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Firma de contenedores y artefactos OCI: Notación, Cosign y por qué el modelo de confianza es la decisión real

Codiseño

Cada imagen de contenedor que ejecutas es un software en el que confías ciegamente a menos que lo hayas verificado. Proviene de un registro, pasó por un proceso de compilación y, en algún punto de ese proceso, cualquier persona con acceso podría haberla sustituido por otra. La firma de contenedores es la forma de solucionar este problema. Al adjuntar una firma criptográfica a una imagen, tu clúster se niega a ejecutar cualquier archivo que no tenga una firma válida.

Durante mucho tiempo, esto era algo deseable pero no esencial, implementado por equipos centrados en la seguridad, mientras que los demás lo posponían. Esto está cambiando rápidamente. Regulaciones como la Ley de Resiliencia Cibernética de la UE y marcos como Supply Chain Levels for Software Artifacts (SLSA) , desarrollado por Google, están elevando la integridad de la cadena de suministro a un lugar prioritario. Para las organizaciones que distribuyen software en contenedores, las imágenes firmadas con verificación obligatoria se han convertido en una prioridad para 2026, en lugar de un proyecto futuro.

Dos herramientas dominan el debate: Notation, del proyecto CNCF Notary, y Cosign, del proyecto Sigstore. La gente suele plantear la elección como una comparación de funcionalidades. Sin embargo, es más útil entenderla como una elección entre dos modelos de confianza diferentes, ya que eso es lo que realmente determina cuál se adapta mejor a su organización.

Lo que tienen en común las dos herramientas

Antes de analizar las diferencias, conviene ver la base común, porque es más amplia de lo que uno podría esperar.

Tanto Notation como Cosign firman artefactos OCI, no solo imágenes de contenedores. Ambos almacenan la firma en su registro como un artefacto independiente adjunto a la imagen, utilizando la API de referencias de OCI 1.1 , por lo que la firma viaja con la imagen y no necesita una base de datos independiente. Ambos verifican contra un resumen en lugar de una etiqueta, lo cual es importante porque las etiquetas se pueden mover y un resumen no. Además, ambos se integran en la misma capa de cumplimiento en Kubernetes, por lo que, independientemente de cuál elija, puede restringir las implementaciones a una firma válida.

De hecho, ambos métodos pueden coexistir en la misma imagen. Algunas organizaciones firman con Cosign en su canalización de CI por comodidad y vuelven a firmar con Notation para la firma formal de la versión, exigiendo ambas firmas antes de cualquier despliegue. Las herramientas no son mutuamente excluyentes. Sin embargo, para la mayoría de los equipos que eligen un enfoque principal, el modelo de confianza es el factor determinante.

Cosign: basado en la identidad, sin clave y de rápida adopción.

La característica principal de Cosign es la firma sin clave, y es realmente ingeniosa. En lugar de gestionar una clave de firma de larga duración, el firmante se autentica mediante un proveedor de identidad OIDC, el mismo tipo de inicio de sesión que ya utiliza su sistema de CI. Un servicio de Sigstore llamado Fulcio emite un certificado X.509 de corta duración , válido durante unos 10 minutos, que vincula esa identidad a un par de claves efímeras. Tanto la firma como el certificado se registran en un registro de transparencia llamado Rekor, creando un registro verificable de quién firmó y cuándo, incluso después de que la clave haya expirado.

El atractivo es evidente. No hay que almacenar, rotar, proteger ni perder ninguna clave de firma, ya que esta nunca se conserva. Para un equipo sin una función PKI dedicada , esto elimina la parte más compleja del proceso de firma. Cosign también ofrece soporte de primera clase para adjuntar SBOM y certificaciones de procedencia SLSA, además del ecosistema más amplio de herramientas de cumplimiento de Kubernetes. Si está creando una canalización moderna de procedencia y certificación y desea avanzar rápidamente, Cosign suele ser la opción más ágil.

