一、docker存在的安全問題

docker自身漏洞

作為一款應(yīng)用 Docker 本身實(shí)現(xiàn)上會(huì)有代碼缺陷。CVE官方記錄Docker歷史版本共有超過20項(xiàng)漏洞。黑客常用的攻擊手段主要有代碼執(zhí)行、權(quán)限提升、 信息泄露、權(quán)限繞過等。目前 Docker 版本更迭非常快，Docker 用戶最好將 Docker 升級(jí)為 最新版本。

docker源碼問題

Docker 提供了 Docker hub，可以讓用戶上傳創(chuàng)建的鏡像，以便其他用戶下載，快速搭 建環(huán)境。但同時(shí)也帶來了一些安全問題。例如下面三種方式：（1）黑客上傳惡意鏡像 如果有黑客在制作的鏡像中植入木馬、后門等惡意軟件，那么環(huán)境從一開始就已經(jīng)不安全了，后續(xù)更沒有什么安全可言。

（2）鏡像使用有漏洞的軟件 Docker Hub 上能下載的鏡像里面，75%的鏡像都安裝了有漏洞的軟件。所以下載鏡像后，需要檢查里面軟件的版本信息，對(duì)應(yīng)的版本是否存在漏洞，并及時(shí)更新打上補(bǔ)丁。

（3）中間人攻擊篡改鏡像 鏡像在傳輸過程中可能被篡改，目前新版本的 Docker 已經(jīng)提供了相應(yīng)的校驗(yàn)機(jī)制來預(yù) 防這個(gè)問題。

二、docker架構(gòu)缺陷與安全機(jī)制

Docker 本身的架構(gòu)與機(jī)制就可能產(chǎn)生問題，例如這樣一種攻擊場(chǎng)景，黑客已經(jīng)控制了宿主機(jī)上的一些容器，或者獲得了通過在公有云上建立容器的方式，然后對(duì)宿主機(jī)或其他容器發(fā)起攻擊。

容器之間的局域網(wǎng)攻擊

主機(jī)上的容器之間可以構(gòu)成局域網(wǎng)，因此針對(duì)局域網(wǎng)的 ARP 欺騙、嗅探、廣播風(fēng)暴等攻 擊方式便可以用上。所以，在一個(gè)主機(jī)上部署多個(gè)容器需要合理的配置網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置 iptable 規(guī)則。

DDoS攻擊耗盡資源

cgroups 安全機(jī)制就是要防止此類攻擊的，不要為單一的容器分配過多的資源即可避免此類問題。

有漏洞的系統(tǒng)調(diào)用

Docker與虛擬機(jī)的一個(gè)重要的區(qū)別就是Docker與宿主機(jī)共用一個(gè)操作系統(tǒng)內(nèi)核。一旦宿主內(nèi)核存在可以越權(quán)或者提權(quán)漏洞，盡管Docker使用普通用戶執(zhí)行，在容器被入侵時(shí)，攻擊者還可以利用內(nèi)核漏洞跳到宿主機(jī)做更多的事情。

共享root用戶權(quán)限

如果以 root 用戶權(quán)限運(yùn)行容器，容器內(nèi)的 root 用戶也就擁有了宿主機(jī)的root權(quán)限。

三、docker容器與虛擬機(jī)的區(qū)別

隔離與共享

虛擬機(jī)通過添加 Hypervisor 層，虛擬出網(wǎng)卡、內(nèi)存、CPU 等虛擬硬件，再在其上建立 虛擬機(jī)，每個(gè)虛擬機(jī)都有自己的系統(tǒng)內(nèi)核。而 Docker 容器則是通過隔離的方式，將文件系 統(tǒng)、進(jìn)程、設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)等資源進(jìn)行隔離，再對(duì)權(quán)限、CPU 資源等進(jìn)行控制，最終讓容器之間互不影響，容器無法影響宿主機(jī)。容器與宿主機(jī)共享內(nèi)核、文件系統(tǒng)、硬件等資源。

性能與損耗

與虛擬機(jī)相比，容器資源損耗要少。 同樣的宿主機(jī)下，能夠建立容器的數(shù)量要比虛擬 機(jī)多。但是，虛擬機(jī)的安全性要比容器稍好，要從虛擬機(jī)攻破到宿主機(jī)或其他虛擬機(jī)，需要 先攻破 Hypervisor 層，這是極其困難的。而 docker 容器與宿主機(jī)共享內(nèi)核、文件系統(tǒng)等資源，更有可能對(duì)其他容器、宿主機(jī)產(chǎn)生影響。

