GitLab CI/CD 安全性：風險與最佳實務

隨著 DevOps 成為現代軟體開發的新核心，CI/CD 管線（例如 GitLab 提供的管線）對於快速交付高品質且可靠的程式碼而言，已不再是可有可無的選項。CI/CD 管線可自動化程式碼的整合、測試與部署，使開發團隊能夠快速迭代，將新功能推向市場。與此同時，更高程度的自動化與速度也帶來潛在的安全問題。然而，在簡化工作流程的過程中，CI/CD 管線也會無意間為攻擊者創造新的機會，使其得以利用程式碼庫、組態以及更廣泛的應用程式基礎架構中的弱點。GitLab CI/CD Security 管線應受到妥善保護，因為管線中的弱點可能導致未經授權的存取，資料外洩，或服務中斷。

如果未採取適當的安全措施，攻擊者可能會利用錯誤設定、存取點，以及對不安全方式的相依性，來注入惡意程式碼或未經授權存取敏感資源。保護基礎架構與應用程式的程式碼，也需要保護為這些應用程式提供支援的基礎架構、其中的資料，以及組織基於可靠服務交付所建立的聲譽。此外，GitLab 的資訊安全管理系統維持 ISO/IEC 27001:2013 認證，作為其軟體即服務 (SaaS) 產品安全性的基礎，包括 GitLab.com 和 GitLab Dedicated。

本指南說明使用 GitLab 的 CI/CD 管線中安全性的重要角色，包括平台提供的內建安全功能、其運作方式，以及為達到最大防護而應遵循的最佳實務。透過安全的 CI/CD 了解風險將有助於 DevOps 團隊在整個軟體開發生命週期中推動敏捷性與安全性。

什麼是 GitLab CI/CD 安全性？

GitLab CI/CD 安全性 是指保護 GitLab 平台內 CI/CD 管線的措施與功能。GitLab 整合了廣泛的安全工具，可在 CI/CD 工作流程中偵測、監控及降低安全風險。這些安全工具有助於防範 SDLC 中常見的漏洞，包括暴露的機密資訊、存在漏洞的相依性、不安全的組態，以及不足的存取控制等問題。

GitLab CI/CD 安全性也會保護建置、測試與部署流程中使用的基礎架構資源，例如 runners、API 金鑰與環境變數。透過自動化掃描、角色型存取控制，以及安全性測試，GitLab CI/CD 安全性提供一套框架，確保從程式碼開發到正式環境的程式碼完整性與合規性。

為什麼 GitLab CI/CD 安全性很重要？

作為精簡開發與部署的 CI/CD 管線的一部分，這些流程可保護您的應用程式與基礎架構免受各種威脅。若 CI/CD 管線中的安全性不足而使這些弱點未受控管，便會為攻擊者留下可利用這些弱點對您發動攻擊的途徑，進而危及敏感資料、合規性以及整體服務可靠性。以下是 GitLab CI/CD 安全性成為現代 DevOps 世界當務之急的一些最重要原因。

1. 防範資料外洩：CI/CD 流水線包含敏感資訊，例如 API 金鑰、密碼、權杖，以及其他深藏於環境變數或組態檔中的機密。若惡意行為者取得這些流水線的存取權，他們可能會擷取這些資訊，進而導致資料外洩與安全事件。因此，透過對 CI/CD 流水線實施嚴格安全控制來進行機密掃描與安全儲存，可防止未經授權的存取，並保護組織最關鍵的資料與資源。
2. 合規與治理：許多組織依循 GDPR、HIPAA 和 SOC2 等受監管規範運作，這些規範已制定需維持資料完整性的安全標準。GitLab 為支援合規性所提供的安全性，包括像是對存取權限的程式碼審查限制，以及在 CI/CD 不同階段自動執行安全檢查等功能。因此，透過 GitLab CI/CD 實現的安全性不僅符合相關法規，還能讓稽核更為容易，因為它會自動追蹤並記錄在 pipeline 開發過程中發生的安全實務與控制。
3. 持續性安全：GitLab 透過直接在 CI/CD 管線中提供自動化安全掃描來實現持續性安全，確保在開發的每個階段都進行安全性測試。這種持續性安全有助於在生命週期早期識別漏洞與程式碼問題，並鼓勵團隊內部建立主動式安全文化。針對靜態程式碼問題、相依性漏洞以及 容器安全 的自動化掃描可為開發人員提供即時回饋，協助他們在問題進入正式環境前修正安全性問題。
4. 維護服務完整性：不安全的 CI/CD 管線會使軟體發行的完整性暴露於攻擊之下，因為惡意程式碼可能在各種部署階段被注入。此類管線遭入侵將導致不受信任的軟體、損害客戶信任，並帶來巨大的財務影響。這就是為什麼透過保護管線中經過驗證且安全的程式碼進入正式環境，可以將此類攻擊降至最低，從而確保服務完整性並保護使用者體驗。
5. 降低攻擊面：攻擊者會鎖定 CI/CD 管線，因為若存取點存在漏洞且薄弱，它們可在組織網路內提供容易的橫向移動，並直接進入其基礎架構的更深層。由於上述屬性可將未經授權的存取降至最低機率，因此降低 攻擊面 可進一步透過最小化攻擊者可能用於在組織網路內橫向移動其位置的任何可用選項來限制存取。

