Ist Ihr Unternehmen mit den Best Practices der Kubernetes-Sicherheit auf dem neuesten Stand?

Kubernetes ist ein Open-Source-Container-Orchestrierungssystem, das die Bereitstellung, Skalierung und Verwaltung containerisierter Anwendungen automatisiert. Kubernetes verwaltet alle Elemente eines Clusters, von den einzelnen Microservices einer Anwendung bis hin zu kompletten Clustern. Unternehmen, die diese containerisierten Anwendungen als Microservices nutzen, profitieren von mehr Flexibilität und Sicherheit im Vergleich zu monolithischen Softwareplattformen, bringen aber auch neue Komplexitäten mit sich.

Kubernetes-Sicherheit ist unerlässlich, um die Integrität, Vertraulichkeit und Verfügbarkeit von containerisierten Anwendungen zu schützen, die von Kubernetes orchestriert werden. Unternehmen weltweit entscheiden sich für Kubernetes zur Verwaltung ihrer Cloud-nativen Umgebungen. Daher ist es unerlässlich, robuste Sicherheitsmaßnahmen zu gewährleisten. Die Komplexität von Kubernetes bringt verschiedene Schwachstellen und Bedrohungen mit sich und erfordert die Anpassung neuer Strategien zur Sicherung der dynamischen Containerumgebung. Ja, es mag entmutigend erscheinen, insbesondere für Einsteiger. Wenn Sie oder Ihr Unternehmen Kubernetes zur Bereitstellung von Anwendungen verwenden, ist es wichtig, Sicherheitspraktiken zu implementieren, die vor unbefugtem Zugriff, Datenschutzverletzungen und Fehlkonfigurationen schützen. Effektive Kubernetes-Sicherheit hilft Ihnen, die Einhaltung gesetzlicher Standards zu gewährleisten, sensible Daten zu schützen und das Risiko kostspieliger Sicherheitsvorfälle zu minimieren.

Empfehlungen

Wir haben einige bewährte Sicherheitsmethoden für Kubernetes zusammengestellt, um die Sicherung Ihrer Cluster zu vereinfachen. Lassen Sie uns gleich loslegen!

1. Kubernetes Pod-Sicherheit
   1. Für die Ausführung von Anwendungen erstellte Container sollten als Nicht-Root-Benutzer ausgeführt werden.
   2. Verwenden Sie nach Möglichkeit Container mit unveränderlichen Dateisystemen.
   3. Scannen Sie Container-Images regelmäßig auf potenzielle Schwachstellen oder Fehlkonfigurationen.
   4. Verwenden Sie Pod-Sicherheitsrichtlinien, um ein Mindestmaß an Sicherheit durchzusetzen, einschließlich:
      1. Verhinderung privilegierter Container.
      2. Verweigerung von Containerfunktionen, die häufig für Ausbruchsversuche ausgenutzt werden, wie hostPID, hostIPC, hostNetwork und allowedHostPath.
      3. Container, die als Root-Benutzer ausgeführt werden oder eine Rechteerweiterung ermöglichen, werden abgelehnt.
2. Netzwerktrennung und -härtung
   1. Sperren Sie den Zugriff auf die Knoten der Steuerebene mithilfe einer Firewall und RBAC (rollenbasierte Zugriffskontrolle).
   2. Beschränkung des Zugriffs auf den Kubernetes- und etcd-Server
   3. Konfigurieren von Control Plane-Komponenten zur Verwendung authentifizierter, verschlüsselter Kommunikation mit TLS/SSL-Zertifikaten
   4. Richten Sie Netzwerkrichtlinien ein, um Ressourcen zu isolieren. Pods und Dienste in unterschiedlichen Namespaces können kommunizieren, sofern keine zusätzliche Trennung, z. B. durch Netzwerkrichtlinien, angewendet wird.
   5. Alle Anmeldeinformationen und vertraulichen Informationen sollten in Kubernetes Secrets und nicht in Konfigurationsdateien gespeichert werden. Verschlüsseln Sie Secrets mit einer robusten Verschlüsselungsmethode.
3. Authentifizierung und Autorisierung
   1. Anonyme Anmeldung deaktivieren.
   2. Verwendung starker Benutzerauthentifizierung.
   3. Erstellen Sie RBAC-Richtlinien, die die Aktivitäten von Administrator-, Benutzer- und Dienstkonten einschränken.
4. Protokollüberwachung
   1. Überwachungsprotokollierung aktivieren.
   2. Protokolle werden persistent gespeichert, um die Verfügbarkeit im Falle eines Ausfalls auf Pod-, Knoten- oder Containerebene sicherzustellen.
   3. Konfigurieren eines Metrik-Loggers.
5. Aktualisierungs- und Anwendungssicherheitspraktiken
   1. Installieren Sie umgehend Sicherheitspatches und Updates.
   2. Regelmäßige Schwachstellenscans und Penetrationstests durchführen.
   3. Komponenten aus der Umgebung entfernen, wenn sie nicht mehr benötigt werden.

Architekturübersicht

Kubernetes verwendet eine Clusterarchitektur. Ein Kubernetes-Cluster besteht aus mehreren Steuerungsebenen und einem oder mehreren physischen oder virtuellen Maschinen, den sogenannten Worker-Knoten. Diese hosten Pods, die wiederum einen oder mehrere Container enthalten. Ein Container ist ein ausführbares Image, das ein Softwarepaket und alle seine Abhängigkeiten umfasst.

Die Steuerungsebene trifft Entscheidungen über Cluster. Dazu gehört die Planung der Ausführung von Containern, das Erkennen/Reagieren auf Fehler und das Starten neuer Pods, wenn die Anzahl der in der Bereitstellungsdatei aufgeführten Replikate nicht zufriedenstellend ist.

