Forresterによると、DevOpsチームはコンテナとマイクロサービスを使用してアプリケーションを提供しています。コンテナは軽量でモジュール式であるため、システムの他の部分を混乱させる心配なくサービスを更新できます。
しかし、コンテナ化には固有の課題が伴います。たとえば、コンテナイメージのセキュリティに関連する問題に対処する必要があります。
すべてのコンテナイメージには、構成の詳細、システムパス、ハードウェアアクセスなど、コンテナの環境コンテキストとハードウェアを記述するメタデータが含まれています。このメタデータが不適切に管理されると、機密データが漏洩する可能性があります。
さらに、脆弱なパスワード管理やコンテナ内の設定ミスといった不十分なセキュリティ対策は、攻撃者への侵入経路を開くことになります。これらの脆弱性はコンテナへの侵入に悪用され、クラウドインフラ全体が侵害される可能性があり、不正アクセス、データ損失、システムダウンを引き起こす恐れがあります。
これらの脆弱性を軽減するには、DevOpsチームがコンテナイメージ管理サイクルの初期段階でセキュリティを統合することが不可欠です。「シフトレフト」セキュリティアプローチ（セキュリティチェックとベストプラクティスを早期に組み込む）を実施し、コンテナイメージを一貫して監視することで、デプロイ前に潜在的な弱点を発見し、アプリケーションとインフラを攻撃から保護できます。
コンテナイメージセキュリティとは？
コンテナイメージセキュリティとは、環境で使用されるコンテナイメージが信頼できるソースから構築され、脆弱性、マルウェア、その他のセキュリティリスクから解放されていることを保証する包括的なアプローチです。
これは、ベースイメージ、ライブラリ、Dockerfile内のカスタムコンポーネントが信頼できるソースから取得され、改ざんされていないことを検証することを含みます。
通常、Alpine、Ubuntu、BusyBoxなどのベースイメージは基盤となるレイヤーとして機能し、他のコンポーネントが追加されます。各追加は新たなイメージレイヤーを生成し、定期的なセキュリティスキャンによるこれらのレイヤーの完全性確保が極めて重要です。
コンテナイメージのセキュリティスキャンは、既知の脆弱性に対するイメージ検査という基本機能の一つです。専用ツールを用いて潜在リスクをスキャンし、特に生産環境で悪用可能な古いライブラリ、不適切な設定、その他の脆弱性を特定します。
実際、DockerイメージセキュリティスキャンはDockerイメージに適用されます。Dockerが広く利用されていることを考慮すると、スキャンは極めて重要です。これは、古いソフトウェアの実行や安全でない設定によって引き起こされる脆弱性を探し出し、最終的にDockerランタイム環境を危険に晒すものです。
コンテナ環境でイメージセキュリティが重要な理由とは？
コンテナ化された環境において、イメージセキュリティはアプリケーションの完全性と信頼性を維持する基盤となるセキュリティレベル（レイヤー）です。
コンテナイメージはアプリケーションの実行に必要な全てをパッケージ化しているため、侵害が発生した場合、重大なセキュリティインシデントとなり、インフラ全体に影響を及ぼす可能性があります。
1. CVSS スコアリング
共通脆弱性評価システム（CVSS）は、コンテナイメージやその他のソフトウェアシステムの脆弱性の深刻度を評価するために広く使用されているフレームワークです。
CVSSスコアは、リスクの標準化された尺度を提供することで、組織が脆弱性への対応を優先順位付けするのに役立ちます。これらのスコアは、脆弱性の悪用可能性、システムへの影響、損害の可能性など、いくつかの指標に基づいて算出されます。CVSSスコアは0から10の範囲で、スコアが高いほど深刻な脆弱性を示します。p>
CVSSスコア9.8の脆弱性は「重大」に分類され、最小限のユーザー操作で攻撃者がリモートから任意のコードを実行できる可能性を示します。この深刻度レベルでは、悪用を防ぐため即時対応が求められることが一般的です。一方、スコアが低い脆弱性は重要度が低い問題を示す場合もありますが、全体的なリスク低減のために対処が必要です。
CVSSスコアを活用することで、組織は潜在的な影響度に基づいて優先的に対処すべき脆弱性を判断できます。これによりパッチ管理が効率化され、最も差し迫ったセキュリティ課題にリソースを集中させることが可能になります。
2. イメージの内部ストレージ
