쿠버네티스 기초 학습

개념

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클라우드 네이티브 보안 개요

쿠버네티스 보안(일반적인 보안)은 관련된 많은 부분이 상호작용하는 방대한 주제다. 오늘날에는 웹 애플리케이션의 실행을 돕는 수많은 시스템에 오픈소스 소프트웨어가 통합되어 있으며, 전체적인 보안에 대하여 생각할 수 있는 방법에 대한 통찰력을 도울 수 있는 몇 가지 중요한 개념이 있다. 이 가이드는 클라우드 네이티브 보안과 관련된 몇 가지 일반적인 개념에 대한 멘탈 모델(mental model)을 정의한다. 멘탈 모델은 완전히 임의적이며 소프트웨어 스택을 보호할 위치를 생각하는데 도움이되는 경우에만 사용해야 한다.

클라우드 네이티브 보안의 4C

계층적인 보안에 대해서 어떻게 생각할 수 있는지 이해하는 데 도움이 될 수 있는 다이어그램부터 살펴보자.

참고: 이 계층화된 접근 방식은 보안에 대한 심층 방어 접근 방식을 강화하며, 소프트웨어 시스템의 보안을 위한 모범 사례로 널리 알려져 있다. 4C는 클라우드(Cloud), 클러스터(Clusters), 컨테이너(Containers) 및 코드(Code)이다.

클라우드 네이티브 보안의 4C

위 그림에서 볼 수 있듯이, 4C는 각각의 사각형의 보안에 따라 다르다. 코드 수준의 보안만 처리하여 클라우드, 컨테이너 및 코드의 열악한 보안 표준으로부터 보호하는 것은 거의 불가능하다. 그러나 이런 영역들의 보안이 적절하게 처리되고, 코드에 보안을 추가한다면 이미 강력한 기반이 더욱 강화될 것이다. 이러한 관심 분야는 아래에서 더 자세히 설명한다.

클라우드

여러 면에서 클라우드(또는 공동 위치 서버, 또는 기업의 데이터 센터)는 쿠버네티스 클러스터 구성을 위한 신뢰 컴퓨팅 기반(trusted computing base) 이다. 이러한 구성 요소 자체가 취약하거나(또는 취약한 방법으로 구성된) 경우 이 기반 위에서 구축된 모든 구성 요소의 보안을 실제로 보장할 방법이 없다. 각 클라우드 공급자는 그들의 환경에서 워크로드를 안전하게 실행하는 방법에 대해 고객에게 광범위한 보안 권장 사항을 제공한다. 모든 클라우드 공급자와 워크로드는 다르기 때문에 클라우드 보안에 대한 권장 사항을 제공하는 것은 이 가이드의 범위를 벗어난다. 다음은 알려진 클라우드 공급자의 보안 문서의 일부와 쿠버네티스 클러스터를 구성하기 위한 인프라 보안에 대한 일반적인 지침을 제공한다.

클라우드 공급자 보안 표

IaaS 공급자 링크
Alibaba Cloud https://www.alibabacloud.com/trust-center
Amazon Web Services https://aws.amazon.com/security/
Google Cloud Platform https://cloud.google.com/security/
IBM Cloud https://www.ibm.com/cloud/security
Microsoft Azure https://docs.microsoft.com/en-us/azure/security/azure-security
VMWare VSphere https://www.vmware.com/security/hardening-guides.html

자체 하드웨어나 다른 클라우드 공급자를 사용하는 경우 보안에 대한 모범 사례는 해당 문서를 참조한다.