La desventaja radica en el modelo de confianza en sí. La firma sin clave vincula la confianza a una identidad verificada por un proveedor OIDC externo y, por defecto, se basa en la infraestructura pública de Sigstore. Si bien es posible alojar Fulcio y Rekor internamente para gestionarlo, esto implica un trabajo operativo considerable. Además, la confianza basada en la identidad, aunque potente, difiere del modelo de custodia de claves en el que se fundamentan muchos regímenes de cumplimiento normativo.

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Notación: PKI empresarial y claves que usted controla

Notation adopta el enfoque que las grandes empresas han utilizado para la firma de código durante décadas. Se firma con un certificado X.509 emitido por una autoridad de certificación de confianza, generalmente la propia, y la verificación comprueba la firma con dicha CA mediante una política de confianza definida por el usuario. Las firmas utilizan el formato COSE y, al igual que Cosign, se almacenan como artefactos OCI en el registro. Las políticas de confianza de Notation permiten una gran precisión, aplicándose a registros, repositorios o identidades específicas, lo que resulta ideal para organizaciones que necesitan una autoridad de firma delegada y segmentada.

Lo que convierte a Notation en la solución ideal para una empresa regulada es precisamente su arraigo en su propia infraestructura de clave pública (PKI). La clave de firma es un activo organizacional permanente bajo su control, no una credencial efímera vinculada a un servicio de identidad externo. El modelo de complementos de Notation se integra con sistemas de gestión de claves y módulos de seguridad de hardware, de modo que la clave de firma puede residir en un módulo de seguridad de hardware (HSM) y permanecer siempre en él. Para las organizaciones con requisitos de cumplimiento en materia de custodia de claves, como la validación FIPS o FedRAMP, esta clave respaldada por hardware y controlada por la organización suele ser el único modelo que cumple con los requisitos. Además, se adapta perfectamente a entornos donde no se contempla la infraestructura pública externa, pero ya existe una autoridad de certificación interna (CA).

El coste, en comparación con la firma electrónica sin clave, radica en que se vuelve a gestionar claves y una infraestructura de clave pública (PKI). Esto supone una gran responsabilidad. Sin embargo, para una empresa que ya utiliza una PKI , no se trata de un trabajo nuevo, sino de una funcionalidad existente aplicada a una nueva plataforma, que proporciona un modelo de confianza que se ajusta directamente a la forma de pensar de sus auditores. La revocación de certificados se gestiona mediante mecanismos PKI estándar como CRL u OCSP , lo que significa que un certificado de firma comprometido puede revocarse y las imágenes firmadas con él pueden marcarse o bloquearse actualizando la política de confianza. Esto se corresponde directamente con la forma en que los equipos de seguridad empresarial ya gestionan los incidentes relacionados con certificados de firma de código.

La parte que la gente olvida: firmar es solo la mitad del trabajo.

He aquí el error que, silenciosamente, socava muchos esfuerzos de firma digital. Una firma en una imagen no sirve de nada por sí sola. Si ningún componente del clúster la verifica, una imagen sin firmar o manipulada se ejecuta con la misma facilidad que una firmada. La seguridad solo existe en el momento de la firma.

La aplicación de políticas en Kubernetes se realiza mediante el control de admisión, y conviene considerarlo por capas. Una puerta de predespliegue, implementada con un controlador de admisión como Kyverno, Sigstore Policy Controller u OPA Gatekeeper junto con Ratify, inspecciona cada imagen antes de su admisión y rechaza cualquier elemento que no tenga una firma válida que cumpla con la política establecida.

El entorno de ejecución puede añadir una segunda capa: las versiones más recientes de containerd admiten un verificador de imágenes que comprueba las firmas en el momento de la descarga, antes de que se permita la ejecución de una imagen en un nodo. Además, un mecanismo de promoción puede exigir una firma válida antes de que una imagen pase del entorno de pruebas al registro de producción, y las auditorías periódicas del entorno de ejecución pueden confirmar que lo que ya se está ejecutando sigue cumpliendo con la política vigente.