コンテナイメージをプライベートな内部レジストリに保存することは、コンテナセキュリティを強化するための基本手法です。
インターネット上の誰でもアクセス可能なパブリックレジストリとは異なり、プライベートレジストリはアクセスを厳密に管理できる制御された環境を提供します。これは、機密性や独自性のあるコンテナイメージを不正アクセスや改ざんの可能性から保護するために極めて重要です。
Docker Trusted Registry（DTR）やその他のエンタープライズレベルのソリューションなどのプライベートレジストリは、パブリックリポジトリに比べていくつかの利点があります。組織は厳格なアクセス制御を実施でき、許可されたユーザーのみがコンテナイメージのアップロード、ダウンロード、変更を行えるようにします。これにより、イメージへの悪意のあるコード混入リスクを低減できます。
さらに、プライベートレジストリにはイメージ署名などの組み込みセキュリティ機能が備わっていることが多く、イメージの真正性と完全性を検証する手段を提供します。デジタル署名を使用することで、組織はイメージが信頼できるソースから提供され、作成後に改変されていないことを保証できます。
プライベートレジストリは脆弱性スキャンもサポートしており、イメージがデプロイされる前にセキュリティ問題を特定し修正するのに役立ちます。
3.本番環境と非本番環境の問題点
コンテナ化された環境では、セキュリティを効果的に管理するために、本番環境と非本番環境を区別することが重要です。
稼働中のアプリケーションや機密データが存在する本番環境では、脅威から保護するための厳格なセキュリティ対策が求められます。これには、強力なアクセス制御の実施、定期的なセキュリティ監査、潜在的な脆弱性を検知し対応するための継続的な監視が含まれます。
一方、開発、テスト、ステージングなどの非本番環境では、迅速な実験と反復の必要性から、セキュリティ制御が緩和されることがよくあります。しかし、これはセキュリティを軽視してよいという意味ではありません。
非本番環境で発見された脆弱性は、適切に管理されなければ本番システムに影響を及ぼす可能性があります。したがって、非本番環境においても本番環境の基準に沿ったセキュリティ対策を実施することが極めて重要です。
例えば、非本番環境においてもセキュアコーディングの実践、テストデータの適切な取り扱い、脆弱性スキャンの実施は継続すべきです。発見された脆弱性は、本番環境へ移行するのを防ぐため、速やかに対処する必要があります。
本番環境と非本番環境の効果的な分離は、脆弱性が稼働システムに影響を与えるリスクを最小限に抑え、アプリケーションライフサイクルの全段階でセキュリティ対策が一貫して適用されることを保証します。
4.イメージの完全性と検証
コンテナイメージの完全性を維持することは、アプリケーションが意図した通りに安全に動作することを保証する上で極めて重要です。イメージ署名と暗号ハッシュは、コンテナイメージの真正性と完全性を検証するために使用される2つの主要な技術です。
イメージ署名
イメージ署名では、コンテナイメージにデジタル署名を適用します。これにより、イメージが信頼できるソースから提供され、作成後に改ざんされていないことが確認されます。このプロセスでは公開鍵基盤（PKI）を使用して署名の作成と検証を行い、イメージの真正性を保証する手段を提供します。
組織はこれらの署名を検証することで、侵害されたイメージや悪意のあるイメージのデプロイを防ぐことができます。
暗号ハッシュ
SHA-256などの暗号ハッシュは、各イメージに対して一意のハッシュ値を生成することで、セキュリティの追加層を提供します。このハッシュ値は、不正な変更や破損を検出するために使用されます。
デプロイされたイメージのハッシュ値を元の値と比較することで、組織はイメージが改変されたかどうかを特定できます。定期的な整合性チェックにより、本番環境で使用されるイメージが安全で未改変であることを保証します。&
5. 分離メカニズムとマルチテナントに関する懸念点
コンテナはホストシステム上である程度分離されるように設計されているのに対し、仮想マシン（VM）は完全な分離層を提供します。
ハイパーバイザーを用いて独自のオペレーティングシステムを持つ完全に分離された環境を構築するVMとは異なり、コンテナはホストシステムのカーネルを共有します。この共有カーネルは、特に複数のユーザーやアプリケーションが同一ホスト上で動作する環境において、特有のセキュリティ上の課題をもたらします。