GitLab CI/CD 中的關鍵安全功能

GitLab 具有各種內建安全功能，旨在保護 CI/CD 管線的各個層面，從程式碼、相依性到容器皆涵蓋在內。其中一些重要的安全功能包括：

1. 靜態應用程式安全性測試 (SAST)：GitLab 的 SAST 工具會在 CI/CD 管線流程期間自動掃描程式碼中的安全漏洞。SAST 在不執行程式碼的情況下進行分析，因此可及早偵測程式碼庫中的安全缺陷。這種早期偵測有助於開發人員在最早階段處理潛在問題，最終降低在開發週期後期修補漏洞的成本與複雜度。
2. 動態應用程式安全性測試 (DAST)：DAST 工具會在執行階段或即時環境中掃描應用程式，以識別 SQL injection 或跨網站指令碼 (XSS) 等漏洞。透過 DAST，可以測試應用程式的外部行為。它可識別甚至可能不會出現在靜態程式碼分析中的漏洞。GitLab DAST 可提供有關應用程式功能環境中安全風險的即時資訊。
3. 相依性掃描：GitLab 的相依性掃描工具會掃描專案相依性，以找出第三方程式庫中已知的漏洞。它會透過掃描程式碼中的開源與第三方部分來達成此目的，讓開發人員得知相依性中的任何安全問題。此功能可讓團隊掌握其軟體生態系中的潛在漏洞，確保相依性符合安全標準。
4. 機密偵測：GitLab 的自動掃描會偵測儲存庫中出現的敏感資料，無論是硬式編碼的機密資訊、API 或密碼。因此，使用者可能在無意間僅因將其加入程式碼中，就讓資料暴露給攻擊者。透過這類資料的發現與移除，GitLab 可維持應用程式與安全憑證的完整性與機密性。
5. 容器掃描：GitLab 提供 容器掃描，可檢查容器化應用程式之容器環境中 Docker 映像檔的已知漏洞。此功能對使用容器協調系統的團隊非常實用，可確保部署到正式環境中的容器不存在任何漏洞；因此可提升以容器為基礎之部署的安全性。
6. 程式碼品質：GitLab 的程式碼品質掃描會透過識別潛在的程式碼問題、效能低效率或可維護性疑慮，鼓勵開發高品質且安全的程式碼。GitLab 的程式碼品質工具鼓勵開發人員撰寫乾淨、高效率且安全的程式碼，從而有助於程式碼庫的長期健康與安全。
7. 安全儀表板：GitLab 安全儀表板是一個集中式平台，可讓團隊檢視並排定其專案內安全問題的優先順序。此儀表板可讓團隊整體掌握安全漏洞，一眼評估其程式碼庫的安全態勢，並將精力集中於關鍵問題。
8. 授權合規：GitLab 具有授權合規功能，可掃描專案相依性以確保其符合組織的授權政策，從而避免法律問題。透過追蹤授權限制，GitLab 可協助組織遵循開源授權，並避免在軟體散布方面面臨法律挑戰。

GitLab CI/CD 安全性如何運作？

GitLab CI/CD 安全性會直接將此類功能整合到管線中的各個階段，因此使測試與分析成為完全自動化 DevOps 流程的一部分。以下說明如何概覽 GitLab CI/CD 安全性的運作：

