Kubernetesはコンテナ化されたアプリケーションを管理するための定番プラットフォームとなりました。しかしその柔軟性とスケーラビリティには、ビジネスのインフラを保護するという重大な責任が伴います。堅牢なKubernetesセキュリティポリシーの実装は、野放しに存在する脅威からクラスターとワークロードを保護するための最も重要なステップの一つです。
本記事では、Kubernetesセキュリティポリシーの主要構成要素、その実装方法、クラスター保護のベストプラクティスについて解説します。また、セキュリティフレームワーク強化に活用可能なツールの一例として、SentinelOneのKubernetesセキュリティソリューションについても触れます。
Kubernetesセキュリティポリシーとは？
Kubernetesセキュリティ ポリシーとは、Kubernetesクラスターのセキュリティを確保し、ワークロードとインフラストラクチャ自体が保護されるようにします。明確に定義されたセキュリティポリシーは、不正アクセス、データ漏洩、実行時脅威などのリスクを軽減します。
Kubernetesセキュリティポリシーの必要性
適切なセキュリティポリシーがなければ、Kubernetesクラスターは攻撃者の格好の標的となります。セキュリティ上の脆弱性は、機密データの漏洩、サービスの停止、さらにはインフラ全体をダウンさせることさえありえます。Kubernetesはワークロードを動的に管理し、複数のノードにまたがってスケーリングするため、どのレベルで侵害が発生しても壊滅的な結果をもたらす可能性があります。
組織はスピードとイノベーションを優先し、Kubernetesのセキュリティを見落としがちです。しかし、セキュリティを後回しにすると、クラスターが潜在的な脅威にさらされることになります。Kubernetesの複雑さはセキュリティ確保を困難にしますが、明確なセキュリティポリシーを設定することで、すべてのレイヤーにわたって保護を確保できます。
Kubernetesセキュリティポリシーの主要コンポーネント
Kubernetesのセキュリティは単一的なものではありません。包括的なセキュリティポリシーは、ポッド、ネットワーク、アクセス制御、複数の監視面など、複数の側面に触れています。Kubernetes セキュリティポリシーの主要コンポーネントを探ってみましょう。
1.Pod Security Policies (PSP)
Pod Security Policies は、Kubernetes クラスター内でポッドが動作できるセキュリティ関連の条件を定義するために使用されます。これには、特権昇格、ホストファイルシステムへのアクセス、コンテナの root 実行に関するルールの設定が含まれます。&
2. ネットワークポリシー
ネットワークポリシーは、ポッド同士、およびポッドと外部サービスとの通信方法を定義します。これらを使用して、必要な場合にのみポッド間の通信を制限し、クラスタの攻撃対象領域を縮小することができます。
3.ロールベースのアクセス制御 (RBAC)
RBAC により、Kubernetes クラスタ内のリソースへのアクセスや変更を制御できます。ユーザー、サービスアカウント、その他のエンティティにロールを割り当て、許可された担当者だけが機密リソースを操作できるようにします。
4.ランタイムセキュリティポリシー
ランタイムセキュリティポリシーはコンテナの動作を監視し、異常を検知した際にアクションを実行します。これにはコンテナエスケープの防止、悪意のある動作のブロック、侵害されたコンテナの隔離などが含まれます。
5. シークレット管理
APIキー、パスワード、証明書などのシークレットを安全に管理することは、セキュリティ上極めて重要です。Kubernetes にはシークレットを保存するための組み込みのメカニズムがありますが、設定ミスによりデータが漏洩する可能性があります。セキュリティポリシーに堅牢なシークレット管理の実践を統合することで、こうした問題の発生を防ぐことができます。
6.セキュリティ監視と監査
継続的なセキュリティ監視と監査により、異常な活動、設定ミス、侵害を検出できます。自動化されたアラートとロギングシステムを設定することで、インシデントが深刻化する前に迅速に対応できます。
Kubernetesセキュリティポリシーの実践
Kubernetes セキュリティポリシーの主要な構成要素について説明したので、クラスタ内でこれらのポリシーを実装する方法についてさらに詳しく見ていきましょう。
1.Pod セキュリティポリシーの実装
Pod セキュリティポリシーの定義
Pod セキュリティポリシー (PSP) は、クラスタ内での Pod のデプロイ方法を制御するために不可欠です。PSP により、管理者は次のようなセキュリティ設定を適用できます。
- コンテナの権限昇格の制限
- hostPathボリュームの使用をブロックする
- ポッドの実行ユーザーを制御する
ポッドセキュリティポリシー実装のベストプラクティス
Pod Security Policy を実装する際には、以下のベストプラクティスに従うべきです：
- ベースラインから始める： デフォルトで安全でない構成を禁止するポリシーを適用します。