コンテナ化されたアプリケーションの脆弱性が攻撃者にコンテナからの脱出を許せば、コンテナ化されているか否かを問わずアプリケーション全体とホストシステムが危険に晒される。
これらの課題に対処するため、コンテナ内では複数の分離メカニズムが採用されています：
- ネームスペース： Linuxネームスペースはプロセスレベルでの分離を提供し、コンテナがプロセス、ネットワークインターフェース、ファイルシステムにおいて別々のネームスペースで動作することを保証します。名前空間はプロセスが自身のコンテナ内での可視性とアクセスを制限しますが、ホストや他のコンテナからの完全な分離を保証するものではありません。
- 制御グループ (cgroups):cgroups は、CPU、メモリ、ディスク I/O など、各コンテナに割り当てられるリソースを管理および制限します。これにより、1 つのコンテナがシステムリソースを独占し、他のコンテナやホストシステムのパフォーマンスや安定性に影響を与えることを防ぎます。
- セキュリティモジュール: SentinelOneなどのツールは、追加のセキュリティポリシー。ファイルシステムへのアクセスやその他の機能を制限する強制アクセス制御ポリシーを適用します。
分離とリソース管理に加え、コンテナイメージの完全性を確保することは、全体的なセキュリティ維持に不可欠です。
コンテナを保護する方法は以下の通りです：
- イメージの署名と検証： デジタル署名を使用してコンテナイメージの真正性を確認し、信頼できるソースからのものであること、および改ざんされていないことを保証します。
- 暗号ハッシュ: 暗号ハッシュを生成・比較し、コンテナイメージが改変または破損していないことを検証します。
- 実行時監視:&実行中のコンテナにおける逸脱や不正変更を検知するための継続的監視を実施し、潜在的なセキュリティ侵害への迅速な対応を可能にします。
これらの実践を適用することで、組織は共有カーネルやマルチテナント環境に関連するリスクを効果的に管理し、全体的なセキュリティを強化し、脆弱性から保護することができます。
5. 実行時セキュリティとドリフト防止
コンテナがデプロイされた後も、そのセキュリティを維持することが不可欠です。
時間の経過とともに、コンテナは「ドリフト」を経験します。これは、ユーザーやアプリケーションが実行中のインスタンスを更新したり、不正な変更を加えたりする可能性があるため、実行状態が元のイメージから逸脱することを指します。いかなるドリフトも、元のデプロイ時には存在しなかった脆弱性をもたらします。
具体的には以下のようなものが挙げられます：
- 設定ドリフト： デプロイ後の環境変数、ネットワーク設定、その他の構成変更は、設定ミスやセキュリティ問題を引き起こす可能性があります。
- ソフトウェアドリフト: コンテナ内のソフトウェアの更新や変更により、新たな脆弱性が導入されたり互換性の問題が発生する可能性があります。
- ファイルシステムドリフト:実行時の一時ファイルやログの蓄積は、コンテナのパフォーマンスやセキュリティ態勢に影響を与える可能性があります。
- ネットワークドリフト: ネットワーク設定や公開ポートの変更は、新たな攻撃経路を開いたり、接続性を妨げたりする可能性があります。
ドリフトを効果的に管理・軽減するには、コンテナの継続的な実行時監視を提供するツールを活用してください。これらのツールは、元の構成からの逸脱や不正な変更を検出し、問題への迅速な対応を可能にします。
自動化されたコンプライアンスチェックを実施することで、セキュリティポリシーの適用とコンテナの意図した状態の維持が促進されます。
さらに、変更ではなくコンテナの置換を行う不変インフラストラクチャの実践を採用することで、ドリフトのリスクをさらに低減し、堅牢なセキュリティを確保できます。
コンテナイメージのセキュリティスキャンを実行する方法とは？
コンテナイメージを保護するには多くの手順が必要です。CI/CDパイプライン全体を通じて、自動化ツールとベストプラクティスの両方を使用すべきです。
最初のステップは、ビルドプロセス中にコンテナイメージのセキュリティ問題をスキャンすることです。これは、特殊なスキャナーを使用してコンテナイメージの各部分を検査し、既知の脆弱性（共通脆弱性情報（CVE）を含む）を見つけることを意味します。
これらのスキャナーは、危険性のあるコードやポイント（依存関係）を比較します。設定もチェックし、内部に隠れている可能性のある古い依存関係やシークレットを指摘します。
