Docker的安全机制

Docker的安全很大程度依赖于Linux系统自身的安全，在使用中主要考虑的是一下几个方面的内容：

        1、Linux内核的命名空间(namespace)机制提供的容器隔离安全；
        2、Linux控制组(cgroup)对容器资源的控制能力安全；
        3、Linux内核的能力机制所带来的操作系统安全；
        4、Docker程序（主要是服务器端）本身的抗攻击能力；
        5、其他安全增强机制的影响。

1.1 命名空间隔离安全

        命名空间隔离，是最基础的隔离机制。Docker在启动容器时，会为容器创建独立的命名空间，让每个容器作为单独的个体存在。

###命名空间
[root@server1 ~]# docker run -it --name vm1 rhel7 bash
            ##为每一个运行的进程创建单独的命名空间，Pid进行隔离<相当于运行的进程>

为没一个 

图 1 单独的命名空间

【说明】 这种隔离方式并不完整，因为本身容器依赖于宿舍主机运行，相当于运行在宿主机上的进程，例如时间等信息，依然和宿主机共享。

 1.2 控制组（cgroup）资源隔离安全

        Docker在启动时，后台会为容器创建一个独立的控制策略集合。

####控制资源组

###查看挂载到/sys/fs/cgroup中的资源分配策略
[root@server1 ~]# mount -t cgroup
[root@server1 ~]# cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker

图 2 使用cgroup控制

 【说明】Linux cgroup本身提供了很多有用的特性，确保容器可以公平分享主机的内存、cpu等资源，确保当前容器的资源压力不会影响到宿主机上其他容器的使用，在DDos方面必不可少。

        cgrop作为Linux内核特有的机制，对于每一个进程我们都可以设置相应的cgrop资源管理组，对每一个进程进行管理。

1.3  内核能力机制

        内核能力也是依赖于Linux内核机制所实现的，这里可以提供细粒度的权限访问控制，采用白名单机制，禁用必须功能外的其他权限。

##设置特权级容器运行
[root@server1 ~]# docker run -it --privileged=true --name vm1 rhel7 bash
                        ###--privileged=true 设置超级用户权限

###添加白名单  https://man7.org/linux/man-pages/man7/capabilities.7.html

[root@server1 ~]# docker run -it --rm --cap-add NET_ADMIN --name vm1 rhel7 bash
                                    ##添加某一项的特权
[root@server1 ~]# docker inspect vm1 | grep Capadd

图 2 内容权限

图 3 所有的特权

 

图 4 添加某一项特权

 

 1.4 Docker服务端防护

        确保只有可信的用户才能访问到docker服务；将容器的root用户射到本地主机的非root用户，减轻容器和主机之间因权限提升而引起的安全问题；允许 docker服务端在非root权限下运行，利用安全可靠的子进程来代理执行需要特权的操作（子进程只允许在特定范围内操作）。

###安全加固   https://github.com/lxc/lxcfs

#######使用LXCFS#######
yum install -y lxcfs-2.0.5-3.el7.centos.x86_64.rpm

##通过挂载来实现
docker run -it -m 256m --memory-swap 256m \
      -v /var/lib/lxcfs/proc/cpuinfo:/proc/cpuinfo:rw \
      -v /var/lib/lxcfs/proc/diskstats:/proc/diskstats:rw \
      -v /var/lib/lxcfs/proc/meminfo:/proc/meminfo:rw \
      -v /var/lib/lxcfs/proc/stat:/proc/stat:rw \
      -v /var/lib/lxcfs/proc/swaps:/proc/swaps:rw \
      -v /var/lib/lxcfs/proc/uptime:/proc/uptime:rw \
      -v /var/lib/lxcfs/proc/slabinfo:/proc/slabinfo:rw \
      ubuntu:18.04 /bin/bash

1.5 其他安全特性

        使用有增强安全特性的容器模板；用户可以定义更加严格的访问控制机制等 （比如文件系统挂载到容器内部时，设置只读）

容器安全加固思路：

        保证镜像安全 --> 保证容器安全

镜像安全：安全的基础镜像；删除镜像中的setuid和setgid；启用Docker的内容信任；最小安装原则；对镜像进行安全扫描（Clair）；使用非ROOT用户运行。

容器安全：对宿主机安全机制进行加固；限制容器之间的流量交流；配置Docker守护进程的TLS身份认证；启用命名空间；限制内存使用；设置优先级。

 顶尖的Docker安全开源工具：Clair ；Dagda；Notary

遗留的安全问题：内核子系统没有命名空间；设备没有命名空间