Docker系列-- docker安全 | 架构缺陷 | 安全基线标准 | 解读分析
docker安全 | 架构缺陷 | 安全基线标准
- 容器与虚拟机的区别
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- 1.隔离与共享
- 2.性能与损耗
- Docker存在的安全问题
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- 1.Docker 自身漏洞
- 2.Docker 源码问题
- Docker 架构缺陷与安全机制
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- 1.容器之间的局域网攻击 ：
- 2.DDoS 攻击耗尽资源 ：
- 3.有漏洞的系统调用：
- 4.共享root用户权限：
- Docker 安全基线标准
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- 1：内核级别
- 2.主机级别
- 3.网络级别
- 4.镜像级别
- 5.容器级别
- 6.其他设置
- 其他事项
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- 1.容器最小化
- 2.Docker remote api 访问控制
- 3.限制流量流向
- 4.镜像安全
容器与虚拟机的区别
| 不同点 | Docker | VM |
|---|---|---|
| 启动速度 | 秒级 | 分钟级 |
| 运行性能 | 接近原生（直接在内核中运行) | 5%左右损失 |
| 磁盘占用 | MB | GB |
| 数量 | 成百上千 | 一般几十台 |
| 隔离性 | 进程级别 | 系统级别 |
| 操作系统 | 主要支持Linux | 几乎所有 |
| 封装程度 | 只打包项目代码和依赖关系，共享宿主内核 | 完整的操作系统，与宿主机隔离 |
1.隔离与共享
虚拟机通过添加 Hypervisor 层，虚拟出网卡、内存、CPU 等虚拟硬件，再在其上建立 虚拟机，每个虚拟机都有自己的系统内核。
而 Docker 容器则是通过隔离的方式，将文件系 统、进程、设备、网络等资源进行隔离，再对权限、CPU 资源等进行控制，最终让容器之间互不影响，
容器无法影响宿主机。容器与宿主机共享内核、文件系统、硬件等资源。
docker 底层使用的技术 Cgroup Namespace Hypervisor
docker 底层原理 aufs bootfs rootfs lxc Base-image
2.性能与损耗
与虚拟机相比，容器资源损耗要少。 同样的宿主机下，能够建立容器的数量要比虚拟 机多。但是，虚拟机的安全性要比容器稍好，要从虚拟机攻破到宿主机或其他虚拟机，需要 先攻破 Hypervisor 层，这是极其困难的。而 docker 容器与宿主机共享内核、文件系统等资源，更有可能对其他容器、宿主机产生影响。
Docker存在的安全问题
1.Docker 自身漏洞
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。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 用户最好将 Docker 升级为 最新版本。
2.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：
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。
镜像使用有漏洞的软件 Docker Hub 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。
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、嗅探、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，设置 iptable 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，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
1：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）。
4.SELiux/AppArmor/GRSEC（控制文件访问权限）。
5.Capability（权限划分）。
6.Seccomp（限定系统调用）。
7.禁止将容器的命名空间与宿主机进程命名空间共享。
2.主机级别
1.为容器创建独立分区。
2.仅运行必要的服务。
3.禁止将宿主机上敏感目录映射到容器。
4.对 Docker 守护进程、相关文件和目录进行审计。
5.设置适当的默认文件描述符数。（文件描述符：内核（kernel）利用文件描述符（file descriptor）来访问文件。文件描述符是非负整数。打开现存文件或新建文件时，内核会返回一个文件描述符。读写文件也需要使用文件描述符来指定待读写的文件）
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。
3.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 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.禁止在容器上使用主机网络模式。
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。
4.镜像级别
1.创建本地镜像仓库服务器。
2.镜像中软件都为最新版本。
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。
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。
5.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。
5.以只读的方式挂载容器的根目录系统。
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。
8.限制在容器中可用的进程树，以防止 fork bomb。（fork炸弹，迅速增长子进程，耗尽系统进程数量）
6.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。
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。
5.增加实时威胁检测和事件响应功能。
6.使用中心和远程日志收集服务
其他事项
1.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 bash
2.Docker remote 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。
监听内网 ip，docker daemon 启动方式如下：
docker -d -H uninx:///var/run/docker.sock -H tcp://xxx.xxx.xxx.xxx:2375(本地ip地址)
或者
vim /usr/lib/systemd/system/docker.service
ExecStart=/usr/bin/dockerd -H unix:///var/run/docker.sock -H tcp://xxx.xxx.xxx.xxx:2375(本地ip地址) #开放本地监听地址和端口
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker
然后，在宿主机的 firewalld 上做 IP 访问控制即可。（source address 是客户端地址
firewall-cmd --permanent --add-rich-rule="rule family="ipv4" source address="xxx.xxx.xxx.xxx（客户端地址）" port protocol="tcp" port="2375" accept"
firewall-cmd --reload
客户端操作实现远程调用
docker -H tcp://xxx.xxx.xxx.xxx（服务器地址） images
3.限制流量流向
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
firewall-cmd --permanent --zone=public --add-rich-rule="rule family="ipv4" source address="xxx.xxx.xxx.0/24"(限制网段) reject"
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了。因此建议：
不在有外网ip的机器上使用Docker服务
使用k8s等docker编排系统管理Docker容器
宿主上Docker daemon启动命令加一个–iptables=false，然后把常用iptables写进文件里，再用iptables-restore去刷。
4.镜像安全
Docker 镜像安全扫描，在镜像仓库客户端使用证书认证，对下载的镜像进行检查。通过与 CVE 数据库同步扫描镜像，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。
如果公司使用的是自己的镜像源，可以跳过此步；否则，至少需要验证 baseimage 的 md5 等特征值，确认一致后再基于 baseimage 进一步构建。
一般情况下，要确保只从受信任的库中获取镜像，并且不建议使用–insecure-registry=[] 参数，推荐使用harbor私有仓库。