次のステップでは、事前に検証済みのイメージのみが使用可能となるよう、厳格なイメージ署名ルールを実装します。これはイメージ署名と呼ばれ、コード署名を用いてイメージの出所を検証し、改ざんや有害なコードの追加がないことを確認します。
また、イメージをパブリックなコンテナレジストリではなくプライベートなコンテナレジストリに保管することも極めて重要です。SentinelOneのCloud Workload Protection Platform (CWPP)はSnyk Containerと連携し、ユーザーがプライベートコンテナレジストリにログインできるようにします。
この統合により、インシデントのトリアージが容易になり、コンテナワークロード内でのセキュリティインシデントの拡散を防ぎ、アプリケーションのソースコードまで遡って問題を特定し、本番環境で修正できます。これにより、侵害されたイメージの使用リスクが低減され、検証済みのイメージが確実に使用されます。
最後に、コンテナ管理プロセスに定期的なコンプライアンスチェックと脆弱性評価を追加すべきです。これらの評価は設定されたタイミングで実行される必要があります。これにより、すべてのイメージがセキュリティルールに従い、規制要件を満たしていることが保証されます。
CNAPPマーケットガイドDockerイメージにおける一般的な脆弱性
Dockerイメージは複数のソフトウェア層を内包しており、各層が弱点を隠蔽しています。
以下に、発生する可能性のある最も一般的で厄介な弱点をいくつか挙げます。
1.古くて脆弱なベースイメージ
DockerイメージはUbuntu、Alpine、CentOSなどのベースイメージに依存することが多いです。これらが最新の状態に保たれていない場合、既知の脆弱性を抱えている可能性があります。
例えば、ベースイメージ内のglibcやopensslの古いバージョンは、コンテナをリモートコード実行（RCE）や権限昇格攻撃に晒す可能性があります。
したがって、セキュリティパッチを適用し悪用リスクを低減するため、ベースイメージの監視と更新が極めて重要です。
2. 安全でないサードパーティ依存関係
Dockerイメージアプリケーションには、セキュリティに影響を与える可能性のあるサードパーティライブラリや依存関係が含まれていることがよくあります。
Node.jsアプリケーションを例に挙げましょう。lodashのPrototype Pollutionや、古いminimatchバージョンにおける正規表現によるサービス拒否（ReDoS）攻撃など、既知のセキュリティ脆弱性を持つnpmパッケージを使用している可能性があります。
これらのリスクに対処するには、堅牢な脆弱性スキャンツールの利用が不可欠です。SnykやOWASP Dependency-Checkなどのソフトウェアは、サードパーティライブラリ内の脆弱性を特定・評価するのに役立ちます。
セキュリティ維持におけるもう一つの重要なステップは、依存関係を定期的に更新することです。セキュリティパッチを適用し、より新しく安全なライブラリバージョンにアップグレードすることで、悪用リスクを低減できます。
さらに、プロジェクトに含まれるサードパーティライブラリの数を見直し最小化することで、潜在的な脆弱性を大幅に削減できます。攻撃対象領域を最小化するため、適切に保守され信頼できるパッケージを選択してください。これらの依存関係を定期的に見直し監査し、新たなセキュリティリスクをもたらさないことを確認しましょう。
3. Dockerfile設定エラー
Dockerfile設定の誤りは、コンテナをセキュリティ脅威に晒す可能性があります。
よくある設定ミスとして、デフォルトでrootユーザーを使用することが挙げられます。これによりハッカーが本来以上の権限を獲得する恐れがあります。また、APIキーやパスワードなどの機密情報をDockerfile内や環境変数として記述すると、イメージが不正に解析された場合に権限のない者がアクセスできてしまいます。
これらのリスクを軽減するには、以下のようなベストプラクティスに従ってください：
- 攻撃対象となる可能性を減らすため、可能な限り非特権ユーザーを使用する
- 機密情報が最終イメージに残らないよう、複数段階でのイメージ構築を行う
- 環境変数での機密情報の露出を回避し、認証情報を安全な方法で扱う
4. アプリコード内の未修正CVE
Dockerイメージにパッケージ化されたアプリコードには、修正されていない共通脆弱性及び暴露（CVE）が修正されていない可能性があります。例えば、Log4jライブラリの重大な脆弱性であるCVE-2022-23307は、攻撃者が巧妙なログメッセージを送信することで任意のコードを実行される恐れがあります。