일반적인 인프라 지침 표

쿠버네티스 인프라에서 고려할 영역 추천
API 서버에 대한 네트워크 접근(마스터) 이상적으로는 인터넷에서 쿠버네티스 마스터에 대한 모든 접근을 공개적으로 허용하지 않으며 클러스터를 관리하는데 필요한 IP 주소 집합으로 제한된 네트워크 접근 제어 목록(ACL)에 의해 제어되어야 한다.
노드에 대한 네트워크 접근(워커 서버) 노드는 마스터의 지정된 포트 연결만 허용하고(네트워크 접근 제어 목록의 사용), NodePort와 LoadBalancer 유형의 쿠버네티스 서비스에 대한 연결을 허용하도록 구성해야 한다. 가능한 노드가 공용 인터넷에 완전히 노출되어서는 안된다.
클라우드 공급자 API에 대한 쿠버네티스 접근 각 클라우드 공급자는 쿠버네티스 마스터 및 노드에 서로 다른 권한을 부여해야 함으로써, 이런 권장 사항이 더 일반적이다. 관리해야 하는 리소스에 대한 최소 권한의 원칙을 따르는 클라우드 공급자의 접근 권한을 클러스터에 구성하는 것이 가장 좋다. AWS의 Kops에 대한 예제: https://github.com/kubernetes/kops/blob/master/docs/iam_roles.md#iam-roles
etcd에 대한 접근 etcd (쿠버네티스의 데이터저장소)에 대한 접근은 마스터로만 제한되어야 한다. 구성에 따라 TLS를 통해 etcd를 사용해야 한다. 자세한 정보: https://github.com/etcd-io/etcd/tree/master/Documentation#security
etcd 암호화 가능한 모든 드라이브를 유휴 상태에서 암호화 하는 것이 좋은 방법이지만, etcd는 전체 클러스터(시크릿 포함)의 상태를 유지하고 있기에 디스크의 암호화는 유휴 상태에서 암호화 되어야 한다.

클러스터

이 섹션에서는 쿠버네티스의 워크로드 보안을 위한 링크를 제공한다. 쿠버네티스 보안에 영향을 미치는 다음 두 가지 영역이 있다.

  • 클러스터를 구성하는 설정 가능한 컴포넌트의 보안
  • 클러스터에서 실행되는 컴포넌트의 보안

클러스터의 컴포넌트

우발적이거나 악의적인 접근으로부터 클러스터를 보호하고, 모범 사례에 대한 정보를 채택하기 위해서는 클러스터 보안에 대한 조언을 읽고 따른다.

클러스터 내 컴포넌트(애플리케이션)

애플리케이션의 공격 영역에 따라, 보안의 특정 측면에 중점을 둘 수 있다. 예를 들어, 다른 리소스 체인에 중요한 서비스(서비스 A)와 리소스 소진 공격에 취약한 별도의 작업 부하(서비스 B)를 실행하는 경우, 리소스 제한을 설정하지 않은 서비스 B에 의해 서비스 A 또한 손상시킬 위험이 있다. 다음은 쿠버네티스에서 실행 중인 워크로드를 보호할 때 고려해야 할 사항에 대한 링크 표이다.

워크로드 보안에서 고려할 영역 추천
RBAC 인증(쿠버네티스 API에 대한 접근) https://kubernetes.io/docs/reference/access-authn-authz/rbac/
인증 https://kubernetes.io/docs/reference/access-authn-authz/controlling-access/
애플리케이션 시크릿 관리(및 유휴 상태에서의 etcd 암호화 등) https://kubernetes.io/docs/concepts/configuration/secret/
https://kubernetes.io/docs/tasks/administer-cluster/encrypt-data/
파드 보안 정책 https://kubernetes.io/docs/concepts/policy/pod-security-policy/
서비스 품질(및 클러스터 리소스 관리) https://kubernetes.io/docs/tasks/configure-pod-container/quality-service-pod/
네트워크 정책 https://kubernetes.io/ko/docs/concepts/services-networking/network-policies/
쿠버네티스 인그레스를 위한 TLS https://kubernetes.io/ko/docs/concepts/services-networking/ingress/#tls

컨테이너

쿠버네티스에서 소프트웨어를 실행하려면, 소프트웨어는 컨테이너에 있어야 한다. 이로 인해, 쿠버네티스의 원시적인 워크로드 보안으로부터 이점을 얻기 위해서 반드시 고려해야 할 보안 사항이 있다. 컨테이너 보안 또한 이 가이드의 범위를 벗어나지만, 해당 주제에 대한 추가적인 설명을 위하여 일반 권장사항 및 링크 표를 아래에 제공한다.

