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雲端安全

什麼是 Kubernetes 容器安全?

Kubernetes 容器安全功能將協助您提升 Pod 安全標準並保護 K8s 叢集。我們也將深入探討角色型存取控制、第三方驗證、加密與執行階段安全。

作者 SentinelOne
什麼是 Kubernetes 容器安全?

容器安全是數位技術中不可或缺且不應被低估的一環。 容器安全 是用於保護容器的流程與技術——容器是輕量、獨立且可執行的套件,內含執行軟體程式所需的一切——以防範來自內部或外部來源的潛在攻擊或威脅。從本質上來說,它可保護其中的應用程式以及其主機基礎架構,避免遭受內外部威脅或攻擊。

Kubernetes,是一個為了自動化容器化應用程式部署、擴展與管理而開發的開源平台,在此扮演關鍵角色。它可透過協調運算基礎架構(例如網路連線或使用者工作負載的儲存服務)來提升可擴展性,並將構成應用程式的容器分組為 Kubernetes 內的邏輯單元。

Kubernetes 容器安全,作為使用 Kubernetes 的基石之一,將在此進行全面探討。我們將檢視其重要性、問題與挑戰;探討可能的解決方案/最佳實務;並討論在安全流程中需記住的各種因素,以及 SentinelOne 如何提供協助。

為什麼 Kubernetes 容器安全很重要?

讓我們來拆解 Kubernetes 容器安全。當我們一頭栽進數位時代、網路威脅持續變形演進之際,Kubernetes 容器安全的重要性極為重大。Kubernetes 的確很出色、高效且靈活,但它也像是一個複雜的拼圖。這種複雜性讓網路犯罪者有更多空間可鑽,也有更多弱點可鎖定。因此,您可以理解為何擁有穩固的安全計畫是不可妥協的。

但為什麼這麼重要?這樣想吧,保護您的 Kubernetes 容器可確保您的應用程式持續順暢運作,就像一部保養良好的機器。而這裡一旦出錯,後果可能是您根本不願去想的。資料外洩、服務中斷,以及對公司聲譽的打擊,都還只是冰山一角。情況惡化的連鎖效應,可能會直接衝擊您最在意的獲利表現。最糟的情況下,這些安全性漏洞造成的影響可能會廣泛擴散。因此,採取充分的 Kubernetes Container Security 措施是必要的。

Kubernetes 容器安全問題

採用 Kubernetes 雖然在效率與可擴展性方面帶來許多優勢,但也伴隨其獨特的安全挑戰。隨著網路威脅日益複雜,務必認知到那些可能危及 Kubernetes 容器安全的問題。若要保護您的 Kubernetes 環境,了解這些問題是制定穩健安全策略的第一步。

1. 錯誤設定

錯誤設定是 Kubernetes 容器安全中最常見的問題之一。由於其本質複雜,Kubernetes 擁有許多難以有效管理的設定。不當設定可能會在無意間讓系統暴露於潛在攻擊之下。這包括與 Kubernetes API、網路政策及存取控制相關的設定。

2. 不安全的映像檔

Kubernetes 容器安全中的另一個痛點,是處理不安全的容器映像檔。試想一下——您部署了一個在推出前未進行弱點掃描的容器映像檔。如果這些容器被賦予超出所需的權限,您只是在擴大攻擊者的攻擊面。

3. 存取控制不足

接著是另一項常見挑戰——存取控制不足。若沒有穩固的存取控制機制,我們幾乎等同於邀請未經授權的人員進入 Kubernetes 環境。如果我們想維持嚴密防護,這絕對不可取。

這就是 Role-Based Access Control (RBAC) 發揮作用之處,它是我們安全工具組中的關鍵工具。實作 RBAC 就像為高安全性建築聘請警衛,只允許持有正確鑰匙的授權人員進入並修改系統。這種方法相當有助於降低內部安全問題的威脅。 

4. 缺乏網路分段

當我們忽略建立網路分段時,基本上就是在邀請任何入侵者自由地在我們的網路中四處遊走。透過建立網路政策並對 Kubernetes 環境進行分段,我們可以阻止這些入侵者四處擴散,限制其可能造成的損害。