1. 管線設定： 它是在.gitlab-ci.yml 檔案中進行設定，您可在其中定義每個管線階段要執行哪些工具。這具有高度彈性，因為團隊可以定義安全掃描發生的時間點與方式。如此一來，安全措施便可依專案需求量身打造。
2. 自動化掃描： 安全掃描會在不同的管線階段中安排執行，涵蓋從 SAST 到 DAST 的掃描。例如，SAST 會在建置階段執行，以檢查程式碼弱點。DAST 通常會在之後的某個預備或測試環境中執行。這會在 CI/CD 中導入自動化安全檢查，並在程式碼持續開發的同時推動持續性的安全實踐。
3. 報告產生： 每次掃描後，GitLab 都會以報告形式彙整掃描所產生的發現或弱點，並可在報告中提供可採取行動的洞察。此外，進一步設定這些報告還可在出現重大問題時封鎖部署，這表示在程式碼通過既定安全標準並被判定為安全之前，不得發佈該程式碼。
4. 存取管理： GitLab 的角色型存取控制會限制誰可以修改管線設定、敏感資訊或安全儀表板。可存取資訊的人越少，未經授權修改的機率就越低，也越能保護已遮罩的安全資訊。
5. 持續監控： GitLab 安全工具會設定為隨著程式碼庫演進而持續掃描與監控；因此，它們可即時提供安全風險洞察。持續掃描可讓開發團隊在安全性方面始終保持主動，因為即使新弱點剛出現也能立即處理，確保在整個開發生命週期中持續強化安全性。

如何設定 GitLab CI/CD 安全性

GitLab CI/CD 的安全性設定是根據管線設定來配置，以有效納入 GitLab 內建的安全工具。作為使用 GitLab 保護管線的起始步驟，以下提供逐步指南。

1. 定義安全掃描作業： 在您的.gitlab-ci.yml 檔案中定義安全掃描作業。其中應包含一個專用於 SAST 的作業、一個用於 DAST 的作業、一個相依性掃描作業，以及其他作業。將這些安全作業加入您的管線設定，表示您的應用程式會在管線中的每個步驟自動接受測試，從而在開發週期早期偵測到弱點。
2. 設定安全政策： 請確保 GitLab 上的安全政策會在您的管線中強制執行最低安全標準。例如，您可以設定在偵測到重大弱點時封鎖部署的政策。這是透過以政策為基礎的方法來達成，藉此封鎖可能有風險的程式碼繼續在管線中推進，以維持嚴格的安全態勢。
3. 啟用密鑰偵測： 在您的 GitLab 上啟用密鑰偵測，以掃描程式碼中任何敏感的硬式編碼資訊，例如 API 金鑰或密碼。密鑰偵測可防止此類敏感資訊意外進入您的儲存庫並被提交，從而避免未經授權存取機密資料。
4. 設定通知與警示： 您可以接收安全問題警示，以確保在發現弱點與風險時，您的團隊能獲得更新。GitLab 可讓您根據重大發現設定通知組態。如此一來，您的安全與開發團隊便能在進入正式環境之前立即採取行動進行緩解。
5. 使用角色型存取控制 (RBAC) 限制存取： 這可確保只有具備較高權限的授權使用者才能修改管線設定並檢視安全報告。GitLab 中的角色型存取控制可透過限制對敏感安全資料的存取，以及防止未經授權變更管線設定，來有效管理權限。
6. 使用容器掃描： 啟用容器掃描，包括 Docker 與其他使用容器化的解決方案。此功能可讓您掃描 Docker 映像檔本身內部的弱點，且可設定為自動執行。接著，您便只會部署安全的映像檔，因為從安全角度來看，與容器相關的應用程式資料暴露風險將會降低。
7. 監控安全儀表板： GitLab 的安全儀表板會透過定期監控，監視並分類處理您各個管線中的安全發現。安全儀表板是檢視所有已偵測弱點的絕佳位置，可讓團隊有效地排定安全問題的優先順序並加以解決。更頻繁地監控儀表板有助於維持主動式安全態勢。

