Docker安全配置及Docker-TLS加密

一、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。

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

  • 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。

  • 安全
    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。
    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

1、Docker 自身漏洞。所以作为一款应用的 Docker 也有一些代码缺陷。目前来说,世上不可能有完美的东西,你可以想想,一款应用没有任何漏洞意味着什么。
针对 Docker 自身的漏洞,黑客的这些攻击,映射特权端口。

  • 容器上只开放所需要的端口。

  • 禁止在容器上使用主机网络模式。
    仅主机模式是一种局域网模式,使用主机网络模式可能会被局域网内的主机攻击。

  • 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

    • 创建本地镜像仓库服务器。(部署harbor)
    • 镜像中软件都为最新版本。
    • 使用可信镜像文件,并通过安全通道下载。
    • 重新构建镜像而非对容器和镜像打补丁。
    • 合理管理镜像标签,及时移除不再使用的镜像。
    • 使用镜像扫描。 一般是共有仓库使用的,私有仓库用的少
    • 使用镜像签名。

    5、容器级别

    • 容器最小化,操作系统镜像最小集。
    • 容器以单一主进程的方式运行。
    • 禁止 privileged 标记使用特权容器。
    • 禁止在容器上运行 ssh 服务。
      登录系统使用exec命令,不要用ssh
    • 以只读的方式挂载容器的根目录系统。
    • 明确定义属于容器的数据盘符。
    • 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。
      默认是6次
    • 限制在容器中可用的进程树,以防止 fork bomb。
      进程炸弹,迅速增长子进程,耗尽系统进程数量

    6、其他设置

    • 定期对宿主机系统及容器进行安全审计。
    • 使用最少资源和最低权限运行容器。
    • 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。
      一般一个核心能跑3个容器,企业(48核)中一般一个节点上跑80~100个容器即可。
    • 监控 Docker 容器的使用,性能以及其他各项指标。
    • 增加实时威胁检测和事件响应功能。
    • 使用中心和远程日志收集服务

    五、部分安全操作

    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。

    临时更改 docker -d -H uninx:///var/run/docker.sock -H tcp://192.168.118.17:2375 或者永久更改 vim /usr/lib/systemd/system/docker.service //注释之前的ExecStart,添加下面的ExecStart //开放本地监听地址和端口 ExecStart=/usr/bin/dockerd -H unix:///var/run/docker.sock -H tcp://192.168.118.17:2375 
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    systemctl daemon-reload systemctl restart docker  //客户端操作实现远程调用 docker -H tcp://192.168.118.17 images 
    Docker安全配置及Docker-TLS加密
    systemctl start firewalld  //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="192.168.118.17" port protocol="tcp" port="2375" accept" firewall-cmd --reload  //客户端操作实现远程调用 docker -H tcp://192.168.180.18 images 


    Docker安全配置及Docker-TLS加密

    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。

    5、Docker-TLS加密通讯

    下图是对称和非对称秘钥双重加密的流程图

    Docker安全配置及Docker-TLS加密

    大概流程

    先对明文—>对称加密—>形成密文和对称秘钥 然后将对称秘钥+签名—>非对称加密(私钥加密)—>形成加密的秘钥 使用hash算法算出hash值 最后将密文、加密的秘钥、hash值传给对方 对方收到这三样数据 对加密的秘钥—>非对称解密(公钥解密)—>解密出对称秘钥和签名(签名用于身份认证) 使用对称秘钥—>对称解密—>解密出明文 对明文使用hash算法,对比传来的hash值 一样说明没有被改动,读取数据;反之被改的,弃掉数据 

    (1)什么叫做秘钥

    对称秘钥(AES、DES、3DES) 相对于家里的锁和对应的钥匙 效率高,但不安全  非对称秘钥(rsa,公钥-私钥)相当于古代的虎符,不能从私钥推导出公钥 效率不高(需要加密,转换慢) 