四、docker安全基線標(biāo)準(zhǔn)

下面從內(nèi)核、主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、鏡像、容器以及其它等 6 個(gè)方 面總結(jié) Docker 安全基線標(biāo)準(zhǔn)。

內(nèi)核級(jí)別

（1）及時(shí)更新內(nèi)核。（2）User NameSpace（容器內(nèi)的 root 權(quán)限在容器之外處于非高權(quán)限狀態(tài)）。（3）Cgroups（對(duì)資源的配額和度量）。（4）SELiux/AppArmor/GRSEC（控制文件訪問權(quán)限）。（5）Capability（權(quán)限劃分）。（6）Seccomp（限定系統(tǒng)調(diào)用）。（7）禁止將容器的命名空間與宿主機(jī)進(jìn)程命名空間共享。

主機(jī)級(jí)別

（1）為容器創(chuàng)建獨(dú)立分區(qū)。（2）僅運(yùn)行必要的服務(wù)。（3）禁止將宿主機(jī)上敏感目錄映射到容器。（4）對(duì) Docker 守護(hù)進(jìn)程、相關(guān)文件和目錄進(jìn)行審計(jì)。（5）設(shè)置適當(dāng)?shù)哪J(rèn)文件描述符數(shù)。

（文件描述符：內(nèi)核（kernel）利用文件描述符（file descriptor）來訪問文件。文件描述符是非負(fù)整數(shù)。打開現(xiàn)存文件或新建文件時(shí)，內(nèi)核會(huì)返回一個(gè)文件描述符。讀寫文件也需要使用文件描述符來指定待讀寫的文件）

（6）用戶權(quán)限為 root 的 Docker 相關(guān)文件的訪問權(quán)限應(yīng)該為 644 或者更低權(quán)限。（7）周期性檢查每個(gè)主機(jī)的容器清單，并清理不必要的容器。

網(wǎng)絡(luò)級(jí)別

（1）通過 iptables 設(shè)定規(guī)則實(shí)現(xiàn)禁止或允許容器之間網(wǎng)絡(luò)流量。（2）允許 Dokcer 修改 iptables。（3）禁止將 Docker 綁定到其他 IP/Port 或者 Unix Socket。（4）禁止在容器上映射特權(quán)端口。（5）容器上只開放所需要的端口。（6）禁止在容器上使用主機(jī)網(wǎng)絡(luò)模式。（7）若宿主機(jī)有多個(gè)網(wǎng)卡，將容器進(jìn)入流量綁定到特定的主機(jī)網(wǎng)卡上。

鏡像級(jí)別

（1）創(chuàng)建本地鏡像倉庫服務(wù)器。（2）鏡像中軟件都為最新版本。（3）使用可信鏡像文件，并通過安全通道下載。（4）重新構(gòu)建鏡像而非對(duì)容器和鏡像打補(bǔ)丁。（5）合理管理鏡像標(biāo)簽，及時(shí)移除不再使用的鏡像。（6）使用鏡像掃描。（7）使用鏡像簽名。

容器級(jí)別

（1）容器最小化，操作系統(tǒng)鏡像最小集。（2）容器以單一主進(jìn)程的方式運(yùn)行。（3）禁止 privileged 標(biāo)記使用特權(quán)容器。（4）禁止在容器上運(yùn)行 ssh 服務(wù)。（5）以只讀的方式掛載容器的根目錄系統(tǒng)。（6）明確定義屬于容器的數(shù)據(jù)盤符。（7）通過設(shè)置 on-failure 限制容器嘗試重啟的次數(shù)，容器反復(fù)重啟容易丟失數(shù)據(jù)。（8）限制在容器中可用的進(jìn)程樹，以防止 fork bomb。

其它設(shè)置

（1）定期對(duì)宿主機(jī)系統(tǒng)及容器進(jìn)行安全審計(jì)。（2）使用最少資源和最低權(quán)限運(yùn)行容器。（3）避免在同一宿主機(jī)上部署大量容器，維持在一個(gè)能夠管理的數(shù)量。（4）監(jiān)控 Docker 容器的使用，性能以及其他各項(xiàng)指標(biāo)。（5）增加實(shí)時(shí)威脅檢測(cè)和事件響應(yīng)功能。（6）使用中心和遠(yuǎn)程日志收集服務(wù)

