- 一、Docker和虚拟机的区别
- 1、隔离与共享
- 2、性能与损耗
- 二、Docker 存在的安全问题
- 1、Docker自身的漏洞
- 2、Docker 源码问题：
- 三、Docker 架构缺陷与安全机制
- 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
- 四、Docker 安全基线标准
- 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
- 五、容器安全通信
- 2、Docker remote api 访问控制：
- 3、限制流量流向（向外）：
- 4、镜像安全：
- 六、Docker-TLS加密通讯
- 1、使用TLS加密通讯原因
- 2、基础知识
- 3、TLS加密通讯部署过程
一、Docker和虚拟机的区别
1、隔离与共享
1、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。
2、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，
3、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
1、与虚拟机相比，容器资源耗损要小的多；
2、同样的宿主机下，能够建立容器的数量要比虚拟机多得多；
3、虚拟机的安全性要比容器好。
二、Docker 存在的安全问题
1、Docker自身的漏洞
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：
- 黑客上传恶意镜像；
- 镜像使用有漏洞的软件；
- 中间人攻击篡改镜像。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。
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。
四、Docker 安全基线标准
主要包括以下六大方面：
- 内核；
- 主机；
- 网络；
- 镜像；
- 容器；
- 其他
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
五、容器安全通信
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。
[root@dcoker ~]# docker exec -it b8c25902d942 bash2、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：
[root@docker ~]# vim /usr/lib/systemd/system/docker.service
ExecStart=/usr/bin/dockerd -H unix:///var/run/docker.sock -H tcp://192.168.40.11:2375 #开放本地监听地址和端口
[root@docker ~]# systemctl daemon-reload
[root@docker ~]# systemctl restart docker
[root@docker ~]# netstat -anpt | grep dockerd
tcp 0 0 192.168.40.11:2375 0.0.0.0:* LISTEN 48204/dockerd
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）
[root@docker ~]# firewall-cmd --permanent --add-rich-rule="rule family="ipv4" source address="192.168.73.10" port protocol="tcp" port="2375" accept"
success
[root@docker ~]# firewall-cmd --reload
success
第二种方法：直接使用命令
docker -d -H uninx:///var/run/docker.sock -H tcp://192.168.40.11:2375
验证·：客户端操作实现远程调用
docker -H tcp://192.168.40.11 images3、限制流量流向（向外）：
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。
[root@server1 ~]# firewall-cmd --permanent --zone=public --add-rich-rule="rule family="ipv4" source address="192.168.40.0/24" reject"
success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 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：
- 不在有外网的ip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：
1、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，或者直接阻止继续构建。
2、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 basetime 的 md5 等特征值，确定一致后再基于 basetime 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。
六、Docker-TLS加密通讯
1、使用TLS加密通讯原因
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。（c/s指client端和server端）
2、基础知识
1.对称密钥，例如DES、3DES、AES，长度不同，长度越长安全越高，解密速度越慢。
2.非对称密钥，分为公钥和私钥，例如RSA 公钥：所有人可知（锁），私钥（钥匙）个人身份信息，不可抵赖。
3.封装在证书中：个人信息，密钥，有效期
4.ca：证书颁发机构 ca证书
密钥key–》身份签名（csr）–》服务器/客户端（结合）制作证书pem
证书pem发送给客户端，客户端通过证书验证才能访问容器
3、TLS加密通讯部署过程
1、创建文件夹并修改主机名
[root@server1 ~]# mkdir /tls && cd /tls
[root@server1 tls]# hostnamectl set-hostname master
[root@server1 tls]# su
2、增加本地映射
[root@master tls]# vi /etc/hosts
127.0.0.1 master
3、创建ca密钥
[root@master tls]# openssl genrsa -aes256 -out ca-key.pem 4096
Generating RSA private key, 4096 bit long modulus
...++
............++
e is 65537 (0x10001)
Enter pass phrase for ca-key.pem: ###输入123456
Verifying - Enter pass phrase for ca-key.pem:
4、创建ca证书
[root@master tls]# openssl req -new -x509 -days 1000 -key ca-key.pem -sha256 -subj "/CN=*" -out ca.pem
Enter pass phrase for ca-key.pem:
5、创建服务器私钥
[root@master tls]# openssl genrsa -out server-key.pem 4096
Generating RSA private key, 4096 bit long modulus
.....................................++
..............................................................................................................++
