实操教程丨使用Pod安全策略强化K8S安全

Kubernetes Pod安全策略（PSP）是Kubernetes安全版块中极为重要的组件。Pod安全策略是集群级别的资源，用于控制Pod安全相关选项，并且还是一种强化Kubernetes工作负载安全性的机制。Kubernetes平台团队或集群运维人员可以利用它来控制pod的创建以及限制特定的用户、组或应用程序可以使用的功能。

举个简单的例子，使用PSP你可以：

• 防止特权Pod启动并控制特权升级。

• 限制Pod可以访问的主机命名空间、网络和文件系统

• 限制可以运行pod的用户/组。

• 限制Pod可以访问的Volume

• 限制其他参数，如运行时配置文件或只读根文件系统

在本文中，我们将向你展示在Rancher中如何通过启用一个简单的Pod安全策略来强化你的Kubernetes安全。

是的，Pod安全策略确实可以增强Kubernetes的安全性。它提供了Kubernetes原生控制机制，可以防止威胁而不影响性能，这与agent必须拦截主机上的每个动作有所区别。

如果你尚未在集群中启用PSP（或执行访问控制之类的等效方法），则Kubernetes用户可能会生成特权集群。这将会被恶意利用，例如提升特权进而突破容器隔离并访问其他Pod/服务。

如果没有限制Pod spec特权的机制，攻击者可以通过 docker 命令执行任何操作，例如，运行特权容器、使用节点资源等。

想要快速验证以上说法，你可以执行以下脚本（ 千万不要在生产集群上操作 ）：

❯ ./kubectl-root-in-host.sh
bash-4.4# whoami
root
bash-4.4# hostname
sudo--alvaro-rancher-rancheragent-0-all

你可以获得对Kubernetes节点的即时root访问权限。是不是有点后怕呢？

通过遵循最小特权的概念，你可以安全地在集群中实现PSP，并确保在Kubernetes Pod或工作负载中没有不需要的权限。除了Kubernetes安全的核心理念外，最小特权原则也是一种通用的安全最佳实践，同时还是诸如PCI、SOC2或HIPAA等合规性标准的核心要求。

总结一下：

• PSP将为Pod授予的安全功能提供默认安全约束，该pod可以是集群上任何用户创建的

• PSP还能通过满足特定合规性基准的要求帮助你验证合规性

最小特权是一个概念，也是一个实践，可以将用户、账号和计算过程的访问权限限制为仅执行日常合法活动所需要的资源。

在Kubernetes中Pod安全策略可以实现为Admission Controller。要在你的集群中启用PSP，确保 PodSecurityPolicy 在 enable-admission-plugins 列表内，作为参数传递给你的Kubernetes API配置的参数：

--enable-admission-plugins=...,PodSecurityPolicy

提供托管Kubernetes集群（你无法直接访问API配置）的云提供商通常会提供高级设置，用户可以在整个集群范围内启用PSP。在其他情况下，你可能需要编辑/etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml文件，并将其添加到相应的命令参数中。

在Rancher中，你可以在UI上编辑集群来轻松启用PSP：

在这一部分中，我们将逐步演示如何通过Rancher dashboard在集群中启用Pod安全策略，并在默认情况下使用受限策略，并了解如何防止创建特权Pod。

PSP对象本身是将要应用于pod specs的要求和约束的列表。PSP YAML如下所示：

apiVersion: policy/v1beta1
kind: PodSecurityPolicy
metadata:
  name: example
spec:
  allowedCapabilities:
    - NET_ADMIN
    - IPC_LOCK
  allowedHostPaths:
    - pathPrefix: /dev
    - pathPrefix: /run
    - pathPrefix: /
  fsGroup:
    rule: RunAsAny
  hostNetwork: true
  seLinux:
    rule: RunAsAny
  supplementalGroups:
    rule: RunAsAny
  privileged: true
  runAsUser:
    rule: RunAsAny
  volumes:
    - hostPath
    - secret

以上PSP有很多允许权限，例如：

• 它允许pod可以与其他 Linux 功能（如NET_ADMIN和IPC_LOCK）一起运行

• 它允许从主机安装敏感路径

• Pod可以作为特权运行

浏览Kubernetes官方文档可以获取可用的PSP控件及其默认值的完整列表：

https://kubernetes.io/docs/concepts/policy/pod-security-policy/

让我们来看一个示例，说明如何防止特权Pod在集群中运行。

在集群中启用PSP之后，请尝试部署类似的pod：

deploy-not-privileged.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: not-privileged-deploy
  name: not-privileged-deploy
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: not-privileged-deploy
  template:
    metadata:
      labels:
        app: not-privileged-deploy
    spec:
      containers:
        - image: alpine
          name: alpine
          stdin: true
          tty: true
          securityContext:
            runAsUser: 1000
            runAsGroup: 1000

它可以立即使用，因为我们告诉Rancher启用具有受限安全策略的PSP，该策略允许没有特权的pod正常运行，像上面那样。

检查默认PSP中的内容，如下所示：

$ kubectl get psp restricted-psp -o yaml

apiVersion: policy/v1beta1
kind: PodSecurityPolicy
metadata:
  annotations:
    serviceaccount.cluster.cattle.io/pod-security: restricted
    serviceaccount.cluster.cattle.io/pod-security-version: "1960"
  creationTimestamp: "2020-03-04T19:56:10Z"
  labels:
    cattle.io/creator: norman
  name: restricted-psp
  resourceVersion: "2686"
  selfLink: /apis/policy/v1beta1/podsecuritypolicies/restricted-psp
  uid: 40957380-1d44-4e43-9333-91610e3fc079
spec:
  allowPrivilegeEscalation: false
  fsGroup:
    ranges:
      - max: 65535
        min: 1
    rule: MustRunAs
  requiredDropCapabilities:
    - ALL
  runAsUser:
    rule: RunAsAny
  seLinux:
    rule: RunAsAny
  supplementalGroups:
    ranges:
      - max: 65535
        min: 1
    rule: MustRunAs
  volumes:
    - configMap
    - emptyDir
    - projected
    - secret
    - downwardAPI
    - persistentVolumeClaim

或者在Rancher的全局视角检查。选择【安全>Pod安全策略】并点击 受限 的选项。

该pod将不会进入集群

 Warning  FailedCreate  2s (x12 over 13s)  replicaset-controller  Error creating: pods "privileged-deploy-7569b9969d-" is forbidden: unable to validate against any pod security policy: [spec.securityContext.hostNetwork: Invalid value: true: Host network is not allowed to be used spec.securityContext.hostPID: Invalid value: true: Host PID is not allowed to be used spec.containers[0].securityContext.privileged: Invalid value: true: Privileged containers are not allowed]