist eine Kubernetes-Sicherheitslücke?

Die Schwächen oder Fehler innerhalb der Kubernetes-Systeme werden als Kubernetes-Schwachstellen bezeichnet. Bedrohungsakteure wie Hacktivisten, Cyberterroristen, staatliche Hacker und Insider können diese Schwachstellen ausnutzen und die Integrität, Verfügbarkeit oder sogar Vertraulichkeit der Cluster gefährden.

Kubernetes ist zwar ein leistungsstarkes Tool zur Verwaltung containerisierter Umgebungen, aber standardmäßig nicht sicher, da es eine ordnungsgemäße Konfiguration, Zugriffskontrollen und regelmäßige Updates erfordert, um es vor Angriffen zu schützen. In nur fünf Jahren, von 2018 bis 2023, ist die Anzahl der Schwachstellen in Kubernetes um 440 % gestiegen. Schwachstellen entstehen durch Fehlkonfigurationen, nicht gepatchte Software und die Komplexität der Verwaltung verteilter Umgebungen, wodurch Cluster potenziellen Bedrohungen ausgesetzt sein können, die ihre Integrität, Verfügbarkeit und Vertraulichkeit gefährden.

Welche Auswirkungen haben Sicherheitslücken in Kubernetes?

Sicherheitslücken in Kubernetes können schwerwiegende und weitreichende Auswirkungen über die Cluster hinaus haben und die gesamte Sicherheit des Unternehmens gefährden. Angreifer können auf sensible Daten zugreifen und Dienste stören, indem sie diese Schwachstellen ausnutzen. Sie können diese kompromittierten Cluster auch nutzen, um die Angriffsfläche zu vergrößern und das gesamte Netzwerk zu beeinträchtigen.

Da die Containerumgebungen miteinander verbunden sind, kann eine einzige Schwachstelle Angreifern ermöglichen, ihren Zugriff zu erweitern und mehr Ressourcen zu manipulieren. Diese laterale Bewegung vergrößert das Ausmaß des Schadens und erschwert die Erkennung und Eindämmung der Sicherheitsverletzung, was die Notwendigkeit robuster Sicherheitsmaßnahmen noch weiter unterstreicht.

In regulierten Branchen können solche Schwachstellen aufgrund der Nichteinhaltung von Datenschutzbestimmungen wie der DSGVO oder HIPAA schwerwiegende rechtliche und finanzielle Folgen haben. Auch die Betriebskosten einer Sicherheitsverletzung sind erheblich, da Untersuchungen, die Wiederherstellung der Dienste und die Verstärkung der Sicherheitsmaßnahmen erforderlich sind.

Beispielsweise konnten unbefugte Benutzer durch die Schwachstelle CVE-2019-1002101, die Kubelet betraf, beliebige Befehle innerhalb von Containern ausführen, was zu großflächigen Störungen, Datenverletzungen und betrieblichen Auswirkungen führen konnte. Dazu nutzten sie eine unsachgemäße Eingabevalidierung innerhalb der API von Kubelet aus. Eine solche Sicherheitslücke kann allein schon den gesamten Kubernetes-Container stören.

Die Bedeutung von Schwachstellenscans für Kubernetes

Laut dem State of Kubernetes Security Report haben 37 % der Unternehmen aufgrund von Sicherheitsvorfällen im Zusammenhang mit Kubernetes Umsatz- oder Kundenverluste erlitten. Darüber hinaus sind solche Vorfälle nicht auf die Laufzeit beschränkt und können den gesamten Anwendungsentwicklungszyklus erheblich beeinträchtigen. Dies zeigt, wie wichtig es ist, nach Schwachstellen zu suchen.

1. Hilft bei der Verhinderung von Datenverletzungen und Sicherheitsvorfällen.

Einer der Hauptgründe für den Einsatz von Kubernetes Vulnerability Scanning ist, dass es weitgehend automatisiert ist, unabhängig davon, wie groß Ihre Umgebung ist. Diese Scans werden nach einem Zeitplan ausgeführt und bieten Echtzeit-Warnungen und -Reaktionen. Sie können sie mit fortschrittlichen Techniken und Tools integrieren, um neue Bedrohungen zu identifizieren und zu entschärfen. Indem Sie Schwachstellen und Bedrohungen im Blick behalten, können Sie im Idealfall die Auswirkungen von Datenverletzungen und Sicherheitsvorfälle abwenden und minimieren.