Hier ist ein kurzer Überblick über die wichtigsten Komponenten der Kubernetes-Architektur:

Sichern von Pods in Kubernetes

Pods bestehen aus einem oder mehreren Containern und sind die kleinste bereitstellbare Kubernetes-Einheit. Sie dienen Cyberkriminellen oft als erste Angriffsumgebung, sobald ein Container ausgenutzt wird. Um die Ausnutzung von Sicherheitslücken zu erschweren und die Auswirkungen einer Kompromittierung zu minimieren, sollten Pods entsprechend abgesichert werden.

Container-Engines „Nicht-Root“ und „Rootless“

Viele Containerdienste werden als privilegierte Root-Benutzer ausgeführt, und Anwendungen können innerhalb des Containers als Root ausgeführt werden, obwohl keine privilegierte Ausführung erforderlich ist. Die Verhinderung der Root-Ausführung mithilfe von Nicht-Root-Containern oder einer Root-losen Container-Engine begrenzt die Auswirkungen einer Containerkompromittierung. Diese Methoden wirken sich erheblich auf die Laufzeitumgebung aus. Daher sollten Anwendungen gründlich getestet werden, um die Kompatibilität sicherzustellen.

Nicht-Root-Container

Container-Engines, die es Containern ermöglichen, Anwendungen als Nicht-Root-Benutzer mit Nicht-Root-Gruppenmitgliedschaft auszuführen. Diese nicht standardmäßige Einstellung wird beim Erstellen des Images konfiguriert.

Rootless Container Engines

Einige Container-Engines können in einem nicht privilegierten Kontext ausgeführt werden, anstatt einen Daemon als Root zu verwenden. In diesem Szenario würde die Ausführung aus Sicht der containerisierten Anwendung scheinbar den Root-Benutzer verwenden, die Ausführung wird jedoch auf den Benutzerkontext der Engine auf dem Host umgeleitet.

Unveränderliche Container-Dateisysteme

Container können innerhalb ihres Kontextes weitgehend uneingeschränkt Code ausführen. Ein Angreifer, der Zugriff auf einen Container erlangt hat, kann darin Dateien erstellen, Skripte herunterladen und Anwendungen modifizieren. Kubernetes kann das Dateisystem eines Containers absichern und so viele Aktionen nach der Ausnutzung der Sicherheitslücke verhindern. Diese Einschränkungen können jedoch auch legitime Containeranwendungen beeinträchtigen und potenziell zu Abstürzen oder ungewöhnlichem Verhalten führen. Kubernetes-Administratoren können daher für bestimmte Verzeichnisse, in denen Anwendungen Schreibzugriff benötigen, sekundäre Lese-/Schreibdateisysteme einbinden, um Schäden an legitimen Anwendungen zu verhindern.

Bilder von sicheren Containern

Container-Images werden in der Regel entweder von Grund auf neu erstellt oder auf einem vorhandenen Image aus einem Repository aufgebaut. Auch nach der Verwendung vertrauenswürdiger Repositories zum Erstellen von Containern ist das Scannen der Images entscheidend für die Sicherheit der bereitgestellten Container. Images sollten während des gesamten Container-Build-Workflows gescannt werden, um veraltete Bibliotheken, bekannte Schwachstellen oder Fehlkonfigurationen wie unsichere Ports oder Berechtigungen zu identifizieren.

Eine Möglichkeit zur Implementierung von Image-Scanning besteht in der Verwendung eines Admission-Controllers. Der Admission-Controller ist eine Kubernetes-native Funktion, die Anfragen an die Kubernetes-API abfangen und verarbeiten kann, bevor das Objekt gespeichert wird, jedoch nachdem die Anfrage authentifiziert und autorisiert wurde. Ein benutzerdefinierter Webhook kann implementiert werden, um jedes Image vor der Bereitstellung im Cluster zu scannen. Der Admission-Controller kann Bereitstellungen blockieren, wenn das Image nicht den in der Webhook-Konfiguration definierten Sicherheitsrichtlinien entspricht.

Wie kann Verschlüsselungsberatung helfen?

Verschlüsselungsberatung bietet Verschlüsselungsberatung Wir unterstützen Ihr Unternehmen bei der Einhaltung gesetzlicher Bestimmungen und entwickeln einen umfassenden Verschlüsselungsplan, der Ihren Bedürfnissen entspricht. Wir implementieren Verschlüsselungssysteme für Datenbanken, Datenspeicher und andere spezielle Anwendungsfälle und gewährleisten so die Sicherheit Ihrer Daten – sowohl während der Übertragung als auch im Speicher. Unsere Experten entwickeln Richtlinien, Standards und Programmstrukturen, um die unternehmensweite Verschlüsselung zu ermöglichen. Durch die Analyse Ihrer Plattformen und Anwendungen erstellen wir einen Entscheidungsleitfaden, der Ihnen bei der Auswahl der passenden Verschlüsselungsmethoden und -lösungen hilft.

Fazit

Dies war eine Einführung in die richtige Verwaltung und Sicherung von Kubernetes-Clustern und deren sichere Bereitstellung in Ihrer Umgebung. In der heutigen Welt des ständigen technologischen Fortschritts und der Cyber-Bedrohungen kann die Sicherheit einer Anwendung nicht gewährleistet werden, ohne die Kubernetes-Umgebung, in der sie ausgeführt wird, zu sichern. Denken Sie daran: Ein gut gesicherter Kubernetes-Cluster schützt nicht nur Ihre Infrastruktur, sondern schafft auch Vertrauen bei Ihren Benutzern und ermöglicht Ihrem Unternehmen, in einem wettbewerbsintensiven Umfeld erfolgreich zu sein.