Kubernetes API 服务器绕过风险
Kubernetes API 服务器是集群的外部方(用户和服务)与其交互的主要入口点。
作为此角色的一部分,API 服务器具有几个关键的内置安全控制,例如审计日志记录和 准入控制器。但是,有一些方法可以修改集群的配置或内容,从而绕过这些控制。
此页面描述了绕过 Kubernetes API 服务器内置安全控制的方法,以便集群操作员和安全架构师可以确保适当地限制这些绕过方法。
静态 Pod
每个节点上的 kubelet 加载并直接管理存储在命名目录中或从特定 URL 作为 静态 Pod 提取的任何清单。API 服务器不管理这些静态 Pod。具有对该位置的写入权限的攻击者可以修改从该来源加载的静态 Pod 的配置,或者可以引入新的静态 Pod。
静态 Pod 被限制访问 Kubernetes API 中的其他对象。例如,您无法配置静态 Pod 来挂载来自集群的 Secret。但是,这些 Pod 可以执行其他安全敏感操作,例如使用来自底层节点的 hostPath
挂载。
默认情况下,kubelet 会创建一个 镜像 Pod,以便在 Kubernetes API 中可见静态 Pod。但是,如果攻击者在创建 Pod 时使用无效的命名空间名称,它将不会在 Kubernetes API 中可见,并且只能通过具有访问受影响主机权限的工具发现。
如果静态 Pod 无法通过准入控制,kubelet 不会将 Pod 注册到 API 服务器。但是,Pod 仍然在节点上运行。有关更多信息,请参阅 kubeadm 问题 #1541。
缓解措施
- 仅在节点需要时 启用 kubelet 静态 Pod 清单功能。
- 如果节点使用静态 Pod 功能,请将对静态 Pod 清单目录或 URL 的文件系统访问权限限制为需要访问权限的用户。
- 限制对 kubelet 配置参数和文件的访问,以防止攻击者设置静态 Pod 路径或 URL。
- 定期审计并集中报告对托管静态 Pod 清单和 kubelet 配置文件的目录或 Web 存储位置的所有访问。
kubelet API
kubelet 提供一个 HTTP API,该 API 通常在集群工作节点上的 TCP 端口 10250 上公开。根据所使用的 Kubernetes 发行版,API 也可能在控制平面节点上公开。直接访问 API 允许公开有关节点上运行的 Pod 的信息、这些 Pod 的日志以及在节点上运行的每个容器中执行命令。
当 Kubernetes 集群用户具有对 Node
对象子资源的 RBAC 访问权限时,该访问权限充当与 kubelet API 交互的授权。确切的访问权限取决于已授予的子资源访问权限,如 kubelet 授权 中所述。
直接访问 kubelet API 不受准入控制,并且不会被 Kubernetes 审计日志记录。具有直接访问此 API 的攻击者可能能够绕过检测或阻止某些操作的控制。
kubelet API 可以配置为以多种方式对请求进行身份验证。默认情况下,kubelet 配置允许匿名访问。大多数 Kubernetes 提供商将默认值更改为使用 Webhook 和证书身份验证。这使控制平面能够确保调用者有权访问 nodes
API 资源或子资源。默认的匿名访问不会对控制平面进行此断言。
缓解措施
- 使用 RBAC 等机制限制对
nodes
API 对象子资源的访问。仅在需要时授予此访问权限,例如通过监控服务。 - 限制对 kubelet 端口的访问。仅允许指定的受信任 IP 地址范围访问该端口。
- 确保 kubelet 身份验证。设置为 webhook 或证书模式。
- 确保集群上未启用未经身份验证的“只读”Kubelet 端口。
etcd API
Kubernetes 集群使用 etcd 作为数据存储。etcd
服务侦听 TCP 端口 2379。唯一需要访问的客户端是 Kubernetes API 服务器以及您使用的任何备份工具。直接访问此 API 允许公开或修改集群中保存的任何数据。
对 etcd API 的访问通常由客户端证书身份验证管理。由 etcd 信任的证书颁发机构颁发的任何证书都允许完全访问存储在 etcd 中的数据。
直接访问 etcd 不受 Kubernetes 准入控制,并且不会被 Kubernetes 审计日志记录。具有对 API 服务器的 etcd 客户端证书私钥的读取权限(或可以创建新的受信任客户端证书)的攻击者可以通过访问集群机密或修改访问规则来获得集群管理员权限。即使没有提升其 Kubernetes RBAC 权限,能够修改 etcd 的攻击者也可以检索任何 API 对象或在集群中创建新的工作负载。
许多 Kubernetes 提供商将 etcd 配置为使用双向 TLS(客户端和服务器都验证彼此的证书以进行身份验证)。虽然该功能存在,但没有广泛接受的 etcd API 授权实现。由于没有授权模型,任何具有 etcd 客户端访问权限的证书都可以用来获得对 etcd 的完全访问权限。通常,仅用于运行状况检查的 etcd 客户端证书也可以授予完全的读写访问权限。
缓解措施
- 确保 etcd 信任的证书颁发机构仅用于对该服务的身份验证。
- 控制对 etcd 服务器证书的私钥以及对 API 服务器的客户端证书和密钥的访问。
- 考虑在网络级别限制对 etcd 端口的访问,以仅允许来自指定和受信任的 IP 地址范围的访问。
容器运行时套接字
在 Kubernetes 集群中的每个节点上,与容器交互的访问权限由容器运行时(或运行时,如果您已配置多个运行时)控制。通常,容器运行时会公开一个 Unix 套接字,kubelet 可以访问该套接字。具有访问此套接字的攻击者可以启动新容器或与正在运行的容器交互。
在集群级别,此访问权限的影响取决于在受损节点上运行的容器是否可以访问机密或其他机密数据,攻击者可以使用这些数据来将权限提升到其他工作节点或控制平面组件。
缓解措施
- 确保您严格控制对容器运行时套接字的文件系统访问权限。如果可能,请将此访问权限限制为
root
用户。 - 使用 Linux 内核命名空间等机制将 kubelet 与节点上运行的其他组件隔离。
- 确保您限制或禁止使用
hostPath
挂载,这些挂载直接或通过挂载父目录包含容器运行时套接字。此外,hostPath
挂载必须设置为只读,以减轻攻击者绕过目录限制的风险。 - 限制用户对节点的访问,尤其要限制超级用户对节点的访问。