Estos controladores de admisión generalmente operan en uno de dos modos, y la diferencia es más importante de lo que parece. En el modo auditoría, una verificación fallida genera una advertencia, pero la imagen se implementa igualmente. En el modo de aplicación, una verificación fallida bloquea la implementación por completo. El modo auditoría es el punto de partida adecuado, ya que permite ver qué se rechazaría sin causar problemas, pero no ofrece protección.

El objetivo principal de la firma digital es alcanzar el modo de aplicación con confianza, y lograrlo de forma segura implica implementar la política gradualmente, espacio de nombres por espacio de nombres, con una canalización de firma lo suficientemente fiable como para que las imágenes legítimas nunca fallen.

Aquí es donde la elección de la herramienta se topa con la realidad. Independientemente de la que se elija, las firmas solo aportan valor una vez que la capa de cumplimiento está operativa, optimizada y genera la suficiente confianza como para bloquear las transacciones. Un programa de firmas que nunca supera el modo de auditoría es una mera farsa.

Cómo puede ayudar la consultoría de cifrado

Implementar un sistema de firma de contenedores que cumpla con las exigencias de CRA y SLSA depende, en parte, de las herramientas disponibles y, en parte, de dónde reside realmente la confianza. Para la mayoría de las empresas, la respuesta apunta a una firma basada en una infraestructura de clave pública (PKI) controlada por la propia empresa, con claves protegidas en hardware, y eso es precisamente lo que hacemos.

CodeSign Secure , nuestra solución de firma de código, le ofrece un proceso de firma controlado para sus artefactos de software, incluidas las imágenes de contenedores, con los controles de políticas, la gobernanza de acceso y la protección de claves que requiere un enfoque basado en PKI y con estilo de notación. En lugar de firmar claves dispersas en ejecutores de CI y máquinas de desarrolladores, la firma se realiza a través de un sistema controlado con un registro de auditoría claro, que es precisamente la postura que esperan los auditores y los marcos de la cadena de suministro.

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Lo que Codesign Secure aporta a la firma de contenedores

Esta publicación se ha centrado principalmente en la notación y la firma conjunta, por lo que conviene ser más concretos sobre lo que aporta nuestra plataforma, ya que un modelo de confianza es tan bueno como el proceso de firma que lo respalda. CodeSign Secure es una plataforma de firma centralizada diseñada para entornos DevOps modernos.

Se integra con los sistemas CI/CD que la mayoría de los equipos ya utilizan, incluidos Azure DevOps, Jenkins y GitLab, y coloca cada operación de firma detrás de controles de acceso y flujos de trabajo de aprobación para que la firma permanezca controlada en lugar de dispersa entre los agentes de compilación.

Las claves de firma se almacenan en un módulo de seguridad de hardware (HSM) con certificación FIPS 140-2 Nivel 3, y la plataforma es compatible con los HSM que las empresas ya utilizan, como Entrust nCipher, Thales Luna, Utimaco y Securosys, tanto en instalaciones locales como en la nube. El acceso se gestiona mediante la integración con Microsoft Active Directory y Keycloak, con control de acceso basado en roles y flujos de trabajo personalizables.

Las políticas se aplican a nivel de plataforma, por lo que nada se firma a menos que cumpla con los criterios definidos, desde el tipo de certificado hasta las aprobaciones requeridas en cada etapa. La separación de funciones está integrada, ya que un desarrollador puede solicitar una firma, pero un gestor de versiones o un responsable de seguridad debe aprobarla antes de que se aplique, lo que elimina el riesgo de que una sola cuenta comprometida firme y distribuya software por su cuenta.

