docker安全

Docker存在的安全问题

Docker自身漏洞

1. 作为一款应用Docker本身实现上会有代码缺陷。CVE官方记录Docker历史版本共有超过20项漏洞，可参见Docker官方网站。
2. 黑客常用的攻击手段主要有代码执行、权限提升、信息泄露、权限绕过等。目前Docker版本更迭非常快，Docker用户可将Docker升级为最新版本

Docker源码问题

Docker提供了Docker hub，可以让用户上传创建的镜像，以便其他用户下载，快速搭建环境。但同时也带来了一些安全问题
例如下面三种方式：
（1）黑客上传恶意镜像
如果有黑客在制作的镜像中植入木马、后门等恶意软件，那么环境从一开始就已经不安全了，后续更没有什么安全可言
（2）镜像使用有漏洞的软件
DockerHub上能下载的镜像里面，75%的镜像都安装了有漏洞的软件。所以下载镜像后，需要检查里面软件的版本信息，对应的版本是否存在漏洞，并及时更新打上补丁
（3）中间人攻击篡改镜像
镜像在传输过程中可能被篡改，目前新版本的Docker已经提供了相应的校验机制来预防这个问题

Docker架构缺陷与安全机制

Docker本身的架构与机制就可能产生问题，例如这样一种攻击场景，黑客已经控制了宿主机上的一些容器，或者获得了通过在公有云上建立容器的方式，然后对宿主机或其他容器发起攻击

1. 容器之间的局域网攻击
   主机上的容器之间可以构成局域网，因此针对局域网的ARP欺骗、端口扫描、广播风暴等攻击方式便可以用上。所以，在一个主机上部署多个容器需要合理的配置网络安全，比如设置iptables规则
2. DDoS攻击耗尽资源
   Cgroups安全机制就是要防止此类攻击的，不要为单一的容器分配过多的资源即可避免此类问题
3. 有漏洞的系统调用
   Docker 与虚拟机的一个重要的区别就是Docker与宿主机共用一个操作系统内核
   一旦宿主内核存在可以越权或者提权漏洞，尽管Docker使用普通用户执行，在容器被入侵时，攻击者还可以利用内核漏洞跳到宿主机做更多的事情
4. 共享root用户权限
   如果以root用户权限运行容器（docker run --privileged），容器内的root用户也就拥有了宿主机的root权限

Docker安全基线标准

内核级别

（1）及时更新内核。
（2）User NameSpace（容器内的 root 权限在容器之外处于非高权限状态）。
（3）Cgroups（对资源的配额和度量），设置CPU、内存、磁盘 IO等资源限制。
（4）通过启用SELinux/AppArmor/GRSEC（控制文件访问权限）适当的强化系统来增加额外的安全性。
（5）Capability（权限划分），比如划分指定的CPU给容器。
（6）Seccomp（限定系统调用），限制不必要的系统调用。
（7）禁止将容器的命名空间与宿主机进程命名空间共享，比如 host 网络模式。

主机级别

（1）为容器创建独立分区，比如创建在分布式文件系统上。
（2）仅运行必要的服务，注意尽量避免在容器中运行 ssh 服务 。
（3）禁止将宿主机上敏感目录映射到容器，-v创建数据卷时需要注意。
（4）对 Docker 守护进程、相关文件和目录进行审计，防止有病毒或木马文件生成。
（5）设置适当的默认文件描述符数。（文件描述符：简称fd，当应用程序请求内核打开/新建一个文件时，内核会返回一个文件描述符用于对应这个打开/新建的文件，文件描述符本质上就是一个非负整数，读写文件也是需要使用这个文件描述符来指定待读写的文件的。文件描述符是一个重要的系统资源，理论上系统内存多大就应该可以打开多少个文件描述符，但是实际情况是，内核会有系统级限制，以及用户级限制，不让某一个应用程序进程消耗掉所有的文件资源，可以使用ulimit -n 查看）
（6）用户权限为 root 的 Docker 相关文件的访问权限应该为 644 或者更低权限。
（7）周期性检查每个主机的容器清单，并清理不必要的容器。

网络级别

（1）通过 iptables 设定规则实现禁止或允许容器之间网络流量。
（2）允许 Docker 修改 iptables。
（3）禁止将 Docker 绑定到其他已使用的 IP/Port 或者 Unix Socket。
（4）禁止在容器上映射特权端口。
（5）容器上只开放所需要的端口。
（6）禁止在容器上使用 host 网络模式。
（7）若宿主机有多个网卡，将容器进入流量绑定到特定的主机网卡上。
docker network create --subnet=172.18.0.0/16 --opt “com.docker.network.bridge.name”=“docker1” mynetwork
docker run -itd --net mynetwork --ip 172.18.0.100 centos:7 /bin/bash
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 172.18.0.100 -o ens36 -j SNAT --to-source 192.168.80.10