Kubernetes 容器安全的挑戰

雖然 Kubernetes 正在革新我們管理容器化應用程式的方式,但保護這些環境充滿了獨特挑戰。唯有理解這些挑戰,才能制定有效策略來克服它們,並確保強健的 Kubernetes 容器安全。讓我們深入探討在這項工作中可能面臨的五大挑戰。

1. 管理複雜性

Kubernetes 的問題就在於——它很複雜。這既是優點也是缺點。沒錯,它帶來靈活性與自動化優勢,但也有許多細節。Kubernetes 不會停滯不前,因此我們必須跟上快速變動與更新的步調。讓所有元件都套用最新修補程式以防範已知弱點,就像試圖擊中移動中的目標。沒有人說這會很容易,但我們願意迎接挑戰。

2. 確保最小權限

開發中的簡單規則是——容器與應用程式應僅擁有完成其工作所需的權限,不能多一分。但這條規則雖然簡單,實際套用卻不容易。再增加一層複雜性的,是 Kubernetes 強大且靈活的 Role-Based Access Control (RBAC) 系統。然而,只要稍有差錯,就可能導致容器或使用者權限過高,為潛在的安全漏洞留下可乘之機。

3. 安全的軟體供應鏈

在使用 Kubernetes 時,您會發現確保軟體交付管線的安全是一項相當艱鉅的任務。可以把這想像成確保從藍圖(開發)到成品(部署)的每一個鏈節都很牢固。問題在於,弱點可能在任何階段悄悄混入流程,就像不受歡迎的不速之客,而要發現它們往往像大海撈針。

4. 執行階段安全

在系統運作期間維持安全是一項相當大的挑戰。這項工作需要密切監控容器與主機的行為,以偵測並阻止任何潛在威脅。要辨識異常行為並將其與正常程序區分開來,需要使用精密的工具與技術,這也增加了流程的難度。

5. 合規性

要遵循繁多的安全準則與規範並非易事。由於 Kubernetes 持續演進且具多面向特性,要確保系統中的每個部分都符合這些標準,會變得非常複雜。

此外,要證明這種遵循也不容易。這通常需要細緻的記錄保存與稽核能力。在 Kubernetes 背景下建立這些能力可能是一道棘手的難題,使維持法規要求變得更加複雜。

Kubernetes 容器安全情境設定

在考量 Kubernetes 部署安全性時,有一項不可低估的關鍵功能,就是 Security Context。它為 Pod 或 Container 設定存取與權限規則,是限制與管理其在叢集內行為不可或缺的工具。

Security Context 提供完整的一系列設定。例如,它可讓您控管程序是否能在容器內以 root 身分執行、容器可使用的 Linux capabilities,以及容器是否受限於唯讀根檔案系統。此外,Security Context 也讓您能夠規範主機網路與 IPC 命名空間的使用,並可指派 SELinux 或 AppArmor 標籤,以增加額外的安全層。

Security Context 可在兩個不同層級進行設定——Pod 層級與 Container 層級。當在 Pod 層級設定時,Security Context 會影響該 Pod 內的所有容器。然而,若在 Container 層級設定 Security Context,則會覆寫該特定容器的 Pod 層級設定。

深入理解並正確套用 Security Context,可大幅提升您的 Kubernetes 容器安全態勢。它讓您能精準控制 Pods 與 Containers 的運作與安全因素,進而縮小潛在攻擊面並提升 Kubernetes 部署的整體安全性。

Kubernetes 容器安全最佳實務

強化 Kubernetes 容器安全需要採取主動式方法,並納入多項最佳實務。組織可透過實施這些做法來降低風險,並保護其 Kubernetes 環境免受潛在威脅。讓我們來看看提升 Kubernetes 容器安全的三大最佳實務。

1. 實施最小權限原則

如果您想強化 Kubernetes 的安全性,請從最小權限原則開始。這是一個簡單但明智的概念:只給系統中的每個程序、使用者或元件完成工作所需的權限,不多不少。如此一來,若發生安全問題,影響範圍也能受到控制。

那麼,如何讓它在 Kubernetes 中發揮作用?首先,建立正確的角色型存取控制 (RBAC) 政策。這有助於定義誰可以做什麼。接著,使用安全內容來設定容器可執行與不可執行操作的適當界限。最後,確保網路政策足夠嚴謹,以控制對不同部分的存取。重點在於建立規則並遵循這些規則,確保一切都被妥善鎖定,同時仍能執行其所需功能。