    (2)什么叫签名

    签名就是身份信息 比如:使用支付宝转账时,谁转给了商家,转账的谁就是签名 

    (3)什么是hash值

    Hash算法是一个广义的算法,在这里做数字签名来保障数据传递的安全性,如何确保数据的安全性,通过hash值对比确定数据完整性和安全性。 

    (4)证书

    证书格式:x509(国际标准),需要机构CA颁发 CA:电子认证服务,证书颁发机构,是受信任的第三方,承担公钥体系中的公钥的合法性建议的责任。  首先CA先颁发ca证书,然后用证书和相关信息找CA颁发server证书、client证书,cilent证书要推送给client 

    (5)通讯加密

    主机名 操作系统 IP地址
    server CentOS7 192.168.118.17
    client CentOS7 192.168.118.18

    为了防止链路劫持、会话劫持等问题导致 Docker 通信时被中间人攻击,c/s 两端应该通过加密方式通讯。

    server:192.168.118.17

    准备环境

    hostnamectl set-hostname server su  mkdir /tls cd /tls  vim /etc/hosts 127.0.0.1   server 

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    生成ca密钥

    //创建ca密钥 openssl genrsa -aes256 -out ca-key.pem 4096  相关参数: genrsa     使用RSA算法产生私钥 -aes256    使用256位密钥的AES算法对私钥进行加密 -out       输出文件的路径 4096       秘钥的长度 
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    生成ca证书

    //创建ca证书; openssl req -new -x509 -days 1000 -key ca-key.pem -sha256 -subj "/CN=*" -out ca.pem  相关参数: req     请求证书 -new    新证书签发请求 -x509   生成x509格式证书 -days   证书有效期1000 -key    指定私钥路径 -subj   subject的缩写,可以认为是主题、项目等 
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    生成服务器私钥

    openssl genrsa -out server-key.pem 4096 
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    生成服务器证书

    //生成服务器签名文件,用于生成服务器证书 openssl req -subj "/CN=*" -sha256 -new -key server-key.pem -out server.csr //使用ca证书与私钥证书签名,输入jichao513; openssl x509 -req -days 1000 -sha256 -in server.csr -CA ca.pem -CAkey ca-key.pem -CAcreateserial -out server-cert.pem  相关参数: -in   指定输入的证书、秘钥等文件 -CAcreateserial  表示创建证书序列号文件(默认为ca.srl) 
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    生成客户端密钥

    openssl genrsa -out key.pem 4096 

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    生成客户端证书

    //签名客户端 openssl req -subj "/CN=client" -new -key key.pem -out client.csr //创建配置文件;认证方式使用客户端认证 echo extendedKeyUsage=clientAuth > extfile.cnf //签名证书,输入jichao513,需要(签名客户端,ca证书,ca密钥) openssl x509 -req -days 1000 -sha256 -in client.csr -CA ca.pem -CAkey ca-key.pem -CAcreateserial -out cert.pem -extfile extfile.cnf  相关参数: -extfile   添加扩展文件 

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    删除多余文件

    rm -rf ca.srl client.csr extfile.cnf server.csr 

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    配置docker,指定tls证书的路径、开放的端口、通信的进程等

    vim /lib/systemd/system/docker.service ExecStart=/usr/bin/dockerd --tlsverify --tlscacert=/tls/ca.pem --tlscert=/tls/server-cert.pem --tlskey=/tls/server-key.pem -H tcp://0.0.0.0:2376 -H unix:///var/run/docker.sock  systemctl daemon-reload systemctl restart docker 

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    将 /tls/ca.pem /tls/cert.pem /tls/key.pem 三个文件复制到另一台主机

    scp ca.pem root@192.168.118.18:/etc/docker/ scp cert.pem root@192.168.118.18:/etc/docker/ scp key.pem root@192.168.118.18:/etc/docker/ 
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    本地验证

    docker --tlsverify --tlscacert=ca.pem --tlscert=cert.pem --tlskey=key.pem -H tcp://server:2376 images docker pull nginx 

    client:192.168.118.18

    hostnamectl set-hostname client su  echo '192.168.118.17 server' >> /etc/hosts  vim /etc/hosts 192.168.118.17 server  cd /etc/docker docker --tlsverify --tlscacert=ca.pem --tlscert=cert.pem --tlskey=key.pem -H tcp://server:2376 images 
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    版权声明:玥玥 发表于 2021-08-07 10:46:06。
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