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一、Docker 容器與虛擬機的區別
1、隔離與共享
虛擬機通過添加 Hypervisor 層，虛擬出網卡、內存、CPU 等虛擬硬件，再在其上建立 虛擬機，每個虛擬機都有自己的系統內核。而 Docker 容器則是通過隔離的方式，將文件系 統、進程、設備、網絡等資源進行隔離，再對權限、CPU 資源等進行控制，最終讓容器之間互不影響，容器無法影響宿主機。容器與宿主機共享內核、文件系統、硬件等資源。
2、性能與損耗
與虛擬機相比，容器資源損耗要少。 同樣的宿主機下，能夠建立容器的數量要比虛擬 機多。但是，虛擬機的安全性要比容器稍好，要從虛擬機攻破到宿主機或其他虛擬機，需要 先攻破 Hypervisor 層，這是極其困難的。而 docker 容器與宿主機共享內核、文件系統等資源，更有可能對其他容器、宿主機產生影響。
二、Docker 存在的安全問題
1、Docker 自身漏洞
作爲一款應用 Docker 本身實現上會有代碼缺陷。CVE官方記錄Docker歷史版本共有超過20項漏洞。黑客常用的攻擊手段主要有代碼執行、權限提升、 信息泄露、權限繞過等。目前 Docker 版本更迭非常快，Docker 用戶最好將 Docker 升級爲 最新版本。
2、 Docker 源碼問題
Docker 提供了 Docker hub，可以讓用戶上傳創建的鏡像，以便其他用戶下載，快速搭 建環境。但同時也帶來了一些安全問題。
例如下面三種方式：
（1）黑客上傳惡意鏡像 如果有黑客在製作的鏡像中植入木馬、後門等惡意軟件，那麼環境從一開始就已經不安全了，後續更沒有什麼安全可言。
（2）鏡像使用有漏洞的軟件 Docker Hub 上能下載的鏡像裏面，75%的鏡像都安裝了有漏洞的軟件。所以下載鏡像後，需要檢查裏面軟件的版本信息，對應的版本是否存在漏洞，並及時更新打上補丁。
（3）中間人攻擊篡改鏡像 鏡像在傳輸過程中可能被篡改，目前新版本的 Docker 已經提供了相應的校驗機制來預 防這個問題。
三、Docker 架構缺陷與安全機制
Docker 本身的架構與機制就可能產生問題，例如這樣一種攻擊場景，黑客已經控制了宿主機上的一些容器，或者獲得了通過在公有云上建立容器的方式，然後對宿主機或其他容器發起攻擊。
1、容器之間的局域網攻擊
主機上的容器之間可以構成局域網，因此針對局域網的 ARP 欺騙、嗅探、廣播風暴等攻 擊方式便可以用上。所以，在一個主機上部署多個容器需要合理的配置網絡，設置 iptable 規則。
2、 DDoS 攻擊耗盡資源
Cgroups 安全機制就是要防止此類攻擊的，不要爲單一的容器分配過多的資源即可避免此類問題。
3、有漏洞的系統調用
Docker與虛擬機的一個重要的區別就是Docker與宿主機共用一個操作系統內核。一旦宿主內核存在可以越權或者提權漏洞，儘管Docker使用普通用戶執行，在容器被入侵時，攻擊者還可以利用內核漏洞跳到宿主機做更多的事情。
4、共享root用戶權限
如果以 root 用戶權限運行容器，容器內的 root 用戶也就擁有了宿主機的root權限。
四、Docker 安全基線標準
下面從內核、主機、網絡、鏡像、容器以及其它等 6 個方 面總結 Docker 安全基線標準。
1、內核級別
（1）及時更新內核。
（2）User NameSpace（容器內的 root 權限在容器之外處於非高權限狀態）。
（3）Cgroups（對資源的配額和度量）。
（4）SELiux/AppArmor/GRSEC（控制文件訪問權限）。
（5）Capability（權限劃分）。
（6）Seccomp（限定系統調用）。
（7）禁止將容器的命名空間與宿主機進程命名空間共享。
2、主機級別
（1）爲容器創建獨立分區。
（2）僅運行必要的服務。
（3）禁止將宿主機上敏感目錄映射到容器。
（4）對 Docker 守護進程、相關文件和目錄進行審計。
（5）設置適當的默認文件描述符數。
（文件描述符：內核（kernel）利用文件描述符（file descriptor）來訪問文件。文件描述符是非負整數。打開現存文件或新建文件時，內核會返回一個文件描述符。讀寫文件也需要使用文件描述符來指定待讀寫的文件）
（6）用戶權限爲 root 的 Docker 相關文件的訪問權限應該爲 644 或者更低權限。
（7）週期性檢查每個主機的容器清單，並清理不必要的容器。
3、網絡級別
（1）通過 iptables 設定規則實現禁止或允許容器之間網絡流量。
（2）允許 Dokcer 修改 iptables。
（3）禁止將 Docker 綁定到其他 IP/Port 或者 Unix Socket。
（4）禁止在容器上映射特權端口。
（5）容器上只開放所需要的端口。
（6）禁止在容器上使用主機網絡模式。
（7）若宿主機有多個網卡，將容器進入流量綁定到特定的主機網卡上。
4、鏡像級別
（1）創建本地鏡像倉庫服務器。
（2）鏡像中軟件都爲最新版本。
（3）使用可信鏡像文件，並通過安全通道下載。
（4）重新構建鏡像而非對容器和鏡像打補丁。
（5）合理管理鏡像標籤，及時移除不再使用的鏡像。
（6）使用鏡像掃描。
（7）使用鏡像簽名。
5、容器級別
（1）容器最小化，操作系統鏡像最小集。
（2）容器以單一主進程的方式運行。
（3）禁止 privileged 標記使用特權容器。
（4）禁止在容器上運行 ssh 服務。
（5）以只讀的方式掛載容器的根目錄系統。
（6）明確定義屬於容器的數據盤符。
（7）通過設置 on-failure 限制容器嘗試重啓的次數，容器反覆重啓容易丟失數據。
（8）限制在容器中可用的進程樹，以防止 fork bomb。
（fork炸彈，迅速增長子進程，耗盡系統進程數量）
6、其他設置
（1）定期對宿主機系統及容器進行安全審計。
