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Google Cloud
Anthos Day
GKEにおけるセキュリティ対策と運用株式会社プレイド 駒崎 幸之
Yoshiyuki KomazakiTech Lead @ PLAID, Inc.
ユーザーを理解する アクションする
サイトに訪れたユーザーの体験を向上させるためのプラットフォーム
話すこと
● GKEにおけるセキュリティ対策
● GKE Sandbox
● Binary Authorization
● Anthos Config Management
セキュリティ対策・運用のための機能について
01GKEにおけるセキュリティ対策
Google Kubernetes Engine
セットアップは数十秒。すぐに動かせる。
セットアップは数十秒。すぐに動かせる。
...が、Kubernetes の全てを把握するのは難しい。
セキュリティ？何からどう構築すれば良い？
Google Kubernetes Engine
使い方に依存するもの
必須ではないものオプション / 追加機能
殆どのケースに適用できるもの デフォルト / 変更不可
Google Kubernetes Engine
● Master○ アップグレード
○ etcd のファイルシステム暗号化
○ CA 管理
○ API のアクセス制限
● Node○ Container-Optimized OS
■ readonly filesystem、root ログイン無効化...○ アップグレード
○ ノードプール設定
● Pod○ Application○ PodSecurityPolicy
● Master○ アップグレード
○ etcd のファイルシステム暗号化
○ CA 管理
○ API のアクセス制限
● Node○ Container-Optimized OS
■ readonly filesystem、root ログイン無効化、...○ アップグレード
○ ノードプール設定
● Pod○ Application○ PodSecurityPolicy
● Master○ アップグレード
○ etcd のファイルシステム暗号化
○ CA 管理
○ API のアクセス制限
● Node○ Container-Optimized OS
■ readonly filesystem、root ログイン無効化...○ アップグレード
○ ノードプール設定
● Pod○ Application○ PodSecurityPolicy
管理範囲は？ セキュリティはどこまで考える？
Node
Master
Pod
User Google
管理範囲は？ セキュリティはどこまで考える？
● セキュリティの概要
https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/concepts/security-overview
● クラスタセキュリティの強化
https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/how-to/hardening-your-cluster
● セキュリティに関する情報
https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/security-bulletins
当然ですが ...ドキュメントがある
● Nodeは定期的にアップデートしましょう
● コントロールプレーンのアクセス制御
● ポッド間通信はワークロードのニーズに応じて制御
● 脆弱性が見つかったので対応してください
例：
その他の一般的な Best Practice は
Kubernetes や CNCF のサイトを参考に
● 9 Kubernetes Security Best Practices Everyone Must Follow https://www.cncf.io/blog/2019/01/14/9-kubernetes-security-best-practices-everyone-must-follow/
● Security Best Practices for Kubernetes Deployment https://kubernetes.io/blog/2016/08/security-best-practices-kubernetes-deployment/
GKEのセキュリティ対策
● Googleの管理範囲、ユーザの管理範囲を意識
● 基本はドキュメントに従って判断、運用
○ 古くなっていくので watch しておく
● セキュリティ強化のための追加機能に関しては必須では
ないが、基本的な運用ができてから必要に応じて検討し
ていく
ここからは、その追加機能に関する
● 紹介
● 注意点・感想 など
02GKE Sandbox
GKE Sandbox
信頼できないワークロードや
サードパーティのワークロードからクラスタを保護
GKE Sandbox
仕組みを知っておく
● “sandbox” といっても色々な実装がある
● メリット・デメリットは？
● いつ使うべき？
gVisor - 仕組み
Traditional Linux Container
https://cloud.google.com/blog/products/gcp/open-sourcing-gvisor-a-sandboxed-container-runtime
● Host の System Call を直接使う
● System Call の脆弱性を悪用された場
合、同じ Host のコンテナに影響する可
能性がある
gVisor - 仕組み
Traditional Linux ContainerSandboxed Container with gVisor
https://cloud.google.com/blog/products/gcp/open-sourcing-gvisor-a-sandboxed-container-runtime
Sandboxed Container with gVisor● Application は Host の System
Call を直接使えない
● Host は制限された System Call を処理
gVisor - 仕組み
https://cloud.google.com/blog/products/gcp/open-sourcing-gvisor-a-sandboxed-container-runtime
