Docker 安全管理详解

一 Docker容器与虚拟机的区别
1.1、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。
1.2、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。

二、Docker存在的安全问题
2.1、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版本更迭非常块，Docker用户最好将Docker升级为最新版本
2.2、Dockers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：
2.2.1 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。
2.2.2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。
2.2.3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。

三、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。
3.1、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。
3.2、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。
3.3、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。
3.4、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。

四、Docker安全基线标准
下面从内核、主机、网络、镜像、容器以及其它等6个方面总结Docker安全基线标准。
4.1、内核级别
①及时更新内核
②User NameSpace（容器内的root权限在容器之外处于非高权限状态）
③Cgroup（对资源的配额和度量）
④SELiux/AppArmor/GRSEC（控制文件访问权限）
⑤Capability（权限划分）
⑥Seccomp（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
4.2、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
4.3、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
4.4、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d
⑤合理管理进行标签，及时移除不再使用的镜像
⑤使用镜像扫描
⑥使用镜像签名
4.5、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privileges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）
4.6、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时间响应功能
⑥使用中心和远程日志收集服务

五、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 /bin