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使用 root 用户执行Docker、K8s命令?No!!!
2021-07-14 16:28:29


作者:Bryant Hagadorn

链接:http://33h.co/27kd

随意使用 root 和特权可能会带来不必要的风险。本文展示了特权与 root 运行方式的不同之处以及特权的实际意义。

很多熟悉 Unix 系统的人(例如 macOS、Linux)都习惯于通过使用 sudo 随意提升我们的特权给 root 用户。在调试开发工具或尝试编辑受保护目录中的文件时,经常会发生这种情况,许多人在次尝试之后,执行命令不成功,都会默认使用 sudo

了解 Docker 安全性的基础是了解实际的容器
Docker 提供了一个类似 --privileged flag,实际上这与我们随意使用的 sudo 有很大不同,它可能会使应用程序面临不必要的风险。本文将展示这与 root 运行方式有何不同(以及如何避免以 root 用户身份运行),并介绍特权(privileged)的实际含义。

作为 root 运行


Docker 允许其在主机操作系统上隔离进程、功能和文件系统,并且实际上,大多数容器默认以 root 身份运行。为了示例,本文将使用 DockerHub 上的三个受欢迎镜像。

Postgres:
$ docker run -it postgres 
#whoami 
root 
#id -u 


Couchbase:
$ docker run -it couchbase sh 
#whoami 
root 
#id -u 


Alpine:
$ docker run -it alpine sh 
#whoami 
root 
#id -u 


我们可以看到,默认情况下,大多数镜像都以 root 用户身份运行。通常这可以简化调试过程,尤其是在我们要 exec 到容器时。尽管 root 用户的 Linux 功能非常有限,但好还是避免以 root 用户身份运行。


避免以 root 身份运行


尽管在容器内部以 root 身份运行是非常正常的事,但是如果我们想要强化容器,仍然需要避免这种情况。首先,违反了小特权原则,其次,更严格地说,容器将成为运行 Docker 命令的同一用户命名空间的一部分,并且如果容器能够转义,它将可以访问 volume、socket 等资源。
有两种避免以 root 用户身份运行的方法。
通过调整 Dockerfile 以使用特定用户:
// Dockerfile 

FROM microsoft/windowsservercore
# Create Windows user in the container
RUN net user /add patrick
# Set it for subsequent commands
USER patrick
在运行时重写 User ID:
$ docker run -it --user 4000 postgres sh
# whoami
whoami: cannot find name for user ID 4000
# id -u
4000


关于特权

--privileged flag 将我们之前看到的用户 ID 直接映射到主机的用户 ID,并使其不受限制地访问其选择的任何系统调用。即使 root 在容器内部,在正常操作中,Docker 也会限制容器的 Linux 功能,例如限制 CAP_AUDIT_WRITE,它允许覆盖内核的审计日志,这是容器化工作负载不太需要的功能。
实际上,特权应该只在我们真正需要的特定设置中使用,它可以使容器访问主机(作为 root)几乎可以执行所有操作。从本质上讲,这是一个通行证,可以逃避容器包含的文件系统、进程、套接字和其他包含的项目。它有特定的用例,例如 Docker-in-Docker,其他 CI/CD 工具要求(从 Docker 容器内部需要 Docker 守护程序)以及需要极端网络的地方。
下面看一个使用 Ubuntu 镜像的示例(在 VM 内测试,这样就不会破坏任何东西):
没有特权:
# whoami
root # Notice here, we are still root!
# id -u

# hostname
382f1c400bd
# sysctl kernel.hostname=Attacker
sysctl: setting key "kernel.hostname": Read-only file system  # Yet we can't do this

有特权:
$ docker run -it --privileged ubuntu sh
# whoami
root. # Root again
# id -u

# hostname
86c62e9bba5e
# sysctl kernel.hostname=Attacker
kernel.hostname = Attacker # Except now we are privileged
# hostname
Attacker 

Kubernetes 通过安全上下文提供相同的功能:
apiVersionv1
kindPod
metadata:
  namenginx
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    securityContext:
      privilegedtrue

此外,Kubernetes 有一个称为 PodSecurityPolicy 的强制机制,它是一个准入控制器(Kubernetes 在允许容器进入集群之前会对其进行检查),这里强烈建议不允许使用特权 Pod:
apiVersion: policy/v1beta1
kindPodSecurityPolicy
metadata:
  nameexample
spec:
  privilegedfalse  # Don't allow privileged pods!


总结

到此为止,我们了解了一些有关 root 和 --privileged flag 的信息,以及它们与“主机”操作系统的关系。无论我们是否想限制容器的安全性或调试问题,都需要确保应用程序安全。

防御安全性需要深度防御(像洋葱一层一层的保护)并减少攻击面,通过不以 root 身份运行,不以特权身份运行以及添加 SecurityContext 和 PodSecurityPolicies 是实现更高容器安全性的四个主要方面。



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Docker 专区
创建时间:2020-05-08 10:53:18
Docker 是一个开源的应用容器引擎,让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的镜像中,然后发布到任何流行的 Linux或Windows 机器上,也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制,相互之间不会有任何接口。
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