その他のSecure Isolation
https://gvisor.dev/docs/architecture_guide/
machine level virtualization rule-based Execution
gVisor
OCI runtime API に準拠した runsc とい
うruntimeを含む
$ docker run --runtime=runsc hello-worldDocker Engine
Containerd
runsc runsc runsc
gVisorをGKE上で動かす
gVisor
GKE Sandbox
GKE Sandbox
使い方
● sandbox を有効化した Node Pool を新規作成
● Pod の spec.runtimeClassName: gvisor を設定
簡単👍 既存のワークロードにもほぼ影響なし
GKE Sandbox
やめ方
● sandbox を有効化した Node Pool を削除
簡単👍 既存のワークロードにもほぼ影響なし
GKE Sandbox
● sandbox が有効化された Node Pool には taints
● gVisorで動かす Pod には affinity と tolerations
通常の Pod とは隔離された状態で動作する
GKE Sandbox - 注意点
● 互換性
● パフォーマンス
● gVisorの責任範囲
● その他
GKE Sandbox - 注意点
互換性
● そもそも使いたい機能は使えるか？（重要！）○ incompatible features https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/concepts/sandbox-pods
○ compatibility https://gvisor.dev/docs/user_guide/compatibility/
● Port Forward / Istio / GPU、TPU
GKE Sandbox - 注意点
パフォーマンス
● 当然ワークロード次第
● System Call をどれくらい使うか、が影響してくる
● gVisorのPerformance Guide を参考
https://gvisor.dev/docs/architecture_guide/performance/
GKE Sandbox - 注意点
gVisor の責任範囲
● これを使えば isolation が完璧というものではない
● 例えばPod 間通信の制御をするなら別途設定必要○ ちなみにクラスタメタデータにはアクセス不可になっている
● gVisor の Security Model を参考 https://gvisor.dev/docs/architecture_guide/security/
GKE Sandbox - 注意点
その他
● Node には taints が設定されるため 全 Node で動かし
たいDaemonSet がある場合 NoShedule Exists などの
tolerationの対応が必要
03Binary Authorization
Binary Authorization
信頼できるコンテナ イメージのみが
Google Kubernetes Engine にデプロイされることを保証
Binary Authorization
Kubernetes API
Create Pod ( Request )
Check Policy✘ Failure
✔ Create Pod
Binary Authorization
どのような Policy が設定できるか
● Policy Reference https://cloud.google.com/binary-authorization/docs/policy-yaml-reference
○ 仕様はシンプルで小さい
● Example https://cloud.google.com/binary-authorization/docs/example-policies
Binary Authorization
name: projects/example-project/policyadmissionWhitelistPatterns:- namePattern: gcr.io/google_containers/*- namePattern: gcr.io/google-containers/*- namePattern: k8s.gcr.io/*- namePattern: gcr.io/stackdriver-agents/*defaultAdmissionRule: evaluationMode: ALWAYS_ALLOW enforcementMode: ENFORCED_BLOCK_AND_AUDIT_LOG
Binary Authorization
name: projects/example-project/policyadmissionWhitelistPatterns:- namePattern: gcr.io/google_containers/*- namePattern: gcr.io/google-containers/*- namePattern: k8s.gcr.io/*- namePattern: gcr.io/stackdriver-agents/*defaultAdmissionRule: evaluationMode: ALWAYS_DENY enforcementMode: ENFORCED_BLOCK_AND_AUDIT_LOG
常に拒否
Binary Authorization
name: projects/example-project/policyadmissionWhitelistPatterns:- namePattern: gcr.io/google_containers/*- ...defaultAdmissionRule: evaluationMode: REQUIRE_ATTESTATION enforcementMode: ENFORCED_BLOCK_AND_AUDIT_LOG requireAttestationsBy: - projects/example-project/attestors/secure-build
署名付きimageのみ