2. Hilft Unternehmen bei der Einhaltung gesetzlicher Standards.

Wenn Sie Schwachstellenscans in Ihre Arbeitsabläufe integrieren, können Sie die Einhaltung branchenüblicher Vorschriften sicherstellen. Beispielsweise müssen Finanzunternehmen den Payment Card Industry Data Security Standard (PCI DSS) einhalten, die Gesundheitsbranche muss den Health Insurance Portability and Accountability Act einhalten und Telekommunikationsanbieter, die in mehreren europäischen Ländern tätig sind, müssen die Einhaltung der Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) sicherstellen. Ergebnis: Sie vermeiden rechtliche Konsequenzen und hohe Geldstrafen wegen Nichteinhaltung.

3. Steigert das Vertrauen und die Zuverlässigkeit von Benutzern und Kunden.

Cyberkriminelle sind bei der Auswahl ihrer Ziele nicht wählerisch. Aus diesem Grund ist das Scannen von Kubernetes auf Schwachstellen für jedes Unternehmen, das Kundendaten für seine Geschäftstätigkeit erfasst und Kubernetes für die Containerisierung nutzt, von entscheidender Bedeutung.

Betrachten Sie beispielsweise E-Commerce-Plattformen – sie erfassen wichtige und sensible Kundendaten. Diese Daten können durch Sicherheitslücken in Containern oder Images ausgenutzt werden. Das Scannen auf Schwachstellen erkennt diese Probleme und behebt sie, wodurch potenzielle Datenverletzungen vermieden werden. Da Ihre Endbenutzer nun wissen, dass ihre Daten sicher sind, gibt ihnen das ein Gefühl der Sicherheit und stärkt ihr Vertrauen in die Plattform/den Anbieter.

4. Hilft bei der Identifizierung von Schwachstellen.

Das Kubernetes-Schwachstellenscanning fungiert als Frühwarnsystem. Es führt regelmäßige Überprüfungen durch, sucht nach bekannten Bedrohungen und vergleicht die Komponenten und Konfigurationen mit verifizierten Datenbanken wie Common Vulnerabilities and Exposure (CVE), in denen alle bekannten Bedrohungen erfasst sind. Einige fortschrittliche Techniken wie heuristische Analysen und Verhaltensüberwachung können Anomalien und ungewöhnliche Muster identifizieren, die auf potenzielle Bedrohungen hinweisen.

5. Hilft bei der Priorisierung von Abhilfemaßnahmen.

Nicht alle Schwachstellen sind gleich; einige können zeitkritisch sein. Das Scannen von Schwachstellen bietet Ihnen Einblick in die Schwere einer Schwachstelle und ihre Auswirkungen auf Ihr Unternehmen. Auf der Grundlage dieser Informationen können Sie Prioritäten setzen und Ressourcen zuweisen, um die kritischsten Schwachstellen zu beheben. Es gibt verschiedene Behebungsprozesse, wie z. B. Patch-Management, Neuerstellung und erneute Bereitstellung von Images sowie Isolierung von Containern. Am meisten bevorzugt wird jedoch die rollenbasierte Zugriffskontrolle (Role-Based Access Control, RBAC). Sie wird durch Richtlinien implementiert, die die Berechtigungen und die Subjekte definieren – also die Entitäten, denen diese Berechtigungen gewährt werden.

6. Hilft Unternehmen bei der Verbesserung ihrer Sicherheitslage.

Ein weiterer Vorteil des Kubernetes-Schwachstellenscans ist seine Unterstützung bei Zero-Day-Schwachstellen. Obwohl diese durch Scans nicht erkannt werden können, können mit fortschrittlichen Techniken neue Bedrohungen vorgeschlagen oder angezeigt werden. Gut gewartete, regelmäßig gescannte Umgebungen sind weniger anfällig für unbekannte Bedrohungen und weisen eine bessere Sicherheitslage auf, da sie die Angriffsfläche reduzieren.

Häufige Schwachstellen in Kubernetes

Da Kubernetes ein relativ komplexes Tool ist, wird es häufig falsch konfiguriert und ist nur unzureichend vor den neugierigen Blicken von Angreifern geschützt. Das Ergebnis: Kubernetes ist ein bevorzugtes Ziel für Cyberkriminelle. Hier werden wir einige der häufigsten Schwachstellen in Kubernetes diskutieren.