- 最小権限の原則を適用する: ポッドの機能に必要な最小限のリソースへのアクセスのみを許可します。
- テストポリシーを非本番環境で実施： ポリシーをクラスター全体に展開する前に、重要なワークロードを意図せずブロックしないことを確認する。
PSPからPSS（Pod Security Standards）への移行
Pod Security Policy (PSP) は廃止され、Pod Security Standards (PSS) が推奨されます。PSS は、特権、ベースライン、制限の 3 つの事前定義された基準を導入することでポリシー適用を簡素化します。PSP が段階的に廃止される中、PSS への移行によりポッドの継続的なセキュリティを確保できます。
2. Kubernetes におけるネットワークポリシー&ネットワークポリシーの理解
Kubernetesのネットワークポリシーは、ポッド間の相互通信や外部サービスとの通信方法を定義するのに役立ちます。デフォルトでは、Kubernetesはポッド間の通信を無制限に許可しており、マルチテナント環境では危険な場合があります。
ネットワークポリシーの作成と適用
どのポッドが相互通信を許可され、どのような条件下で通信できるかを指定するネットワークポリシーを作成できます。例えば、機密性の高いワークロード間のトラフィックを制限したり、重要なサービスへのアクセスを制限したりできます。
ネットワークポリシーのベストプラクティス
- デフォルトで拒否: すべてのトラフィックをブロックし、必要な場合にのみ通信を選択的に許可します。
- ラベルの使用:ネットワークポリシーの管理を容易にするため、ポッドやネームスペースにラベルを適用します。
- ポリシーの定期的な見直し: インフラストラクチャの成長に伴い、新たな要件を反映させるためネットワークポリシーを進化させる必要があります。&
3. Kubernetesにおけるロールベースアクセス制御（RBAC）
RBACの基本概念
RBAC を使用すると、ロールを定義し、ユーザー、グループ、サービスアカウントに権限を割り当てることができます。これにより、クラスター内で特定のアクションを実行できるのは、許可されたユーザーのみとなります。
Kubernetes での RBAC の設定
RBAC を設定するには、権限を定義する Role または ClusterRole オブジェクトを作成し、RoleBindings または ClusterRoleBindings を使用してこれらのロールをユーザーまたはサービスアカウントにバインドする必要があります。
RBAC ポリシーの管理と監査
RBAC ポリシーを定期的に監査することで、権限が最新の状態であり安全であることを保証します。Open Policy Agent (OPA) などのツールを使用して、RBAC 構成を適用および検証します。
4. ランタイムセキュリティの強化
実行時脅威と脆弱性
ポッドのデプロイやネットワークアクセスを保護した後でも、コンテナからの脱走や権限昇格といった実行時脅威がクラスターを危険にさらす可能性があります。実行時セキュリティ対策を実施することで、コンテナが想定通りに動作し、攻撃の媒介とならないようにします。
実行時セキュリティ制御の実装
実行時セキュリティツールを使用して、コンテナ内でセキュリティ制御を適用します。これらのツールはシステムコールを監視し、異常を検知し、不正な操作をリアルタイムで防止します。
5.Kubernetes におけるシークレット管理
シークレット管理の重要性
シークレットの管理を誤ると、機密データが攻撃者にさらされる危険性があります。Kubernetes は API キーやパスワードなどを安全に保存するための Secret オブジェクトを提供していますが、追加で従うべきベストプラクティスがあります。
シークレットを保存するためのメカニズム
Kubernetes では、シークレットを base64 エンコードされた文字列として保存することができます。より堅牢なシークレット管理のために、HashiCorp Vault や AWS Secrets Manager などの外部ツールを統合することも可能です。
シークレット管理のベストプラクティス
- 保存時のシークレット暗号化: etcdに保存するシークレットは常に暗号化してください。
- 外部シークレットマネージャーの使用: 機密データをクラスター内に直接保存しない。
- シークレットの頻繁なローテーション: シークレットを定期的に更新することで、情報漏洩のリスク期間を短縮する。
6. セキュリティ監視と監査
継続的なセキュリティ監視
Prometheus や Grafana などの継続的監視ツールはは、Kubernetesクラスターのパフォーマンスとセキュリティを追跡するのに役立ちます。認証失敗の試行や不審なネットワークトラフィックなどの異常な活動に対するアラートを設定することが重要です。
セキュリティ監査ツールと手法
監査ログは、クラスターのセキュリティ状態に関する貴重な洞察を提供します。Fluentd などのツールを使用すると、これらのログを収集・分析して問題を検出することができます。
セキュリティインシデントへの対応