（2）使用最少資源和最低權限運行容器。
（3）避免在同一宿主機上部署大量容器，維持在一個能夠管理的數量。
（4）監控 Docker 容器的使用，性能以及其他各項指標。
（5）增加實時威脅檢測和事件響應功能。
（6）使用中心和遠程日誌收集服務
五、容器最小化
如果僅在容器中運行必要的服務，像 SSH 等服務是不能輕易開啓去連接容器的。通常使用以下方式來進入容器。
docker exec -it a661258f6bfe bash
六、Docker remote api 訪問控制
Docker的遠程調用 API 接口存在未授權訪問漏洞，至少應限制外網訪問。建議使用 Socket 方式訪問。
docker-ce環境必須提前部署好
#目前本地端與客戶端均沒有鏡像與容器
1、部署Docker remote遠程調用
倉庫端關閉核心防護，便於被訪問調用
#修改docker.service文件中的配置準啓動參數
[root@localhost ~]# vim /usr/lib/systemd/system/docker.service
ExecStart=/usr/bin/dockerd -H unix:///var/run/docker.sock -H tcp://192.168.11.150:2375
-H 遠程調用 unix的通信文件，指定通訊端口tcp協議2375端口
#重啓服務
[root@localhost ~]# systemctl daemon-reload
[root@localhost ~]# systemctl restart docker
[root@localhost ~]# netstat -ntap |grep 2375
2、本地測試
#監聽地址一定要使用配置文件裏面填寫的地址
[root@localhost ~]# docker -H tcp://192.168.11.150:2375 ps
#下載一個鏡像，測試遠程調用查看鏡像
[root@localhost ~]# docker pull nginx
docker -H tcp://192.168.11.150:2375 images
#創建容器，測試永城調用查看容器
3、Client測試遠程調用
遠程調用，localhost端需要設定防火牆規則或清除防火牆規則
[root@localhost ~]# iptables -F
#遠程調用查看鏡像
[root@client ~]# docker -H tcp://192.168.11.150:2375 images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
nginx latest 602e111c06b6 4 days ago 127MB
#遠程調用下載鏡像
[root@client ~]# docker -H tcp://192.168.11.150:2375 pull cirros
[root@client ~]# docker -H tcp://192.168.11.150:2375 images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
nginx latest 602e111c06b6 4 days ago 127MB
cirros latest 3c82e4d066cf 7 weeks ago 12.6MB
#localhost端查看鏡像
可以看到鏡像已經被下載成功了
七、限制流量流向
使用防火牆過濾器限制 Docker 容器的源 IP 地址範圍與外界通訊。
[root@localhost ~]# firewall-cmd --permanent --zone=public --add-rich-rule="rule family="ipv4" source address="192.168.11.0/24" reject"
[root@localhost ~]# firewall-cmd --reload
大量問題是因爲Docker容器端口外放引起的漏洞，除了操作系統賬戶權限控制上的問題，更在於對Docker Daemon的進程管理上存在隱患。目前常用的Docker版本都支持Docker Daemon管理宿主iptables的，而且一旦啓動進程加上-p host_port:guest_port的端口映射，Docker Daemon會直接增加對應的FORWARD Chain並且-j ACCEPT，而默認的DROP規則是在INPUT鏈做的，對docker沒法限制，這就留下了很嚴重的安全隱患了。因此建議：
1、不在有外網ip的機器上使用Docker服務
2、使用k8s等docker編排系統管理Docker容器
3、宿主上Docker daemon啓動命令加一個–iptables=false，然後把常用iptables寫進文件裏，再用iptables-restore去執行。
八、鏡像安全
Docker 鏡像安全掃描，在鏡像倉庫客戶端使用證書認證，對下載的鏡像進行檢查。通過與 CVE 數據庫同步掃描鏡像，一旦發現漏洞則通知用戶處理，或者直接阻止鏡像繼續構建。
如果公司使用的是自己的鏡像源，可以跳過此步；否則，至少需要驗證 baseimage 的 md5 等特徵值，確認一致後再基於 baseimage 進一步構建。
一般情況下，要確保只從受信任的庫中獲取鏡像，並且不建議使用–insecure-registry=[] 參數，推薦使用harbor私有倉庫。
九、Docker-TLS加密通訊
爲了防止鏈路劫持、會話劫持等問題導致 Docker 通信時被中間人攻擊，c/s 兩端應該通過加密方式通訊。
主要是由證書驗證（密鑰對）方式進行相關的通訊認證，而且對於通信的數據都是通過加密後才進行有效的傳輸的。
1、更改主機名並配置hosts文件