镜像级别

（1）创建本地私有镜像仓库服务器。
（2）镜像中软件都为最新版本，建议根据实际情况使用对应版本，业务稳定优先。
（3）使用可信镜像文件，并通过安全通道下载。
（4）重新构建镜像而非对容器和镜像打补丁，销毁异常容器重新构建。
（5）合理管理镜像标签，及时移除不再使用的镜像。
（6）使用镜像扫描。
（7）使用镜像签名。

容器级别

（1）容器最小化，操作系统镜像最小集。
（2）容器以单一主进程的方式运行。
（3）禁止 --privileged 标记使用特权容器。
（4）禁止在容器上运行 ssh 服务，尽量使用 docker exec 进入容器。
（5）以只读的方式挂载容器的根目录系统，-v 宿主机目录:容器目录:ro。
（6）明确定义属于容器的数据盘符。
（7）通过设置 on-failure 限制容器尝试重启的次数，容器反复重启容易丢失数据，–restart=on-failure:3。
（8）限制在容器中可用的进程数，docker run -m 限制内存的使用，以防止 fork炸弹。 （fork炸弹，迅速增长子进程，耗尽系统进程数量）.(){.|.&};.

其他设置

（1）定期对宿主机系统及容器进行安全审计。
（2）使用最少资源和最低权限运行容器，此为 Docker 容器安全的核心思想。
（3）避免在同一宿主机上部署大量容器，维持在一个能够管理的数量。
（4）监控 Docker 容器的使用，性能以及其他各项指标，比如 zabbix。
（5）增加实时威胁检测和事件报警响应功能，比如 zabbix。
（6）使用中心和远程日志收集服务，比如 ELK 。
注：由于安全属于非常具体的技术，这里不再赘述，可直接参阅 Docker 官方文档，https://docs.docker.com/engine/security/

容器相关的常用安全配置方法

容器最小化

如果仅在容器中运行必要的服务，像SSH等服务是不能轻易开启去连接容器的。通常使用以下方式来进入容器。

docker exec -it 容器id/容器名 bash

Docker远程API访问控制

Docker的远程调用API接口存在未授权访问漏洞，至少应限制外网访问。建议使用Socket方式访问

在docker服务配置文件指定监听内网ip

vim /usr/lib/systemd/system/docker.service
--13行--修改
ExecStart=/usr/bin/dockerd -H unix:///var/run/docker.sock -H tcp://192.168.80.11:2375

重启 Docker

systemctl daemon-reload
systemctl restart docker
netstat -natp | grep 2375

在宿主机的firewalld上做IP访问控制

#source address指定的是客户端地址
firewall-cmd --permanent --add-rich-rule="rule family="ipv4" source address="192.168.80.12" port protocol="tcp" port="2375" accept"
firewall-cmd --reload
或
iptables -t filter -A INPUT -s 192.168.80.12 -p tcp --dport 2375 -j ACCEPT 

在客户端上实现远程授权访问

docker -H tcp://192.168.80.11 images

限制流量流向

1.使用防火墙过滤器限制Docker容器的源IP地址范围与外界通讯
命令：firewall-cmd --permanent --zone=public --add-rich-rule="rule family="ipv4" source address="192.168.80.0/24" reject"
或iptables -t filter -A INPUT -s 192.168.80.0/24 -j REJECT
2.生产环境中的大量问题是因为Docker容器端口外放引起的漏洞，除了操作系统账户权限控制上的问题，更在于对 Docker Daemon 的进程管理上存在隐患
目前常用的Docker版本都支持Docker Daemon管理宿主机iptables的，而且一旦启动进程加上 -p host_port:guest_port 的端口映射，Docker Daemon 会直接增加对应的 FORWARD Chain 并且 -j ACCEPT，而默认的 DROP 规则是在 INPUT 链做的，对 docker 没法限制，这就留下了很严重的安全隐患。因此建议：
（1）不在有外网 ip 的机器上使用 Docker 服务。
（2）使用 k8s 等 docker 编排系统管理 Docker 容器。
（3）宿主机上 Docker daemon 启动命令加一个 --iptables=false，然后把常用 iptables 规则写进文件里，再用 iptables-restore 重定向输入去刷新规则

镜像安全

1. 一般情况下，要确保只从受信任的库中获取镜像，推荐使用 harbor 私有仓库
2. 如果公司使用的不是自己的镜像源，需要使用 Docker 镜像安全扫描工具 Clair，对下载的镜像进行检查。通过与 CVE 数据库同步扫描镜像，验证镜像的 md5 等特征值，确认一致后再基于镜像进一步构建。一旦发现漏洞则通知用户处理， 或者直接阻止镜像继续构建