セキュリティ侵害を検出した場合は、被害を最小限に抑えるため、直ちに対処してください。影響を受けたポッドを隔離し、侵害された認証情報を無効化し、侵害の原因を特定するためのフォレンジック分析を開始してください。
Kubernetesセキュリティのベストプラクティス
Kubernetes環境の長期的なセキュリティを確保するには、ベストプラクティスに従うことが重要です。上記のセキュリティポリシーセクションで既に説明した内容に加え、以下の重要なベストプラクティスも遵守してください：
- 定期的な更新とパッチ適用: Kubernetesのバージョンおよび関連するすべてのサービスを最新の状態に保ちます。
- セキュアな構成管理: 設定ミスを回避するため、構成設定を定期的に確認・監査してください。
- 自動化されたセキュリティテストとCI/CD統合： 脆弱性を早期に検出するため、セキュリティチェックをCI/CDパイプラインに統合してください。
Kubernetes向けSentinelOneセキュリティポリシー
SentinelOne は、エンドポイントセキュリティ、検知、対応に焦点を当てたサイバーセキュリティプラットフォームです。Kubernetesセキュリティに関しては、SentinelOneはKubernetes環境を保護するためのポリシーベースのアプローチを提供します。SentinelOneのKubernetesセキュリティポリシーの概要は以下の通りです：
主な機能：
- Kubernetesセキュリティポスチャ管理: クラスター、ノード、ポッドのセキュリティポスチャの観点からKubernetes環境の全体像を提供します。このプラットフォームは、設定ミス、脆弱なイメージ、コンプライアンス問題の領域を特定します。
- ポリシー・アズ・コード: SentinelOneでは、セキュリティポリシーをYAML/JSONファイルでコードとして記述でき、バージョン管理と自動化を実現し、環境の一貫性を保証します。
- リアルタイム脅威検知: 行動分析AIエンジンがコンテナ脱走、権限昇格、横方向移動を含む脅威をリアルタイムで検知・対応します。
- 自動対応:プラットフォームは自動対応による脅威の封じ込めと修復機能をさらに統合し、MTTDおよびMTTRを短縮します。
- コンプライアンスとガバナンス: SentinelOneは、PCI-DSS、HIPAA、GDPRなど多数の規制へのコンプライアンス維持を支援するカスタマイズ可能なポリシーとレポート機能を提供します。
以下は、Kubernetesのセキュリティを確保するためにSentinelOneがサポートするポリシーの種類です
- ネットワークポリシー:ポッドとサービス間のトラフィックフロー（受信/送信）を制御します。
- ポッドセキュリティポリシー：ポッドレベルのセキュリティ設定、権限昇格、ボリュームマウント、ネットワークポリシーを確立します。
- クラスタセキュリティポリシー: クラスタ全体のセキュリティ設定を適用します。これには認証、認可、アドミッションコントロールが含まれます。
- イメージセキュリティポリシー:イメージの脆弱性をスキャンし、セキュリティベンチマークへの準拠を強制します。
SentinelOne がポリシーを強制する方法は以下の通りです：
- Kubernetes アドミッションコントロール：Kubernetes Admission Controlとの連携により、着信リクエストに対してポリシーを適用します。
- コンテナランタイムセキュリティ:コンテナの実行時に発生する不正な活動を防止します。
- ネットワークトラフィック制御: 定義されたネットワークポリシーに基づき、トラフィックの許可または拒否を可能にします。
SentinelOneのKubernetesセキュリティポリシーの総合的な有効性は、Kubernetes環境向けのエンドツーエンドの自動化されたセキュリティソリューションであり、コンプライアンスの保証と脅威の即時検知および対応を可能にします。
まとめ
Kubernetesは強力なプラットフォームですが、セキュリティ上の課題も伴います。堅牢なKubernetesセキュリティポリシーを定義・実装することで、クラスターを様々な脅威から保護できます。Podセキュリティポリシーから継続的監視まで、ポリシーの各要素が連携してワークロードを保護します。
FAQs
Kubernetesのセキュリティポリシーは、Podセキュリティポリシー（PSP）、ネットワークポリシー、ロールベースアクセス制御（RBAC）、ランタイムセキュリティポリシー、シークレット管理、セキュリティ監視および監査など、複数の側面をカバーしています。
Kubernetesセキュリティの4つのCとは以下の通りです：
- クラウド:Kubernetesクラスターが稼働するクラウド環境です。
- クラスター:ワークロード管理の中核となるKubernetesクラスター。
- コンテナ:クラスター内で実行されているコンテナです。
- コード:コンテナ内で実行されているアプリケーションコードです。
Kubernetes ポッドセキュリティポリシー（PSP）は、クラスター内でポッドがデプロイされる際のセキュリティ関連側面を制御するセキュリティリソースです。特権昇格、root ユーザーアクセス、ホストファイルへのアクセスなどを制限します。