Kubernetes 安全政策：如何強化防護

Kubernetes 已成為管理容器化應用程式的首選平台。但其靈活性與可擴展性也伴隨著重大責任：保護企業基礎架構。實作強健的 Kubernetes 安全政策，是保護您的叢集與工作負載免受各種現實威脅侵害的最重要步驟之一。

在本文中，我們將介紹 Kubernetes 安全政策的關鍵元件、如何實作這些元件，以及保護叢集的最佳實務。我們也會簡要說明 SentinelOne 的 Kubernetes 安全解決方案，讓您了解有哪些工具可用來強化您的安全框架。

什麼是 Kubernetes 安全政策？

A Kubernetes 安全政策是指協助您保護 Kubernetes 叢集的指引與規則，確保您的工作負載以及基礎架構本身都受到保護。明確定義的安全政策可降低未經授權存取、資料外洩與執行階段威脅等風險。

Kubernetes 安全政策的必要性

若沒有適當的安全政策，Kubernetes 叢集就會成為攻擊者的首要目標。安全漏洞可能導致敏感資料外洩、服務中斷，甚至使整個基礎架構癱瘓。由於 Kubernetes 會動態管理工作負載並跨多個節點擴展，任何層級的入侵都可能造成毀滅性後果。

組織往往為了速度與創新而忽略 Kubernetes 安全。然而，將安全視為事後考量會使您的叢集暴露於潛在威脅之中。Kubernetes 的複雜性使其防護充滿挑戰，但建立明確的安全政策將可確保您在所有層面都受到保護。

Kubernetes 安全政策的關鍵元件

Kubernetes 安全並非單一面向。完整的安全政策涵蓋多個層面，包括 Pod、網路、存取控制以及多方面的監控。讓我們來探討 Kubernetes 安全政策的關鍵元件。

1. Pod 安全政策 (PSP)

Pod 安全政策用於定義 Pod 在 Kubernetes 叢集中運作時必須符合的安全相關條件。這包括設定有關權限提升、主機檔案系統存取，以及以 root 身分執行容器的規則。

2. 網路政策

網路政策定義 Pod 彼此之間以及與外部服務之間的通訊方式。您可以使用它們將 Pod 之間的通訊限制為必要範圍，從而降低叢集的攻擊面。

3. 角色型存取控制 (RBAC)

RBAC可讓您控制誰可以存取及修改 Kubernetes 叢集中的資源。您可以將角色指派給使用者、服務帳戶及其他實體，確保只有經授權的人員才能與敏感資源互動。

4. 執行階段安全政策

執行階段安全政策會監控容器的行為，並在偵測到異常時採取行動。這包括防止容器逃逸、封鎖惡意行為，以及隔離已遭入侵的容器。

5. Secrets 管理

安全地管理secrets（例如 API 金鑰、密碼與憑證）對安全至關重要。Kubernetes 提供內建機制來儲存 secrets，但錯誤設定可能導致資料外洩。將強健的 secret 管理實務整合至您的安全政策中，有助於防止這些問題。

6. 安全監控與稽核

持續性的安全監控與稽核可讓您偵測異常活動、錯誤設定與入侵事件。建立自動化警示與記錄系統，可協助您在事件升級前快速回應。

Kubernetes 安全政策的實際應用

現在我們已討論 Kubernetes 安全政策的關鍵元件，接下來讓我們更深入了解如何在您的叢集中實作這些政策。

1. 實作 Pod 安全政策

定義 Pod 安全政策

Pod 安全政策 (PSP) 對於控制 Pod 如何在叢集中部署至關重要。PSP 可讓管理員強制執行安全設定，例如：

• 限制容器權限提升
• 封鎖使用 hostPath 磁碟區
• 控制 Pod 可使用哪個使用者身分執行

實作 Pod 安全政策的最佳實務

在實作 Pod 安全政策時，您應遵循一些最佳實務：

• 從基準開始： 預設套用禁止不安全設定的政策。
• 採用最小權限原則： 僅允許 Pod 正常運作所需的最少資源存取權限。
• 在非正式環境中測試政策： 在全叢集推行政策之前，請確保它們不會無意間阻擋關鍵工作負載。

從 PSP 過渡到 PSS (Pod Security Standards)

Pod 安全政策正逐步淘汰，並由 Pod Security Standards (PSS) 取代。PSS 透過引入三種預先定義的標準來簡化政策強制執行：privileged、baseline 與 restricted。隨著 PSP 逐步退場，轉換至 PSS 可確保您的 Pod 持續受到保護。

2. Kubernetes 中的網路政策

了解網路政策

Kubernetes 中的網路政策可協助您定義 Pod 彼此之間以及與外部服務的互動方式。預設情況下，Kubernetes 允許不受限制的 Pod 對 Pod 通訊，這在多租戶環境中可能很危險。

建立與套用網路政策

您可以建立網路政策，指定哪些 Pod 彼此之間允許通訊，以及在何種條件下允許通訊。例如，您可以限制敏感工作負載之間的流量，並限制對關鍵服務的存取。

網路政策最佳實務

• 預設拒絕： 封鎖所有流量，然後在必要時選擇性地允許通訊。
• 使用標籤： 將標籤套用至 Pod 和命名空間，以便更輕鬆地管理網路政策。
• 定期檢閱政策： 隨著您的基礎架構成長，您的網路政策應隨之演進，以反映新的需求。