SentinelOneのようなコンテナイメージセキュリティツールによる定期的なCVEスキャン などのコンテナイメージセキュリティツールを用いた定期的なスキャンは、ハッカーに悪用される前にこれらの脆弱性を発見・修正する鍵となります。
5. 過剰なレイヤリングと肥大化
レイヤ数が過剰なDockerイメージや不要なソフトウェアは攻撃を容易にします。余分なレイヤーは脆弱性となり得、不要なソフトウェアパッケージはセキュリティ問題を招く可能性があります。
例えば、本番環境イメージにJREではなくフルJDKを配置すると、必要な機能を追加せずに攻撃経路を増やすことになります。最小限のベースイメージと必須依存関係のみを使用することで、このリスクを低減できます。&
この問題に対処するには、最小限のベースイメージを選択し、アプリケーションの動作に必要な依存関係のみを含めること。Dockerイメージをスリムに保つことで、複雑性を低減できるだけでなく、潜在的なセキュリティ問題の数も最小限に抑えられます。必要なコンポーネントのみを備えた合理化されたイメージは、攻撃者が脆弱性を狙う機会を制限することで悪用リスクを低減します。
6. ネットワーク設定の不備
Dockerイメージは不要なポートを開いたり、安全でないネットワークプロトコルを使用したりする可能性があります。悪意のある攻撃者はこれらを利用してコンテナにアクセスしたり、ネットワーク内で移動したりできます。
例えば、適切な保護策なしにコンテナのSSHポートを開いたままにすると、ブルートフォース攻撃の標的となる可能性があります。こうした脆弱性を防ぐには、ネットワークセキュリティのベストプラクティスを実践することが不可欠です。これにはファイアウォール、ネットワークネームスペース、公開ポートの制限などが含まれます。
例えば、
- 不正アクセスを遮断するファイアウォールの設定
- ネットワークネームスペースを使用してコンテナを分離・保護する
- 公開ポート数を慎重に制限する
セキュリティを考慮したネットワーク構成の管理により、不正アクセスの可能性を大幅に低減し、Docker 環境のセキュリティ体制全体を強化することができます。
コンテナ化アプリケーションの基盤のセキュリティ確保
コンテナイメージのセキュリティは、現代のアプリケーション開発およびデプロイにおいて重要な役割を果たします。コンテナを利用する企業が増えるにつれ、これらのコアとなる構成要素を保護することが極めて重要になります。コンテナイメージを保護するには、以下のベストプラクティスに従う必要があります：
- 徹底的なスキャンと継続的インテグレーション/継続的デプロイメント（CI/CD）チェック: セキュリティ専門家は、CI/CDパイプライン全体に堅牢なスキャンツールを統合することの重要性を強く訴えています。このアプローチにより、開発サイクルの早期段階で脆弱性を特定・対処でき、潜在的なリスクを低減できます。
- ベストプラクティスの採用: 最小限のベースイメージの使用と厳格なアクセス制御の実施により、企業は攻撃対象領域を制限し、全体的なセキュリティを強化できます。&
- プライベートレジストリとイメージ署名: サプライチェーンを保護するためのプライベートレジストリとイメージ署名の使用は、コンテナイメージが検証され、不正な改変から保護されることを保証します。
- 継続的監視: ビルド環境と実行環境の両方を継続的に監視することが必要です。潜在的な脆弱性やコンプライアンス問題を注意深く追跡することで、組織は堅牢で安全なコンテナエコシステムを確保できます。
コンテナイメージのセキュリティを優先することで、企業は脆弱性を減らし、規則を順守し、コンテナ化されたアプリケーションの強固な基盤を確立できます。
SentinelOne の Cloud Workload Security for Containers で Docker コンテナを保護
サイバー攻撃がますます巧妙化する中、従来のセキュリティ対策では不十分な場合が多くあります。SentinelOne’s Cloud Workload Security (CWS) for containers, part of the Singularity™ platform, offers a cutting-edge solution designed to address these modern threats effectively.SentinelOne がコンテナイメージのセキュリティを強化する方法は以下の通りです。