컨테이너에서 고려할 영역 추천
컨테이너 취약점 스캔 및 OS에 종속적인 보안 이미지 빌드 단계의 일부 또는 정기적으로 CoreOS의 Clair와 같은 도구를 사용해서 컨테이너에 알려진 취약점이 있는지 검사한다.
이미지 서명 및 시행 두 개의 다른 CNCF 프로젝트(TUF 와 Notary)는 컨테이너 이미지에 서명하고 컨테이너 내용에 대한 신뢰 시스템을 유지하는데 유용한 도구이다. 도커를 사용하는 경우 도커 엔진에 도커 컨텐츠 신뢰가 내장되어 있다. 시행 부분에서의 IBM의 Portieris 프로젝트는 쿠버네티스 다이나믹 어드미션 컨트롤러로 실행되는 도구로, 클러스터에서 허가하기 전에 Notary를 통해 이미지가 적절하게 서명되었는지 확인한다.
권한있는 사용자의 비허용 컨테이너를 구성할 때 컨테이너의 목적을 수행하는데 필요한 최소 권한을 가진 사용자를 컨테이너 내에 만드는 방법에 대해서는 설명서를 참조한다.

코드

마지막으로 애플리케이션의 코드 수준으로 내려가면, 가장 많은 제어를 할 수 있는 주요 공격 영역 중 하나이다. 이런 코드 수준은 쿠버네티스의 범위 밖이지만 몇가지 권장사항이 있다.

일반적인 코드 보안 지침표

코드에서 고려할 영역 추천
TLS를 통한 접근 코드가 TCP를 통해 통신해야 한다면, 클라이언트와 먼저 TLS 핸드 셰이크를 수행하는 것이 이상적이다. 몇 가지 경우를 제외하고, 기본 동작은 전송 중인 모든 것을 암호화하는 것이다. 한걸음 더 나아가, VPC의 “방화벽 뒤”에서도 서비스 간 네트워크 트래픽을 암호화하는 것이 좋다. 이것은 인증서를 가지고 있는 두 서비스의 양방향 검증을 mTLS를 통해 수행할 수 있다. 이것을 수행하기 위해 쿠버네티스에는 Linkerd 및 Istio와 같은 수많은 도구가 있다.
통신 포트 범위 제한 이 권장사항은 당연할 수도 있지만, 가능하면 통신이나 메트릭 수집에 꼭 필요한 서비스의 포트만 노출시켜야 한다.
타사 종속성 보안 애플리케이션은 자체 코드베이스의 외부에 종속적인 경향이 있기 때문에, 코드의 종속성을 정기적으로 스캔하여 현재 알려진 취약점이 없는지 확인하는 것이 좋다. 각 언어에는 이런 검사를 자동으로 수행하는 도구를 가지고 있다.
정적 코드 분석 대부분 언어에는 잠재적으로 안전하지 않은 코딩 방법에 대해 코드 스니펫을 분석할 수 있는 방법을 제공한다. 가능한 언제든지 일반적인 보안 오류에 대해 코드베이스를 스캔할 수 있는 자동화된 도구를 사용하여 검사를 한다. 도구는 다음에서 찾을 수 있다: https://www.owasp.org/index.php/Source_Code_Analysis_Tools
동적 탐지 공격 일반적으로 서비스에서 발생할 수 있는 잘 알려진 공격 중 일부를 서비스에 테스트할 수 있는 자동화된 몇 가지 도구가 있다. 이런 잘 알려진 공격에는 SQL 인젝션, CSRF 및 XSS가 포함된다. 가장 널리 사용되는 동적 분석 도구는 OWASP Zed Attack 프록시다. https://www.owasp.org/index.php/OWASP_Zed_Attack_Proxy_Project

강력한(robust) 자동화

위에서 언급한 대부분의 제안사항은 실제로 일련의 보안 검사의 일부로 코드를 전달하는 파이프라인에 의해 자동화 될 수 있다. 소프트웨어 전달을 위한 “지속적인 해킹(Continuous Hacking)“에 대한 접근 방식에 대해 알아 보려면, 자세한 설명을 제공하는 이 기사를 참고한다.

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