Binary Authorization- ...defaultAdmissionRule: evaluationMode: ALWAYS_ALLOW enforcementMode: ENFORCED_BLOCK_AND_AUDIT_LOGclusterAdmissionRules: us-east1-a.prod-cluster: evaluationMode: REQUIRE_ATTESTATION enforcementMode: ENFORCED_BLOCK_AND_AUDIT_LOG requireAttestationsBy: - projects/example-project/attestors/secure-build
cluster 毎に設定
Binary Authorization
Policy 設定のまとめ
● image の path の white list
● 特定の署名がついているか
● クラスタごとの設定
Binary Authorization
導入は楽？
→ どのような Policy にするかに依る
Binary Authorization
Policy：特定の Path の image のみデプロイ
● クラスタの option 有効化
● Policy で path を設定
Binary Authorization
Policy：特定の署名がついた image のみデプロイ
実装例の記事https://cloud.google.com/solutions/binary-auth-with-cloud-build-and-gke?hl=ja#architecture_of_the_cicd_pipeline
GCRの脆弱性スキャンをwaitして署名して...というスクリプト付
● クラスタの option 有効化
● Policy 設定
● attestor の作成
● 鍵設定
● (CI等で) image に署名
Binary Authorization
運用を考慮した機能
● Dry Run○ Policy チェックとその Audit Log のみで実際の制限をしない Policy 設定
○ 新規導入時や Policy 変更時に便利
● Break Glass○ Policy を回避するための Pod の annotation
○ 緊急時などに
Binary Authorization - 注意点
● Policy は GCP Project ごとの設定
● namespace ごとの制御は現状ない
○ cluster ごとの設定はある程度可能
● 大きなクラスタで複数チームをnamespaceを管理している場合は
Policy設定が難しいかもしれない
Binary Authorization - 感想
dryrun や breakglass があるとはいえ、
管理するProjectが大きくなればなるほど導入が大変になりそう。
（有効化したものの全対応が難しくいつまでたっても dryrun 状態...のように）
導入するつもりなら早めに。
迷っているなら修正が難しくなる前に判断。
04Anthos Config Management
Anthos Config Management
Namespace や Resource Quota、RoleBinding 等の設定
を Kubernetes 環境に自動的に展開
さまざまなポリシー管理をサポート
Anthos Config Management
Git Repository
k8s cluster
k8s cluster
ACM
ACM
指定のbranch, directory と同期し設定をenforce
k8s cluster
ACM
k8s cluster
ACM
Anthos Config Management
特徴：Abstract Namespace
root audit
all-policy
apps
namespace
audit-policy
service-a
service-b
namespace
namespace
app-policy
Namespace に階層構造をもたせて設
定を伝搬させる
Anthos Config Management
階層構造でPolicyを適用するツールは他にもある
The Hierarchical Namespace Controller (HNC) https://github.com/kubernetes-sigs/multi-tenancy/tree/master/incubator/hnc
Anthos Config Management
Install:
● ACM 用の CRD, Controller 等の apply
● Git Repository アクセスのための鍵設定
簡単👍
Anthos Config Management
Uninstall:
● install 時に作成したリソースを削除
簡単👍
Anthos Config Management - 感想
● 既に様々な Policy を設定をしていても ACM への移行は楽
○ 既存設定 を ACM 管理用の Repo に置いて annotation がつけば完了
● シンプルなので ACM から別の管理方法への移行も問題なさそう
● 階層が扱いづらいケースもあるかも
○ ACM は特定の cluster, namespace のみに適用ということも可能
○ 例外的な設定を増やすよりはシンプルな状態を保っておいたほうがよい場合も
ある
Anthos Policy Controller (optional)
● ACMのオプションを一つ enabled にするだけで使用可能
● OPAのGatekeeperをつかったPolicy Enforcer
● 任意のフィールドをチェックできる
● Regoはちょっと....という方でもよく使われるテンプレートが用意されている
https://github.com/open-policy-agent/gatekeeperhttps://cloud.google.com/anthos-config-management/docs/concepts/policy-controller
まとめ
今日話したこと
● GKEにおけるセキュリティ対策
● GKE Sandbox
● Binary Authorization
● Anthos Config Management
セキュリティ対策・運用のための機能について
Thank you
Recommended