e is 65537 (0x10001)
6、创建签名私钥
[root@master tls]# openssl req -subj "/CN=*" -sha256 -new -key server-key.pem -out server.csr
7、使用ca证书与私钥证书签名，输入123456
[root@master tls]# openssl x509 -req -days 1000 -sha256 -in server.csr -CA ca.pem -CAkey ca-key.pem -CAcreateserial -out server-cert.pem
Signature ok
subject=/CN=*
Getting CA Private Key
Enter pass phrase for ca-key.pem:
8、生成客户端密钥
[root@master tls]# openssl genrsa -out key.pem 4096
Generating RSA private key, 4096 bit long modulus
.........................................................................................++
.++
e is 65537 (0x10001)
9、签名客户端
[root@master tls]# openssl req -subj "/CN=client" -new -key key.pem -out client.csr
10、创建配置文件
[root@master tls]# echo extendedKeyUsage=clientAuth > extfile.cnf
11、签名证书，输入123123，需要（签名客户端，ca证书，ca密钥）
[root@master tls]# openssl x509 -req -days 1000 -sha256 -in client.csr -CA ca.pem -CAkey ca-key.pem -CAcreateserial -out cert.pem -extfile extfile.cnf
Signature ok
subject=/CN=client
Getting CA Private Key
Enter pass phrase for ca-key.pem:
12、删除多余文件
[root@master tls]# rm -rf ca.srl client.csr extfile.cnf server.csr
13、配置docker
[root@master tls]# 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
14、重启进程和服务
[root@master tls]# systemctl daemon-reload
[root@master tls]# systemctl restart docker
15、将文件复制到客户端
[root@master tls]# scp ca.pem root@192.168.40.12:/etc/docker
The authenticity of host '192.168.40.12 (192.168.40.12)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is SHA256:7DZrChLZlHY8yuYxXnVesDAvCw+fIPg4FfCegZB91Gw.
ECDSA key fingerprint is MD5:a8:8f:0c:0b:27:cd:6b:08:95:0a:20:7c:e8:1a:a5:df.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Warning: Permanently added '192.168.73.20' (ECDSA) to the list of known hosts.
root@192.168.73.20's password:
ca.pem 100% 1765 2.7MB/s 00:00
[root@master tls]# scp cert.pem root@192.16840.12:/etc/docker
root@192.168.40.12's password:
cert.pem 100% 1696 1.6MB/s 00:00
[root@master tls]# scp key.pem root@192.168.40.12:/etc/docker
root@192.168.40.12's password:
key.pem 100% 3243 2.5MB/s 00:00
16、本地验证
[root@master tls]# docker --tlsverify --tlscacert=ca.pem --tlscert=cert.pem --tlskey=key.pem -H tcp://master:2376 version
Client: Docker Engine - Community
Version: 19.03.13
API version: 1.40
Go version: go1.13.15
Git commit: 4484c46d9d
Built: Wed Sep 16 17:03:45 2020
OS/Arch: linux/amd64
Experimental: false
Server: Docker Engine - Community
Engine:
Version: 19.03.13
API version: 1.40 (minimum version 1.12)
Go version: go1.13.15
Git commit: 4484c46d9d
Built: Wed Sep 16 17:02:21 2020
OS/Arch: linux/amd64
Experimental: false
containerd:
Version: 1.3.7
GitCommit: 8fba4e9a7d01810a393d5d25a3621dc101981175
runc:
Version: 1.0.0-rc10
GitCommit: dc9208a3303feef5b3839f4323d9beb36df0a9dd
docker-init:
Version: 0.18.0
GitCommit: fec3683
17、client上操作
[root@server2 ~]# vi /etc/hosts
192.168.40.11 master
[root@server2 docker]# docker --tlsverify --tlscacert=ca.pem --tlscert=cert.pem --tlskey=key.pem -H tcp://master:2376 version
Client: Docker Engine - Community
Version: 19.03.13
API version: 1.40
Go version: go1.13.15
Git commit: 4484c46d9d
Built: Wed Sep 16 17:03:45 2020
OS/Arch: linux/amd64
Experimental: false
Server: Docker Engine - Community
Engine:
Version: 19.03.13
API version: 1.40 (minimum version 1.12)
Go version: go1.13.15
Git commit: 4484c46d9d
Built: Wed Sep 16 17:02:21 2020
OS/Arch: linux/amd64
Experimental: false
containerd:
Version: 1.3.7
GitCommit: 8fba4e9a7d01810a393d5d25a3621dc101981175
runc:
Version: 1.0.0-rc10
GitCommit: dc9208a3303feef5b3839f4323d9beb36df0a9dd
docker-init:
Version: 0.18.0
GitCommit: fec3683
