Seguridad

• 1: Vista General de Seguridad Cloud Native
• 2: Controlando el Acceso a la API de Kubernetes

1 - Vista General de Seguridad Cloud Native

Esta descripción general define un modelo para la seguridad de Kubernetes en el contexto de Seguridad en Cloud Native.

Las 4C de Seguridad en Cloud Native

Puede pensar en seguridad por capas. Las 4C de la seguridad en Cloud Native son la nube (Cloud), Clústeres, Contenedores y Código.

Cada capa del modelo de seguridad Cloud Native es basada en la siguiente capa más externa. La capa de código se beneficia de una base sólida (nube, clúster, contenedor) de capas seguras. No podemos garantizar la seguridad aplicando solo seguridad a nivel del código, y usar estándares de seguridad deficientes en las otras capas.

Nube (Cloud)

En muchos sentidos, la nube (o los servidores o el centro de datos corporativo) es la base de computador confiable de un clúster de Kubernetes. Si la capa de la nube es vulnerable (o configurado de alguna manera vulnerable), por consecuencia no hay garantía de que los componentes construidos encima de la base sean seguros. Cada proveedor de la nube tiene recomendaciones de seguridad para ejecutar las cargas de trabajo de forma segura en sus entornos.

Seguridad del proveedor de la nube

Si está ejecutando un clúster de Kubernetes en su propio hardware o en un proveedor de nube diferente, consulte la documentación para conocer las mejores prácticas de seguridad. A continuación, algunos enlaces a la documentación de seguridad de los proveedores de nube más populares:

Seguridad de la Infraestructura

Sugerencias para proteger su infraestructura en un clúster de Kubernetes:

Clúster

Existen dos áreas de preocupación para proteger Kubernetes:

• Protección de las configuraciones de los componentes del clúster.
• Protección de las aplicaciones que se ejecutan en el clúster.

Componentes del Clúster

Si desea proteger su clúster de accesos accidentales o maliciosos y adoptar buenas prácticas de seguridad, a continuación sigue estos consejos sobre como proteger el clúster.

Componentes del clúster (su aplicación)

Dependiendo de la superficie de ataque de su aplicación, es posible que desee concentrarse en temas de seguridad específicos. Por ejemplo: si está ejecutando un servicio (Servicio A) que es crítico en una cadena de otros recursos y otra carga de trabajo separada (Servicio B) que es vulnerable a un ataque de sobrecarga de recursos, el riesgo de comprometer el Servicio A es alto si no limita las funciones del Servicio B. La siguiente tabla enumera áreas de atención de seguridad y recomendaciones para proteger las cargas de trabajo que se ejecutan en Kubernetes:

Contenedor

La seguridad de los contenedores está fuera del alcance de la guía. Aquí hay recomendaciones generales y enlaces para explorar este tema:

Código

El código de la aplicación es una de las principales superficies de ataque sobre las que tenemos más control. Aunque la protección del código de la aplicación está fuera del tema de seguridad de Kubernetes, aquí algunas recomendaciones para proteger el código de su aplicación:

Seguridad del código

Siguientes pasos

Obtenga más información sobre los temas de seguridad de Kubernetes:

• Estándares de seguridad del pod
• Políticas de red para pods
• Control de acceso a la API de Kubernetes
• Protegiendo su clúster
• Criptografía de datos en tránsito
• Criptografía de datos en reposo
• Secretos en Kubernetes
• Runtime class

2 - Controlando el Acceso a la API de Kubernetes

Esta página proporciona información sobre cómo controlar el acceso a la API de Kubernetes.

Los usuarios acceden a la API de Kubernetes usando kubectl, bibliotecas de cliente, o haciendo peticiones REST. Usuarios y Kubernetes service accounts pueden ser autorizados para acceder a la API. Cuando una petición llega a la API, pasa por varias etapas, están ilustradas en el siguiente diagrama:

Seguridad en la capa de transporte

En un cluster típico de Kubernetes, la API sirve peticiones en el puerto 443, protegida por TLS. El API Server presenta un certificado. Este certificado puede ser firmando usando un certificado de autoridad privada (CA) o basado en una llave pública relacionada generalmente a un CA reconocido.

Si el cluster usa un certificado de autoridad privado, se necesita copiar este certificado CA configurado dentro de su ~/.kube/config en el cliente, entonces se podrá confiar en la conexión y estar seguro que no será comprometida.

El cliente puede presentar un certificado TLS de cliente en esta etapa.

Autenticación

Una vez que se estableció la conexión TLS, las peticiones HTTP avanzan a la etapa de autenticación. Esto se muestra en el paso 1 del diagrama. El script de creación del cluster o el administrador del cluster puede configurar el API Server para ejecutar uno o mas módulos de autenticación. Los Autenticadores están descritos con más detalle en Authentication.

La entrada al paso de autenticación es la petición HTTP completa, aun así, esta tipicamente examina las cabeceras y/o el certificado del cliente.

Los modulos de autenticación incluyen certificado de cliente, contraseña, tokens planos, tokens de inicio y JSON Web Tokens (usados para los service accounts).

Múltiples módulos de autenticación puede ser especificados, en este caso cada uno es probado secuencialmente, hasta que uno de ellos tiene éxito.

Si la petición no puede ser autenticada, la misma es rechazada con un código HTTP 401. Si la autenticación tiene éxito, el usuario es validado con el username específico, y el nombre de usuario esta disponible para los pasos siguientes. Algunos autenticadores también proporcionan membresías de grupo al usuario, mientras que otros no lo hacen.