GitLab CI/CD 安全性的優缺點

在 GitLab CI/CD 中實作安全性會帶來一些優勢與一些挑戰，如下所示：

優點：

1. 全面的安全工具： GitLab 提供所有內建安全工具，例如靜態應用程式安全測試、動態應用程式安全測試、相依性掃描、機密偵測，以及容器安全。整合式工具套件確實有助於簡化安全流程，因此能夠輕鬆遵循一致且安全的 DevOps 管線，而不必依賴多個第三方解決方案。所有內容集中於單一位置，確實可簡化設定，同時確保在整個開發生命週期中採取一致的安全方法。
2. 自動化： GitLab 的自動化安全檢查會持續監控弱點，因此可在無需人工介入的情況下識別並緩解弱點。在 CI/CD 管線特定階段觸發的自動化掃描，可實現即時弱點偵測並將開發工作流程中的延遲降到最低。對於希望在不拖慢發佈週期的情況下加入安全性的 DevOps 團隊而言，這種程度的自動化特別有益。
3. 及早偵測弱點： 這樣做的好處在於，即使在編碼與建置階段就識別問題，也能確保這些弱點不會進入正式環境階段。這種安全左移方法的優點在於，若在後期才修補問題，成本高昂且浪費時間。在開發早期階段，這些問題會被識別出來，讓開發人員能夠加以處理，進而在團隊內建立主動式安全文化。
4. 有利於合規： GitLab 透過與建立稽核軌跡的工具整合、正確實作存取控制，以及啟用基礎架構的持續監控，提供對合規與安全控制的支援。所有這些因素都能提升滿足不同要求的能力，並透過確保以合規為基礎的工作，減輕營運端的工作負擔。依據法規需求，透過更完善的稽核與報告來提升效率，有助於採用符合業界最佳實務的安全態勢。

缺點：

1. 學習曲線： 儘管 GitLab 支援大量功能，新使用者仍可能在學習與應用上感到困惑。有些團隊可能需要時間與訓練，才能熟悉 GitLab 中的安全功能管理。這也可能導致多數組織延後實作安全性，並需投入資源進行訓練。
2. 效能影響： 對於大型專案與複雜管線而言，執行多項安全掃描的管線會耗時較長。動態掃描甚至可能比其他掃描花費更多時間，因為它是在應用程式執行狀態下進行檢查。安全性與開發速度需求之間的取捨必須取得平衡，而某些團隊可能還需要進一步改善其 CI/CD 設定，以避免執行階段受到影響，同時持續維持安全涵蓋範圍。
3. 誤判： 對於大型專案與複雜管線而言，執行多項安全掃描的管線會耗時較長。動態掃描甚至可能比其他掃描花費更多時間，因為它是在應用程式執行狀態下進行檢查。安全性與開發速度需求之間的取捨必須取得平衡，而某些團隊可能還需要進一步改善其 CI/CD 設定，以避免執行階段受到影響，同時持續維持安全涵蓋範圍。
4. 成本： DAST 或合規儀表板等功能僅隨 GitLab 提供的付費進階方案版本提供，這表示營運支出可能會增加。對較小型團隊與新創公司而言，這類費用相當昂貴。組織必須根據其安全優先順序，判斷新增的價值是否值得這項增加的成本。

GitLab CI/CD 管線中的安全風險

即使採取了非常嚴密的安全措施，GitLab CI/CD 管線仍存在一些風險。以下是一些必須關注的主要風險：

1. 暴露的密鑰： CI/CD 管線中充斥著各種密鑰，例如 API 金鑰、密碼或權杖。如果這些密鑰存在於程式碼或環境變數中，且未受到嚴密保護，便可能在未被察覺的情況下導致對系統的不當存取。若攻擊者設法取得這些密鑰，便可利用它們取得基礎架構或應用程式的控制權。使用安全的密鑰管理解決方案並控制對敏感資料的存取，是降低此類風險的方法。
2. 未驗證的程式碼存取： 如果未實施適當的存取控制，將可能讓未知使用者有機會將惡意程式碼注入至管線中。除非對程式碼變更執行嚴格的驗證流程，否則惡意軟體、後門或其他弱點可能會被植入軟體中，進而不僅對應用程式的完整性構成威脅，也會對整體基礎架構造成風險。多重要素驗證、以角色為基礎的存取控制，以及強制性的程式碼審查，可確保只有具備正確憑證的人員才能接觸程式碼庫。
3. 不安全的 Runner： GitLab runners 會執行管線作業。若未進行適當的安全性設定，這些服務可能會成為未經授權存取的切入點。駭客會利用未受保護的 runners 進行惡意活動，例如未經授權的資料存取或加密貨幣挖礦。例如，應謹慎管理並隔離公開 runners，以避免意外存取敏感環境。設定具有受限存取權限的私有 runners、限制權限，以及使用安全網路，都有助於防範此風險。
4. 相依性風險： 大多數現代軟體程式都會使用第三方程式庫或容器來加速開發。然而，若這些相依性未定期更新或審查，便可能帶來弱點。惡意攻擊者可利用過時或存在弱點的程式庫，將安全漏洞注入應用程式。為了解決此問題，組織應維護相依性更新，並使用自動化工具掃描第三方程式碼中的弱點。
5. 記錄與監控不足： 當某些地方不正確時，實際上很難看見這些管線；這使得在任何類型的潛在安全事件發生時，回應機制變得相當複雜。若未實施完整的記錄與監控實務，團隊將無法掌握可疑活動的早期跡象，這可能導致對安全性入侵的回應延遲並帶來更大的風險。透過在管線中實施有效的記錄做法，可讓團隊掌握管線活動的可視性；此外，定期進行自動化警示與稽核也能對即時回應以及更強健的安全態勢帶來明顯差異。

