一、背景
Kubernetes(k8s)是一个基于容器技术的分布式架构领先方案，为容器化应用提供部署运行、资源调度、服务发现和动态伸缩等一系列完整功能，提高了大规模容器集群管理的便捷性。近些年来，Kubernetes迅速成为了容器编排的事实上的开源标准，能够实现应用程序部署流程的标准化和重用，提高了开发人员的生产力，并加快了云原生应用程序的采用。
当然，随着Kubernetes应用的复杂度越来越高，大家也需要新的工具来支持快速可靠的容器应用集群的配置、部署与管理工作。Helm就是这样的工具，也是CNCF官方推荐的项目，它为开发人员提供了将应用程序打包为Helm Chart的能力。通过一个命令或单击几下鼠标，用户就可以基于Helm Chart为开发测试或生产环境安装Kubernetes应用程序。大多数流行的CI/CD工具集都可以通过Helm Chart获得。
在我们之前的文章《重大福利，JFrog发布面向社区的免费安全的HelmChart中央存储库ChartCenter》中，我们介绍了JFrog发布的ChartCenter(https://chartcenter.io/)，这是一个面向社区以及开发人员的免费的公共 Helm Charts中央存储库。 除了提供Helm Charts的公共服务之外，ChartCenter还能够向使用者展示每个Helm Chart部署的容器镜像中存在哪些已知的安全漏洞，从而揭示这些公共Chart中隐藏的风险，并提供减轻这些风险的建议。
二、Kubernetes应用中的安全漏洞
K8s应用作为一个整体，对外提供统一的服务，而Helm Chart为容器化集群提供了一个整体的封装，包含了其所有的容器镜像、部署配置等等内容。通常，K8s应用的Helm Chart都引用了多个Docker镜像，即包括应用本身，也可以是应用运行所需的init容器和sidecar容器。而每一个镜像，其包含的镜像层或依赖镜像，都可能引入安全风险。如下图所示：
在美国国家漏洞数据库（NVD）中，通过公共常见漏洞和暴露（CVE）列表展示了很多容器镜像中发现的安全漏洞。随着容器和K8s的广泛引用，我们发现，容器相关的漏洞和风险不但没有下降，在NVD上注册的CVE的数量和严重性反而急剧地增加，如下图所示：
（图片来源：美国国家标准技术研究院）
如何才能知道你的Kubernetes应用及Helm Chart中包含了哪些镜像，以及这些镜像是否包含已知的安全漏洞？ChartCenter为您提供了便捷的方法。
三、ChartCenter展示CVE
JFrog的ChartCenter为社区提供了一个便利的途径，可以通过UI在众多公共存储库提供的数千个Helm Chart中进行搜索。但是，ChartCenter不仅仅是这些Chart的目录，而是由Artifactory提供支持，是一个包含了不可变版本的Helm Chart的存储库。用户的Helm CLI可以从这个免费的单一可信源中获取所需的公共Helm Chart。
除了提供不可变版本的Helm Chart，ChartCenter还基于JFrog Xray提供的深度递归安全扫描能力，对Helm Chart依赖的所有容器镜像进行漏洞分析，并在UI中显示了与这些镜像相关的CVE。这样，用户在使用和部署任何K8s应用之前，都可以轻松了解并评估其安全风险。
ChartCenter默认显示中、低和未知严重性的漏洞详细信息，而由维护人员控制为社区提供的高危严重性漏洞信息的详细程度。
四、减轻风险说明
虽然让用户知道其K8s应用中存在安全漏洞是件好事，但这还不是全部，大家还希望能够了解如何减轻这些风险。比如，可以通过引用另一个组件来减轻某一依赖项的安全风险；可以通过建议的配置来消除危险；也可能您的应用并没有使用到易受攻击的功能，因此发现的风险并不是一个真正的威胁。
我们相信，在ChartCenter公开您的Helm Chart，也意味着您也可以公开发表自己的看法。因此，JFrog为Helm Chart的安全减轻说明提出了新规范，并邀请大家来提供内容。
为鼓励大家的参与，在Helm
Chart的维护者将至少一个高危级别CVE的减轻说明提交给ChartCenter之前，ChartCenter不会显示该Chart的高危级别的安全漏洞。
这使得Helm Chart的作者可以在Chart加上有关CVE的注释，从而使得用户知道是否以及何时需要关注这些漏洞，或者是否可以减轻相关的风险。它可以帮助维护者在分析CVE时说“是，但是。。。”，并与Chart的用户进行相应的交流。
五、如何注释Helm Charts
为了提供安全减轻说明，ChartCenter里的Helm Charts包含了一个security-mitigation.yaml文件，该文件可以包含以下任何或所有信息：
⭐Chart使用者的总体（摘要）减轻信息
⭐每个CVE，每个受影响的组件和版本的减轻信息
⭐在Wiki或网页上外部托管的减轻信息的网站URL
⭐外部托管的减轻文件的URL
例如，以下的security-mitigation.yaml文件为Helm Chart rimusz/security-sample-chart提供了摘要和单独的CVE减轻信息：
schemaVersion: v1
summary: Security mitigation information for this application is tracked by the security-mitigation.yaml file that's part of this Helm chart.
mitigations:
- cves:
- CVE-2019-1010022
affectedPackageUri: helm://rimusz/security-sample-chart
affectedVersions: <= 0.1.5
description: This security mitigation information for CVE-2019-10100 applies to the specified affectedVersions of charts.
- cves:
- CVE-2019-11888
affectedPackageUri: docker://docker.io/rimusz/security-sample-app
affectedVersions: <= 0.1.1
description: This CVE is applicable for applications running on Windows. This application currently doesn't support Windows OS, hence this CVE does not impact our users.
当您向ChartCenter提供漏洞减轻注释文件时，至少要引用一个高危级别的CVE。该文件将包含在ChartCenter中，并将高危级别CVE的信息提供给Chart的使用者。
该文件由ChartCenter处理，所关联的CVE将显示相应的减轻说明，如下图：
单击图标，可以显示全部的说明，如下图：
六、总结
ChartCenter不但为广大的K8s用户提供了集中的不可变版本Helm Chart的存储、查询和使用能力，还能够展示Chart中依赖的容器镜像所包含的已知安全漏洞。除此之外，ChartCenter提供的风险减轻说明机制，也为Helm Charts的维护者和用户提供了很好的途径，来更好地描述和了解如何减轻Helm Charts的安全风险。
目前，该减轻说明系统还是一个提议，根据社区的反馈，仍会持续修订。有关更多技术细节，请参考我们在GitHub上的规范（https://github.com/jfrog/chartcenter/blob/master/docs/securitymitigationspec.md）。
同时，我们也邀请您尝试通过security-mitigation.yaml来维护您的公共Helm Charts，并提出宝贵意见。欢迎您通过[email protected]提供反馈。
欢迎观看JFrog杰蛙每周二在线课堂，点击报名：
https://www.bagevent.com/event/6643470