Docker安全及日志管理

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技能目标：

• 了解Docker 容器、镜像的安全性
• 掌握Docker 常见安全策略设置
• 掌握Docker 资源配置方法
• 掌握Docker 容器部署ELK 环境的方法
• 理解Filebeat 日志收集原理
• 掌握Logstash 过滤模式匹配

在多数情况下，启动 Docker 容器时都以 root 用户权限在运行。那么用户使用 root 权限都可以做什么呢？例如：访问所有信息、修改任何内容、关闭机器、结束进程以及安装各种软件等。容器的安全性问题的根源在于容器和宿主机共享内核。如果容器里的应用导致 Linux 内核崩溃，那么整个系统可能都会崩溃。与虚拟机是不同的，虚拟机并没有与主机共享内核，虚拟机崩溃一般不会导致宿主机崩溃。本章将围绕 Docker 安全相关的问题进行介绍。

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Docker 安全相关介绍

Docker 容器与虚拟机的区别

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。

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。

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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，可参见 Docker 官方网站。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：

（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。

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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。

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Docker 安全基线标准

根据 Docker 官方文档整理，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。

1.内核级别

• 及时更新内核。
• UserNameSpace（容器内的 root 权限在容器之外处于非高权限状态）。
• Cgroups（对资源的配额和度量）。
• SELiux/AppArmor/GRSEC（控制文件访问权限）。
• Capability（权限划分）。
• Seccomp（限定系统调用）。
• 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

• 为容器创建独立分区。
• 仅运行必要的服务。
• 禁止将宿主机上敏感目录映射到容器。
• 对 Docker 守护进程、相关文件和目录进行审计。
• 设置适当的默认文件描述符数。
• 用户权限为 root 的 Docke