GitLab CI/CD 安全最佳實務

在 GitLab CI/CD 的管線中實作最佳實務，有助於強化軟體開發的安全性，並降低潛在的 GitLab CI/CD 安全弱點。遵循這些準則可確保安全性建置於軟體生命週期的每個階段，進而促進更安全的部署環境與穩健的應用程式基礎架構。

1. 定期更新相依性： 過時的程式庫或相依性套件是攻擊者常見的目標，因為其中可能包含尚未修補的弱點。保持相依性套件為最新狀態可將已知弱點的使用降至最低，進而縮小系統的攻擊面。GitLab 安全性掃描工具可識別過時的套件，並在需要更新時通知團隊，鼓勵主動式安全管理。此做法可透過持續使用最新且最安全的軟體相依性版本，協助降低風險曝露。
2. 使用環境專屬密鑰： 避免意外暴露的關鍵在於妥善管理密鑰。團隊可透過定義依部署環境而異的環境專屬密鑰（例如開發、預備和正式環境），根據情境限制對敏感資料的存取。像是 GitLab 的密鑰管理或第三方解決方案等工具，可確保密鑰僅能在其預定環境中存取，從而將未經授權的存取或意外暴露降至最低。
3. 限制管線權限： 降低風險與限制誰能存取 pipeline 設定與組態是相輔相成的。GitLab 的角色型存取控制可讓團隊針對其他人對檔案的存取權限做出決策，以進行編輯或設定至 pipeline 檔案中。確保此類檔案的存取僅限於確實需要此權限的人員，可將未經授權變更的可能性降至最低，同時也將安全性組態的信任存取限制於少數人。這可將內部威脅與非預期變更降至最低，而這些都會被視為潛在的系統弱點。
4. 啟用安全警示並監控儀表板： GitLab 的安全儀表板可集中檢視跨專案偵測到的所有弱點，讓團隊能追蹤潛在的安全風險。也可設定自動化警示，通知團隊重大發現，以便及時處理問題。定期檢視儀表板可確保弱點及時獲得處理，並讓管線長期維持安全。這種主動式監控方法可降低未處理風險進入正式環境的機率。
5. 保護 GitLab Runner： 安全性也取決於 GitLab runners 的正確設定與隔離。公開 runners 可能會讓攻擊者非預期地進入 pipeline。私有 runners、限制 runner 的權限，以及將其部署於受限網路中，可防止對敏感資源的不當存取。將 runners 與正式環境隔離，也可避免跨環境污染，而這種情況可能源自於 pipeline 中發生的活動。
6. 定期檢閱管線組態： 所有與管線行為相關的組態皆包含於 .gitlab-ci.yml 中。經常稽核該檔案可確保移除過時且未使用的組態，避免其在 CI/CD 管線中造成弱點。持續檢閱可確保組態與新的安全政策及更新後的 DevOps 實務保持一致，最終強化 CI/CD 管線的整體安全態勢。
7. 強制執行程式碼審查與核准流程： 強制性的程式碼審查與核准是軟體開發流程中安全程序的一部分。在此過程中，任何變更都會經過審查，以揭露弱點或敏感資料。這可大幅降低未經驗證程式碼或弱點帶來的風險，也能在開發團隊內推動安全文化。

遵循這些最佳實務後，團隊便能主動因應 GitLab CI/CD 安全弱點，並維持安全且高效率的 CI/CD 管線。從運用 GitLab 安全掃描 工具，到強制執行存取控制與定期稽核，每一步都有助於打造兼顧速度與安全性的韌性軟體開發環境。

結論

GitLab CI/CD 管線需要受到保護，才能在 DevOps 下建立安全環境。從自動化安全工具到合規功能與存取控制，GitLab 提供多種選項，為您的 CI/CD 工作流程提供強大的安全防護。挑戰可能體現在效能影響與組態複雜性上，但及早且持續偵測弱點所帶來的效益，仍勝過這些問題所造成的阻礙。

透過 GitLab 的最佳實務與全面性安全功能，開發團隊可建立具韌性的 CI/CD 管線，不僅保護應用程式，也保護組織的聲譽與資料。GitLab CI/CD 安全是在邁向更安全且高效率 DevOps 環境方向上的主動一步。