Dado que firma una amplia gama de formatos, incluidos contenedores Docker e imágenes OCI, además de binarios de firmware, ejecutables y paquetes, se adapta al caso de firma de contenedores del que trata esta publicación, así como al resto de las necesidades de firma de una organización, y se integra con herramientas comunes como Signtool, Jarsigner y JSign.

Utiliza funciones hash del lado del cliente y un sistema de sellado de tiempo seguro para que las firmas sigan siendo válidas incluso después de que caduque un certificado. Además, registra cada evento de firma, junto con las aprobaciones y denegaciones correspondientes, en registros de auditoría que alimentan herramientas SIEM como Grafana, Loki y Splunk a través de OpenTelemetry. Esto proporciona a los equipos de seguridad el rastro de evidencia que los sistemas de gestión de la cadena de suministro esperan ver.

Puede funcionar como un servicio en la nube totalmente administrado con seguridad HSM integrada o en las instalaciones con claves almacenadas en HSM en la nube o en las instalaciones, de modo que el modelo de implementación se adapte a sus necesidades. También firma con algoritmos post-cuánticos directamente en el HSM, incluidos ML-DSA (Algoritmo de Firma Digital Basado en Retículos de Módulos) y LMS (Firmas Leighton-Micali), y admite firmas duales que combinan una firma RSA o ECDSA clásica con una post-cuántica para una transición gradual.

Dado que la firma de imágenes empresariales es tan confiable como la autoridad de certificación que la respalda, PKI-as-a-Service le proporciona una CA moderna y bien administrada para emitir y gestionar los certificados de firma que sustentan su política de confianza, sin la carga de crear y mantener esa infraestructura usted mismo. Esta es la raíz de la confianza que verifica una implementación de Notation, y lograr que funcione correctamente es lo que hace que toda la cadena sea creíble.

Para proteger las claves de firma, HSM-as-a-Service las mantiene aisladas en un módulo de seguridad de hardware, lo que impide copiarlas desde un servidor de compilación o extraerlas de un flujo de trabajo. Para las organizaciones con obligaciones FIPS o FedRAMP en materia de custodia de claves, las claves respaldadas por hardware suelen ser imprescindibles, y su integración con el flujo de trabajo de firma permite cumplir con estos requisitos en lugar de buscar soluciones alternativas.

Si está decidiendo cómo firmar sus imágenes de contenedor y dónde establecer la raíz de la confianza, o si necesita ayuda para implementar un programa de firma con verificación obligatoria, contáctenos . Podemos ayudarle a diseñarlo y a construir la infraestructura de clave pública (PKI) y la protección de claves subyacentes.

Conclusión

La pregunta entre Notation y Cosign no se centra en qué herramienta tiene más funciones, sino en qué modelo de confianza se adapta mejor a su organización. La firma sin clave de Cosign es fácil de adoptar y excelente para flujos de trabajo modernos con gran cantidad de certificados, especialmente para equipos que prefieren no utilizar una infraestructura de clave pública (PKI). El enfoque de PKI empresarial de Notation se adapta a organizaciones que ya gestionan certificados, necesitan claves que controlan y pueden almacenar en hardware, y cumplen con normativas de cumplimiento basadas en la custodia de claves. Muchas organizaciones terminan utilizando ambas, para diferentes etapas del mismo flujo de trabajo.

Elijas lo que elijas, hay dos cosas que se mantienen. La firma debe basarse en un modelo de confianza que puedas respaldar, y debe ser válida desde el momento de la admisión, no simplemente producida y olvidada. Una imagen firmada sin verificación no es más segura que una sin firmar.

La regulación de la cadena de suministro no se va a flexibilizar, y la presión para demostrar el origen del software no hará más que aumentar. Las organizaciones que implementaron deliberadamente la firma electrónica y el cumplimiento normativo este año, con la confianza depositada en la infraestructura que controlan, serán las que considerarán el próximo requisito de cumplimiento como un trámite más, en lugar de un problema urgente.