3. Kubernetes 中的角色型存取控制 (RBAC)

RBAC 基礎

RBAC 可讓您定義角色，並將權限指派給使用者、群組和服務帳戶。這可確保只有經授權的使用者才能在您的叢集中執行特定動作。

在 Kubernetes 中設定 RBAC

若要設定 RBAC，您需要建立定義權限的 Role 或 ClusterRole 物件，然後使用 RoleBindings 或 ClusterRoleBindings 將這些角色繫結至使用者或服務帳戶。

管理與稽核 RBAC 政策

定期稽核 RBAC 政策可確保權限保持最新且安全。使用 Open Policy Agent (OPA) 等工具來強制執行並驗證 RBAC 設定。

4. 強化執行階段安全性

執行階段威脅與弱點

即使在保護 Pod 部署和網路存取之後，容器逃逸和權限提升等執行階段威脅仍可能危及您的叢集。實作執行階段安全措施可確保容器依預期運作，且不會成為攻擊媒介。

實作執行階段安全控制

使用執行階段安全工具，在容器內強制執行安全控制。這些工具會監控系統呼叫、偵測異常，並即時防止未經授權的動作。

5. Kubernetes 中的 Secrets 管理

Secrets 管理的重要性

管理不當的 Secrets 可能會讓攻擊者暴露您的敏感資料。Kubernetes 提供 Secret 物件來安全地儲存 API 金鑰和密碼等內容，但您還應遵循其他最佳實務。

儲存 Secrets 的機制

Kubernetes 可讓您將 Secrets 儲存為 base64 編碼字串。您也可以整合 HashiCorp Vault 或 AWS Secrets Manager 之類的外部工具，以進行更完善的 Secrets 管理。

Secrets 管理最佳實務

• 靜態加密 Secrets： 一律加密儲存在 etcd 中的 Secrets。
• 使用外部 Secrets 管理器： 避免將敏感資料直接儲存在叢集中。
• 經常輪替 Secrets： 定期更新 Secrets 可縮短暴露視窗。

6. 安全監控與稽核

持續安全監控

持續監控工具，例如 Prometheus 和 Grafana，可協助追蹤您的 Kubernetes 叢集的效能與安全性。請務必針對異常活動設定警示，例如驗證失敗嘗試或可疑的網路流量。

安全稽核工具與技術

稽核日誌可為您的叢集安全狀態提供寶貴洞察。像是 Fluentd 之類的工具可協助您收集並分析這些日誌，以偵測問題。

回應安全事件

如果您偵測到安全性遭入侵，請立即採取行動以控制損害。隔離受影響的 Pod、撤銷已遭入侵的認證，並開始鑑識分析以判定入侵原因。

Kubernetes 安全性最佳實務

為了確保 Kubernetes 環境的長期安全，遵循最佳實務非常重要。除了上述安全政策章節中已說明的內容之外，以下還有幾項需要遵循的重要最佳實務：

• 定期更新與修補： 讓您的 Kubernetes 版本及所有相關服務保持最新狀態。
• 安全組態管理： 定期檢視與稽核組態設定，以避免錯誤組態。
• 自動化安全測試與 CI/CD 整合： 將安全檢查整合至您的 CI/CD 流程管線中，以便及早發現弱點。

SentinelOne 的 Kubernetes 安全政策

SentinelOne 是一個專注於 端點安全、偵測與回應的資安平台。談到 Kubernetes 安全時，SentinelOne 提供以政策為基礎的方法來保護 Kubernetes 上的環境。以下是 SentinelOne Kubernetes 安全政策的簡要概述：

主要功能：

• Kubernetes 安全態勢管理：從叢集、節點與 Pod 安全態勢的角度，提供 Kubernetes 環境的整體視圖。此平台甚至可識別錯誤組態區域、存在弱點的映像檔，以及合規性問題。
• Policy-as-Code：透過 SentinelOne，您可以在 YAML/JSON 檔案中將安全政策表達為程式碼，以提供版本控制與自動化，並確保該環境的一致性。
• 即時威脅偵測：由行為式 AI 驅動的引擎可即時偵測並回應威脅，包括容器逃逸、權限提升與橫向移動。
• 自動化回應：此平台進一步整合透過自動化回應來遏制與修復威脅的功能，降低 MTTD 與 MTTR。
• 合規與治理：SentinelOne 提供可自訂的政策與報告，以維持對 PCI-DSS、HIPAA、GDPR 等多項標準的合規性。

以下是 SentinelOne 為確保 Kubernetes 安全所支援的政策類型

• 網路政策： 這些政策有助於控制 Pod 與服務之間的流量，不論是傳入或傳出。
• Pod 安全政策：建立 Pod 層級的安全設定、權限提升、磁碟區掛載與網路政策
• 叢集安全政策：在叢集上強制執行安全設定，其中包括驗證、授權與准入控制
• 映像檔安全政策：掃描映像檔中的弱點，並強制符合安全基準

以下是 SentinelOne 強制執行政策的方式，包括：

• Kubernetes 准入控制： 與 Kubernetes 准入控制介接，以對傳入請求強制執行政策。
• 容器執行階段安全：在執行階段保護容器，防範任何可能發生的惡意活動。
• 網路流量控制：可根據已定義的網路政策允許或拒絕流量。

整體而言，SentinelOne 的 Kubernetes 安全政策是一套適用於 Kubernetes 環境的端對端自動化安全解決方案，可確保合規性，並提供即時威脅偵測與回應。

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總結

Kubernetes 是一個強大的平台，但也伴隨著安全挑戰。透過定義並實作強健的 Kubernetes 安全政策，您可以保護叢集免受各種威脅。從 Pod 安全政策到持續監控，政策的每個面向都會共同運作以保護您的工作負載。

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