2. 定期掃描映像並使用受信任的登錄庫

可以將容器映像視為 Kubernetes 應用程式的建構模組。定期掃描它們,就能在安全弱點演變成真正問題之前及早發現並修補。

此外,這些映像的來源同樣重要。堅持使用受信任的登錄庫,可降低意外引入不安全甚至有害內容的風險。優質的登錄庫通常還具備額外的安全功能,例如內建弱點掃描,有助於讓 Kubernetes 環境中的一切維持在安全正軌上。這就像在值得信賴的商店購物一樣——你知道自己買到的是不會讓你失望的優質商品。

3. 實作有效的記錄與監控

在 Kubernetes 容器安全中,記錄與監控不只是配角;它們扮演的是主角。

記錄可讓你深入了解系統的行為。它能識別異常活動與潛在入侵,並呈現事件發生前的相關經過。 

另一方面,監控則是防護機制。如果說記錄有助於你發現潛在的安全問題,那麼監控可確保這些問題被迅速處理。這就是 Kubernetes 中的「平均復原時間」。越快越好。

Kubernetes 容器安全期間需考量的因素

談到強化 Kubernetes 容器安全,並沒有萬靈丹。這項工作需要量身打造的方法,並盤點多項共同塑造 Kubernetes 環境安全態勢的因素。以下將拆解規劃 Kubernetes 容器安全策略時必須權衡的五個主要要素。

1. 基礎架構安全

談到 Kubernetes,基礎架構安全始終應是起點。可以把它視為其他一切所依賴的基礎——無論你的環境部署在本地端,還是使用雲端供應商,都應確保所有環節都足夠嚴密——包括安全設定、保護關鍵應用程式的網路控制,以及定期修補排程。不要低估這些基本元件;它們是維護整體系統安全的骨幹。

2. 容器執行階段安全

在檢視 Container Runtime Security 時,我們不能忽視其關鍵角色。這不只是牆與門的問題。我們必須確保 Kubernetes 運作所在之處,也就是容器執行階段環境,是安全的。

實作控制措施不是為了限制,而是為了保護。我們需要部署能讓我們在潛在執行階段攻擊面前保持數步領先的措施。這是一個複雜的過程,但對於維護營運完整性至關重要。

3. 應用程式安全

在討論容器內部的安全性時,也別忽略其中持續運作的應用程式。需要安全防護層的不只是容器本身;應用程式本身也必須滴水不漏。該怎麼做?先從撰寫安全程式碼開始。接著透過弱點掃描進行例行性檢查。最後也別忘了最後一步:將安全性納入應用程式的 CI/CD 管線。

4. 合規要求

根據組織的性質,你可能需要遵循特定的合規要求。這些要求可能會大幅影響你的 Kubernetes 安全策略。遵循 PCI-DSS、GDPR 或 HIPAA 等標準,可能需要在 Kubernetes 環境中實作特定的安全措施與控制。

SentinelOne 如何協助 Kubernetes 容器安全?

在 Kubernetes 容器系統中維持強大安全性的挑戰相當複雜,涉及對不同元素與潛在風險的控管。這正是 SentinelOne 等工具可提供量身打造的詳細安全功能,以保護 Kubernetes 環境的地方。

透過 SentinelOne,使用者可以有效掃描與監控兩種容器——包括依賴伺服器與無伺服器的容器——涵蓋 ECS、AKS、EKS、Fargate 和 Docker images 等知名平台。它不僅能依據 CIS 和 PCI 等既定標準識別設定缺陷,還可進一步發現 Kubernetes 叢集中容器映像與主機系統的弱點。這讓使用者能在可能的安全風險遭到利用之前,精準找出並修復這些問題。PurpleAI 是您的網路安全分析師,而 Binary Vault 可讓使用者進行深入的鑑識分析。

其代理程式型雲端工作負載保護平台 (CWPP) 可保護容器化工作負載、VM 與無伺服器函式。 SentinelOne’s Cloud Native Security 擅長執行進階威脅狩獵,並具備獨特的 Offensive Security Engine,可提供防漏洞利用能力。

SentinelOne 也擅長在容器映像檔與主機虛擬機器中找出隱藏的機密資訊,為您的機密資料建立額外的防護。此外,該服務提供以圖形導向的方式視覺化呈現您的 Kubernetes 叢集,協助您更細緻地掌握環境及其安全狀態。SentinelOne 這類功能可大幅提升您的 Kubernetes 容器安全性,使其成為您安全工具組合中值得關注的補充。

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AI-powered cloud workload protection (CWPP) for servers, VMs, and containers, that detects and stops runtime threats in real time.