Aunque Kubernetes utiliza los nombres de usuario para tomar decisiones durante el control de acceso y para registrar las peticiones de entrada, no tiene un objeto User ni tampoco almacena información sobre los usuarios en la API.

Autorización

Después de autenticar la petición como proveniente de un usuario específico, la petición debe ser autorizada. Esto se muestra en el paso 2 del diagrama.

Una petición debe incluir el nombre de usuario solicitante, la acción solicitada y el objeto afectado por la acción. La petición es autorizada si hay una política existente que declare que el usuario tiene permisos para la realizar la acción.

Por ejemplo, si el usuario Bob tiene la siguiente política, entonces puede leer pods solamente en el namespace projectCaribou:

{
    "apiVersion": "abac.authorization.kubernetes.io/v1beta1",
    "kind": "Policy",
    "spec": {
        "user": "bob",
        "namespace": "projectCaribou",
        "resource": "pods",
        "readonly": true
    }
}

Si Bob hace la siguiente petición, será autorizada dado que tiene permitido leer los objetos en el namespace projectCaribou :

{
  "apiVersion": "authorization.k8s.io/v1beta1",
  "kind": "SubjectAccessReview",
  "spec": {
    "resourceAttributes": {
      "namespace": "projectCaribou",
      "verb": "get",
      "group": "unicorn.example.org",
      "resource": "pods"
    }
  }
}

En cambio, si Bob en su petición intenta escribir (create o update) en los objetos del namespace projectCaribou, la petición será denegada. Del mismo modo, si Bob hace una petición para leer (get) objetos en otro namespace como projectFish, la autorización también será denegada.

Las autorizaciones en Kubernetes requieren que se usen atributos REST comunes para interactuar con el existente sistema de control de toda la organización o del proveedor cloud. Es importante usar formatos REST porque esos sistemas de control pueden interactuar con otras APIs además de la API de Kubernetes.

Kubernetes soporta múltiples módulos de autorización, como el modo ABAC, el modo RBAC y el modo Webhook. Cuando un administrador crea un cluster, se realiza la configuración de los módulos de autorización que deben ser usados con la API del server. Si más de uno módulo de autorización es configurado, Kubernetes verificada cada uno y si alguno de ellos autoriza la petición entonces la misma se ejecuta. Si todos los modules deniegan la petición, entonces la misma es denegada (Con un error HTTP con código 403).

Para leer más acerca de las autorizaciones en Kubernetes, incluyendo detalles sobre cómo crear politicas usando los módulos de autorización soportados, vea Authorization.

Control de Admisión

Los módulos de Control de Admisión son módulos de software que solo pueden modificar o rechazar peticiones. Adicionalmente a los atributos disponibles en los módulos de Autorización, los de Control de Admisión pueden acceder al contenido del objeto que esta siendo creado o modificado.

Los Controles de Admisión actúan en las peticiones que crean, modifican, borran o se conectan (proxy) a un objeto. Cuando múltiples módulos de control de admisión son configurados, son llamados en orden.

Esto se muestra en el paso 3 del diagrama.

A diferencia de los módulos de Autorización y Autenticación, si uno de los módulos de control de admisión rechaza la petición, entonces es inmediatamente rechazada.

Adicionalmente a rechazar objetos, los controles de admisión también permiten establecer valores predeterminados complejos.

Los módulos de Control de Admisión disponibles están descritos en Admission Controllers.

Cuando una petición pasa todos los controles de admisión, esta es validada usando la rutinas de validación para el objeto API correspondiente y luego es escrita en el objeto.

Puertos e IPs del API server

La discusión previa aplica a peticiones enviadas a un puerto seguro del servidor API (el caso típico). El servidor API puede en realidad servir en 2 puertos:

Por defecto, la API de Kubernetes entrega HTTP en 2 puertos:

1. puerto localhost:

   • debe usarse para testeo e iniciar el sistema y para otros componentes del nodo maestro (scheduler, controller-manager) para hablar con la API
   • no se usa TLS
   • el puerto predeterminado es el 8080
   • la IP por defecto es localhost, la puede cambiar con el flag --insecure-bind-address.
   • la petición no pasa por los mecanismos de autenticación ni autorización
   • peticiones controladas por los modulos de control de admisión.
   • protegidas por necesidad para tener acceso al host

2. “Puerto seguro”:

   • usar siempre que sea posible
   • usa TLS. Se configura el certificado con el flag --tls-cert-file y la clave con --tls-private-key-file.
   • el puerto predeterminado es 6443, se cambia con el flag --secure-port.
   • la IP por defecto es la primer interface que no es la localhost. se cambia con el flag --bind-address.
   • peticiones controladas por los módulos de autenticación y autorización.
   • peticiones controladas por los módulos de control de admisión.

Siguientes pasos

En los siguientes enlaces, encontrará mucha más documentación sobre autenticación, autorización y el control de acceso a la API:

• Authenticating

  • Authenticating with Bootstrap Tokens

• Admission Controllers

  • Dynamic Admission Control

• Authorization

  • Role Based Access Control
  • Attribute Based Access Control
  • Node Authorization
  • Webhook Authorization

• Certificate Signing Requests

  • including CSR approval and certificate signing

• Service accounts

  • Developer guide
  • Administration

• Como los pods pueden usar Secrets para obtener credenciales para la API.