1. Fehlkonfigurationen

Sicherheitslücken aufgrund von Fehlkonfigurationen in Kubernetes resultieren aus unsachgemäßen RBAC-Einstellungen, offen zugänglichen Dashboards und/oder schwachen Authentifizierungsmethoden. Jede Lücke in den RBAC-Einstellungen würde übermäßige Berechtigungen bedeuten, was zu unbefugtem Zugriff auf sensible Vorgänge führen würde. Während exponierte Dashboards mit schwachen oder Standardpasswörtern einfache Einstiegspunkte in den Cluster bieten, öffnet eine falsch konfigurierte API die Tür für Denial-of-Service-Angriffe (DoS).

2. Unzureichende Zugriffskontrollen

Unzureichende Zugriffskontrollen bedeuten einfach, dass es keine festgelegten Standards dafür gibt, wer auf Kubernetes-Cluster zugreifen darf. Abgesehen von Problemen mit RBAC kann es schwache Netzwerkrichtlinien geben, die eine uneingeschränkte Kommunikation zwischen Pods ermöglichen und sensible Daten für unbefugte Benutzer zugänglich machen. Probleme mit der Pod-Sicherheitsrichtlinie, wie z. B. unsachgemäße Berechtigungseinstellungen, können ebenfalls dazu führen, dass nicht berechtigte Benutzer übermäßige Kontrolle erlangen.

3. Nicht gepatchte Software

Wenn Software-Schwachstellen in Host-Betriebssystemen nicht gepatcht werden, kann dies Angreifern mehrere potenzielle Einstiegspunkte oder Eskalationspfade bieten. Dies kann sich auf Betriebssysteme, Bibliotheken und andere Software innerhalb eines Containers auswirken. Befindet sich ungepatchte Software auf dem Betriebssystem eines Kubernetes-Knotens, kann dies zu Exploits auf Kernel-Ebene führen, wie beispielsweise der Dirty-COW-Sicherheitslücke vom Oktober 2016. Mit den höchsten Berechtigungen können Angreifer die Kontrolle über das gesamte System erlangen.

4. Container-Schwachstellen

Container-Schwachstellen beziehen sich auf die Schwachstellen im Container selbst. Veraltete Images oder solche aus nicht verifizierten Registern können anfällige Versionen von Software wie Apache oder OpenSSL enthalten, was das Risiko von Denial-of-Service-Angriffen und Datenverletzungen erhöht. Darüber hinaus können Container mit übermäßigen Berechtigungen den Kubernetes-Knoten kompromittieren und Angreifern Zugriff auf sensible Host-Verzeichnisse gewähren. Mit diesem Zugriff können sie Systemdateien ändern, was sich möglicherweise auf andere Container auf demselben Knoten auswirkt.

Der Scan-Prozess von Kubernetes Vulnerability

Der Scan-Prozess von Kubernetes Vulnerability umfasst drei wichtige Schritte: statische Analyse vor der Kubernetes-Bereitstellung, während der Bereitstellung und nach der Bereitstellung. Sehen wir uns diese Schritte etwas genauer an.

• Vor der Bereitstellung: Statische Analyse

Die statische Analyse bezieht sich auf die Identifizierung von Schwachstellen innerhalb des Images, wie z. B. Image-Quelle, Compliance und Effizienz. Der Prozess beginnt mit dem Abrufen der Images aus öffentlichen oder privaten Registern. Anschließend dekonstruieren Tools die verschiedenen Ebenen des Images und untersuchen jede einzelne auf Schwachstellen oder riskante Konfigurationen, wobei sie Elemente wie Softwarepakete mit Datenbanken wie der NVD vergleichen. Die Analyse überprüft Konfigurationsrisiken wie unsichere Berechtigungen oder exponierte Variablen und stellt die Einhaltung von Standards wie PCI DSS oder HIPAA sicher.

• Während der Bereitstellung: CI/CD-Pipelines und Zulassungssteuerungen

Bei der Bereitstellung des Codes empfiehlt es sich, Schwachstellenscans in CI/CD-Pipelines zu integrieren. Dadurch wird sichergestellt, dass alles, was erstellt wird, automatisch auf Schwachstellen überprüft wird. Kontinuierliches Scannen, das dem DevSecOps-Ansatz entspricht, Sicherheit in den Entwicklungsprozess zu integrieren, ermöglicht schnelles Feedback und schnelle Behebung von Schwachstellen.

Darüber hinaus ist es immer ratsam, Kubernetes-Zugriffskontroller zu konfigurieren. Dies hilft, die Bereitstellung nicht konformer Ressourcen zu verhindern und Sicherheitsrichtlinien durchzusetzen.