結論

協調 Kubernetes 容器安全的各個面向可能是一項艱鉅挑戰。由於 Kubernetes 內建大量細節,且威脅態勢持續演變,管理 Kubernetes 安全需要審慎且具前瞻性的考量——包括可能阻礙其成功的潛在問題或元件。採用可相應降低這些風險的策略,對其持續有效性至關重要。

整合 SentinelOne 可對 Kubernetes 環境的安全性帶來顯著影響。SentinelOne 具備一系列旨在識別並降低安全威脅的功能,可作為維持高效、合規且安全的 Kubernetes 環境的重要盟友——立即深入了解 SentinelOne 如何提供協助。

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See SentinelOne in Action

Discover how AI-powered cloud security can protect your organization in a one-on-one demo with a SentinelOne product expert.

Kubernetes 容器安全常見問題

Kubernetes 容器安全可保護在容器中執行的應用程式,以及管理這些應用程式的基礎架構。其涵蓋映像掃描以發現弱點、強制執行角色型權限等存取控制,以及用於隔離 Pod 的網路政策。

它也包含執行階段防護——例如用於 EDR 的 SentinelOne Kubernetes Sentinel Agent——以及 API 准入控制,以封鎖不安全的設定。所有這些措施共同運作,以維護容器化工作負載的安全。

容器共用主機 OS 核心,且通常會同時執行許多微服務,因此單一映像中的缺陷就可能讓整個叢集暴露於風險之中。適當的安全措施可防止資料外洩、阻止惡意軟體擴散,並確保符合法規要求。

若缺乏這些措施,攻擊者可能利用錯誤設定或未修補的弱點來控制 Pod、存取機密資訊,或中斷服務。你應將容器安全視為 Kubernetes 策略的核心部分。

工具會在登錄庫或 CI/CD 管線中掃描容器映像,檢查已知 CVEs 與以 root 身分執行等不安全設定。發現弱點時,你可以使用已修補的基底重新建置映像、移除高風險套件,或套用安全內容設定(例如唯讀根檔案系統)。SentinelOne Singularity™ Cloud Security 可自動執行這些掃描並強制執行政策,確保只有核准的映像能進入你的叢集。

Kubernetes 將 Secrets 儲存在 etcd 中,並可選擇啟用靜態加密與傳輸中的 TLS。對 Secrets 的存取是透過 RBAC 規則控制,因此只有特定服務帳戶或使用者可以讀取。若要進一步提升安全性,你可以整合外部金鑰管理工具(例如 AWS KMS 或 HashiCorp Vault)。

Pod 會以掛載磁碟區或環境變數的方式請求 Secrets,而 Kubernetes 會確保它們只會注入到已授權的工作負載中。

遵循經過測試的流程:先升級控制平面,再使用你的部署工具(kubeadm、受管服務等)升級工作節點。在正式環境之前,先在預備叢集中測試升級。排空每個節點以移動工作負載,安裝新的 kubelet 與 kubectl 版本,然後再解除封鎖。保留 etcd 與資訊清單的備份。自動化或排定維護時段,並在每次修補期間監控叢集健康狀態,以便及早發現問題。

新工具會使用 AI 即時偵測容器與控制平面中的異常行為。執行階段代理程式——例如 SentinelOne Kubernetes Sentinel Agent——可提供 EDR 功能,封鎖惡意軟體與零時差漏洞利用。以 GitOps 為基礎的政策引擎會在部署前強制執行安全規則。服務網格則會在 Pod 之間加入 mTLS 以加密流量。

SentinelOne 的無代理程式 CNAPP 平台也能在單一介面下整合弱點掃描、合規檢查與執行階段威脅偵測。

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