- リアルタイム脅威保護: Singularity CWSは、ランサムウェアや未知の脆弱性などの脅威からコンテナ化されたワークロードを継続的に監視・保護します。AI駆動技術により迅速な検知と対応を実現し、AWS、Azure、Google Cloud、プライベートデータセンターを横断した環境を保護します。
- インシデント調査と脅威ハンティング: Singularity Data Lakeを活用し、SentinelOneはワークロードの活動に関する包括的な洞察を提供します。このツールはインシデント調査と脅威ハンティングを支援します。Workload Flight Data Recorder™は問題のあるワークロードを排除し、財務的損失と損害を最小限に抑えることでインシデントからの復旧を支援します。
- 幅広い互換性:SentinelOneは、14の主要なLinuxディストリビューション、3つの主要なコンテナランタイム、マネージドおよびセルフマネージドのKubernetesサービスを含む、幅広いコンテナ化されたワークロードをサポートします。
- 堅牢な脅威検知:SentinelOne のプラットフォームは、脅威をリアルタイムで検知し対応する機能を備えており、多層的な クラウドセキュリティ 戦略に大きく貢献します。また、幅広いデータストレージの選択肢と組み込みのKubernetes情報を提供し、セキュリティチームに可視性と対応ツールの連携チェーンを提供します。これにより、インシデント対応と脅威の探索が強化され、Linuxが攻撃者にとってより大きな標的となる中で極めて重要です。
包括的なコンテナイメージセキュリティ監査とSentinelOneの実演をご覧になるには、今すぐ無料デモを予約し、SentinelOneがコンテナセキュリティ戦略を強化する方法を体験してください。
まとめ
ほとんどのセキュリティ課題と同様に、コンテナセキュリティにも万能な解決策は存在しません。企業のコンテナイメージを保護する技術的、運用的、組織的な側面は、複数のチームと責任が関わるため、複雑さが増します。この複雑さが取り組みの妨げにならないよう、コラボレーションを促進し、目標、リスク、優先事項が交差する点を理解するのに役立つツールを探しましょう。自社のコア機能以外の領域でも支援を提供し、その能力について透明性のあるコンテナセキュリティソリューションを選択することが極めて重要です。SentinelOneのSingularity Cloud Workload Security for Containersは、DevOps環境にシームレスに統合され、ニーズに合わせた強力な可視性と自動防御機能を提供することで包括的な保護を実現します。
コンテナセキュリティが初めての方でも、豊富な経験をお持ちの方でも、SentinelOneがより安全で安定した環境への道筋をご案内します。
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FAQs
Dockerイメージは分離を提供しますが、本質的に安全というわけではありません。報告によると、50% の Docker イメージ には重大な脆弱性が含まれており、堅牢なセキュリティ対策の必要性が浮き彫りになっています。これらの安全対策とツールは、開発およびデプロイメントの過程で使用されます。
コンテナイメージを効果的に保護するには、潜在的な脆弱性に対処しコンテナの完全性を確保するための主要な対策を実施することが不可欠です。具体的には以下の通りです：
- 脆弱性スキャン:既知のセキュリティ問題を定期的に確認します。
- 最小限のベースイメージの使用:必須コンポーネントのみを含むイメージを選択します。
- イメージ署名の実装:画像に署名して真正性と完全性を検証します。
- アクセス制御の適用: ロールベースの制御と安全な認証を使用してアクセスを制限します。
一般的な脆弱性には、古いベースイメージ、安全でないサードパーティ依存関係、Dockerfileの設定ミス、アプリケーションコード内の未修正CVE、過剰なレイヤリングなどが含まれます。
はい、アクセス制限付きのプライベートコンテナレジストリやリポジトリを使用することで、Dockerイメージを非公開にできます。
クラウドにおける主なセキュリティ脅威は、データ漏洩、クラウド設定の不適切な構成、および安全でないAPIです。