• Nach der Bereitstellung: Laufzeitscan und Überwachung

Es ist falsch zu glauben, dass die Arbeit nach der Bereitstellung beendet ist. Grund: Schwachstellen können sich im Laufe der Zeit entwickeln. Daher ist es ratsam, Ihre laufenden Container und Ihren Kubernetes-Cluster kontinuierlich zu scannen. Mit Hilfe von Laufzeit-Scan-Tools zur Überwachung und Erkennung neuer Schwachstellen und Änderungen der Sicherheitslage erhalten Sie einen Echtzeit-Überblick über den Sicherheitszustand des Clusters.

Beachten Sie Folgendes: Wenn Sie das Verhalten der Anwendungen und die Kubernetes-Umgebung auf ungewöhnliche Aktivitäten überwachen, können Sie in der Regel potenzielle Sicherheitsvorfälle erkennen. Sie müssen unter anderem auf Anzeichen für kompromittierte Container und Versuche unbefugter Zugriffe achten und diese überwachen.

Die besten Open-Source-Scanner für Kubernetes-Sicherheitslücken

Es gibt zwar verschiedene Open-Source-Scanner für Sicherheitslücken, aber hier sind die vier besten Kubernetes-Scanner, die Sie sich ansehen sollten.

1. Kube-Score

Kube-Score verfügt über eine MIT-Lizenz und umfasst eine webbasierte Benutzeroberfläche (UI), mit der Objektdefinitionen getestet werden können. Kube-Score führt eine statische Codeanalyse von Kubernetes-Definitionen durch und überprüft diese anhand verschiedener Sicherheitskontrollen. Das Ergebnis ist, dass Sie die Aktivierung oder Deaktivierung von Kontrollen nach Ihren Anforderungen selbst in der Hand haben. Ein weiterer entscheidender Vorteil von Kube-Score ist die Betonung auf für Menschen lesbare Fehlermeldungen. Die Meldungen können hilfreiche Anweisungen zur Behebung enthalten, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit zu verbessern.

2. Kubeaudit

Kubeaudit wurde von Shopify entwickelt, verfügt über eine MIT-Lizenz und ist in Golang geschrieben. Kubeaudit hilft Ihnen bei der Prüfung von Kubernetes-Clustern auf verschiedene Sicherheitsprobleme, wie z. B. die Erkennung von Fehlkonfigurationen und die Identifizierung von Verstößen gegen Best Practices. Kubeaudit lässt sich mit einem einzigen Befehl einfach auf Ihren lokalen Rechnern installieren. Mit Kubeaudit stehen Ihnen außerdem zahlreiche Prüfmodi zur Verfügung, darunter lokal, Cluster und Manifest. Kubeaudit ist ein benutzerfreundliches Open-Source-Tool zum Scannen von Schwachstellen, das eine Plattform für Beiträge Ihrer Community bietet, um seine Überprüfungsfunktionen zu verbessern.

3. Kube-Bench

Kube-Bench ist ein Open-Source-Tool, das die sichere Bereitstellung von Kubernetes überprüft. Es erkennt die laufende Version von Kubernetes und gleicht sie mit der entsprechenden CIS-Benchmark-Version ab. All dies erfolgt über Standardeinstellungen. Kube-Bench versucht auch, die auf dem Knoten laufenden Komponenten zu identifizieren und entscheidet anhand dieser, welche Tests durchgeführt werden sollen. Die in Golang geschriebenen Tests von Kube-Bench werden mit YAML-Dateien (Yet Another Markup Language) konfiguriert. Ergebnis: Das Tool lässt sich leichter aktualisieren, wenn sich die Testspezifikationen weiterentwickeln.

4. Kubesec

Kubesec, ein Risikoanalyse-Tool für Kubernetes, ist unter einer Open-Source-Lizenz verfügbar. Das Tool scannt Manifestkonfigurationen und validiert sie anhand vordefinierter Sicherheitskriterien. Es kann Fehlkonfigurationen in Bereitstellungen oder Pods finden. Sobald die Probleme erkannt sind, weist Kubesec ihnen eine Risikobewertung zu, um sie mit den besten Sicherheitspraktiken abzugleichen.

Elemente des Kubernetes-Schwachstellenscans

Es gibt drei wesentliche Elemente des Kubernetes-Schwachstellenscans: Behebung von Kubernetes-Schwachstellen, Scannen von Container-Images und Scannen nach Best Practices in Kubernetes-Konfigurationen.