Docker-TLS加密通訊

為了防止鏈路劫持、會(huì)話劫持等問題導(dǎo)致 Docker 通信時(shí)被中 間人攻擊，c/s 兩端應(yīng)該通過加密方式通訊。

創(chuàng)建文件夾，修改主機(jī)名（方便后續(xù)使用）

[root@server1 ~]# mkdir /tls[root@server1 ~]# cd /tls[root@server1 tls]# hostnamectl set-hostname master[root@server1 tls]# bash[root@master tls]#

客戶機(jī)添加：

[root@client ~]# vim /etc/hosts

創(chuàng)建ca秘鑰，設(shè)定秘鑰密碼

[root@master tls]# openssl genrsa -aes256 -out ca-key.pem 4096Generating RSA private key, 4096 bit long modulus...........................................++...................................................................................................................................................................++e is 65537 (0x10001)Enter pass phrase for ca-key.pem:Verifying - Enter pass phrase for ca-key.pem:

創(chuàng)建ca證書

[root@master tls]# openssl req -new -x509 -days 1000 -key ca-key.pem -sha256 -subj '/CN=liuwei' -out ca.pemEnter pass phrase for ca-key.pem: ###輸入密碼

創(chuàng)建服務(wù)器私鑰

[root@master tls]# openssl genrsa -out server-key.pem 4096Generating RSA private key, 4096 bit long modulus...............................++................................++e is 65537 (0x10001)

簽名私鑰

[root@master tls]# openssl req -subj '/CN=lw' -sha256 -new -key server-key.pem -out server.csr

使用ca證書與私鑰證書簽名，輸入123456

[root@master tls]# openssl x509 -req -days 1000 -sha256 -in server.csr -CA ca.pem -CAkey ca-key.pem -CAcreateserial -out server-cert.pemSignature oksubject=/CN=lwGetting CA Private KeyEnter pass phrase for ca-key.pem:

生成客戶端秘鑰

[root@master tls]# openssl genrsa -out key.pem 4096

簽名客戶端

[root@master tls]# openssl req -subj '/CN=client' -new -key key.pem -out client.csr

創(chuàng)建配置文件

echo extendedKeyUsage=clientAuth > extfile.cnf

簽名證書，輸入123456，需要（簽名客戶端，ca證書，ca秘鑰）

[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.cnfSignature oksubject=/CN=clientGetting CA Private KeyEnter pass phrase for ca-key.pem:

修改docker的配置文件，并且重啟服務(wù)

ExecStart=/usr/bin/dockerd --tlsverify --tlscacert=/tls/ca.pem --tlscert=/tls/server-cert.pem --tlskey=/tls/server-key.pem -H tcp://0.0.0.0:2388 -H unix:///var/run/docker.sock

重啟docker

[root@master tls]# systemctl daemon-reload[root@master tls]# systemctl restart docker

將 /tls/ca.pem /tls/cert.pem /tls/key.pem 三個(gè)文件復(fù)制到客戶機(jī)

[root@master tls]# scp ca.pem root@192.168.110.20:/etc/docker

[root@master tls]# scp cert.pem root@192.168.110.20:/etc/docker

[root@master tls]# scp key.pem root@192.168.110.20:/etc/docker

當(dāng)驗(yàn)證tls時(shí)，需要使用私鑰自己設(shè)置的id，所以以上主機(jī)名均要修改成lw

本地驗(yàn)證

[root@lw tls]# docker --tlsverify --tlscacert=ca.pem --tlscert=cert.pem --tlskey=key.pem -H tcp://lw:2388 version

下載NGINX鏡像

[root@lw tls]# docker pull nginx

部署客戶端環(huán)境，驗(yàn)證TLS

進(jìn)入/etc/docker這個(gè)目錄

查看client端的docker版本

[root@client docker]# docker --tlsverify --tlscacert=ca.pem --tlscert=cert.pem --tlskey=key.pem -H tcp://lw:2388 version

部署環(huán)境，驗(yàn)證tls

查看client端的images鏡像

[root@client docker]# docker --tlsverify --tlscacert=ca.pem --tlscert=cert.pem --tlskey=key.pem -H tcp://lw:2388 images

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