• Behebung von Schwachstellen in Kubernetes

Schwachstellen in Kubernetes entstehen durch Fehlkonfigurationen, unsachgemäße RBAC-Einstellungen oder ungesicherte APIs. Durch die Identifizierung dieser Schwachstellen ist es wichtig, gezielte Patches oder Konfigurationsänderungen anzuwenden, um das Risiko zu minimieren. Die Behebung umfasst die Identifizierung von Problemen und deren Korrektur, um eine Ausnutzung zu verhindern und so den Cluster vor potenziellen Sicherheitsverletzungen oder Denial-of-Service-Angriffen zu schützen.

• Container-Image-Scanning

Container-Images enthalten oft veraltete Bibliotheken oder bekannte Schwachstellen. Durch systematisches Scannen dieser Images können wir Sicherheitsrisiken vor der Bereitstellung erkennen. Dies ist wichtig, da ein einziger anfälliger Container den gesamten Cluster gefährden und Schwachstellen auf miteinander verbundene Dienste übertragen kann.

• Testen von Best Practices in K8-Konfigurationen

Die Einhaltung von Best Practices im Bereich Sicherheit gewährleistet, dass der Cluster innerhalb sicherer Grenzen arbeitet. Das Testen dieser Verfahren, einschließlich ordnungsgemäßer RBAC, Netzwerkisolierung und Pod-Sicherheitsrichtlinien, verringert das Risiko von unbefugtem Zugriff oder Privilegienerweiterungen. Es handelt sich um die Anwendung proaktiver Maßnahmen, die sicherstellen, dass die Kubernetes-Umgebung gegenüber potenziellen Bedrohungen widerstandsfähig bleibt.

Fazit

Kubernetes ist zwar zweifellos eines der beliebtesten Open-Source-Tools zur Container-Orchestrierung, birgt jedoch eine gewisse Komplexität, die von Natur aus Sicherheitsrisiken mit sich bringt. Seine Skalierbarkeit und Cloud-unabhängige Flexibilität machen es für Unternehmen weltweit attraktiv, aber genau diese Eigenschaften können es auch anfällig machen. Angesichts der zunehmenden Komplexität und Zielgerichtetheit von Cyberbedrohungen ist es von entscheidender Bedeutung zu erkennen, dass Kubernetes nicht standardmäßig sicher ist.

Das Scannen von Kubernetes auf Schwachstellen ist keine Option, sondern eine grundlegende, proaktive Verteidigungsmaßnahme, mit der Risiken kontinuierlich identifiziert und behoben werden, um die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften zu gewährleisten und das Vertrauen der Benutzer zu erhalten.

Beginnen Sie damit, Schwachstellenscans in Ihre CI/CD-Pipelines zu integrieren, nutzen Sie sie zur Überwachung vor und nach der Bereitstellung und stellen Sie sicher, dass Sie über automatisierte Tools verfügen, um Bedrohungen in Echtzeit zu erkennen und darauf zu reagieren. Je früher Sie diese Praktiken einführen, desto besser sind Ihre Chancen, einen größeren Vorfall zu verhindern.

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FAQs

Wie scanne ich Kubernetes auf Schwachstellen?

Das Scannen von Kubernetes auf Schwachstellen muss in jeder Phase des Entwicklungslebenszyklus von Kubernetes erfolgen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Sicherheit von den ersten Phasen bis zur letzten Phase der Entwicklung stets im Mittelpunkt steht.

Der Scan erfolgt in drei Phasen: vor der Bereitstellung, wo eine statische Analyse durchgeführt wird. Dann während der Bereitstellung, wo die Scans auf CI/D-Pipelines durchgeführt werden, und schließlich nach der Bereitstellung, wo kontinuierliches Scannen und Überwachen unerlässlich sind.

Wie oft sollte Kubernetes auf Schwachstellen gescannt werden?

Laut PurpleSec wird empfohlen, Kubernetes mindestens einmal pro Quartal auf Schwachstellen zu scannen. Die Häufigkeit kann jedoch von Compliance-Anforderungen, Änderungen an der Infrastruktur und den Netzwerksicherheitsfunktionen abhängen.

Was ist die größte Herausforderung bei Kubernetes?

Kubernetes birgt mehrere Herausforderungen. Grund: Kubernetes ist eine komplexe Architektur mit all ihren Clustern, Knoten, Pods, Containern und Anwendungen, die damit laufen. Zu den Herausforderungen zählen fehlende zentralisierte Schwachstellen, Komplexität der Infrastruktur, Netzwerkausfälle und Instabilität der Cluster.

Was ist der größte Nachteil von Kubernetes?

Die Komplexität von Kubernetes, die Ressourcenanforderungen, die Sicherheitsherausforderungen und die kontinuierliche Wartung sind einige der wichtigsten Nachteile.