[root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname master
[root@master ~]# vim /etc/hosts
127.0.0.1 master
#客戶端也需要配置
[root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname client
[root@client ~]# vim /etc/hosts
192.168.11.150 master #配置解析
2、製作CA證書
#創建TLS目錄
[root@master ~]# mkdir /tls
[root@master ~]# cd /tls/
#創建ca密鑰
rsa：非對稱密鑰，位數256位，-out 輸出密鑰文件ca-key.pem
[root@master tls]# openssl genrsa -aes256 -out ca-key.pem 4096
#生成了密鑰證書文件，目前只是一個原材料，使用該密鑰證書文件去製造CA證書
#創建CA證書
[root@master TLS]# openssl req -new -x509 -days 1000 -key ca-key.pem -sha256 -subj "/CN=*" -out ca.pem
pem 證書
-new 新的請求
-x509 輸出一個x509結構，而不是cert. req
-days 由-x509生成的證書的有效天數
-subj 項目名稱
3、創建master證書
#創建master私鑰，確保安全加密
[root@master TLS]# openssl genrsa -out master-key.pem 4096
#私鑰簽名，確保身份真實，屬於是本機的身份（*.csr是簽名文件）
[root@master TLS]# openssl req -subj "/CN=*" -sha256 -new -key master-key.pem -out master.csr
#製作證書（使用ca證書與私鑰證書籤名，導入簽名ct.csr,指定CA文件和密鑰文件，確定官方授權輸入123123）
[root@master TLS]# openssl x509 -req -days 1000 -sha256 -in master.csr -CA ca.pem -CAkey ca-key.pem -CAcreateserial -out master-cert.pem
4、創建client證書
#創建client私鑰
[root@client TLS]# openssl genrsa -out client-key.pem 4096
#私鑰簽名
[root@client TLS]# openssl req -subj "/CN=*" -sha256 -new -key client-key.pem -out client.csr
#創建配置文件，指定擴展密鑰用途（客戶端的驗證）
[root@client TLS]# echo extendedKeyUsage=clientAuth > extfile.cnf
#簽名證書，生成客戶端的證書
[root@client TLS]# openssl x509 -req -days 1000 -sha256 -in client.csr -CA ca.pem -CAkey ca-key.pem -CAcreateserial -out client-cert.pem -extfile extfile.cnf
5、刪除多餘文件
目前只需要證書就可以了，簽名和配置文件之類的都不需要了
[root@master tls]# rm -rf ca.srl client.csr extfile.cnf master.csr
6、配置docker.service
[root@master tls]# vim /usr/lib/systemd/system/docker.service
ExecStart=/usr/bin/dockerd -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock --tlsverify --tlscacert=/tls/ca.pem --tlscert=/tls/master-cert.pem --tlskey=/tls/master-key.pem -H tcp://0.0.0.0:2376 -H unix:///var/run/docker.sock
#重啓服務
[root@master tls]# systemctl daemon-reload
[root@master tls]# systemctl restart docker
[root@master tls]# netstat -natp | grep docker
7、將client使用的證書發送過去（使用scp）
[root@master tls]# scp ca.pem [email protected]:/etc/docker #ca證書
[root@master tls]# scp client-cert.pem [email protected]:/etc/docker #客戶端證書
[root@master tls]# scp client-key.pem [email protected]:/etc/docker #客戶端密鑰證書
8、驗證
#關閉核心防護，master清空防火牆規則
[root@master tls]# setenforce 0
[root@master tls]# iptables -F
[root@client docker]# setenforce 0
#下載鏡像用於測試
[root@master tls]# docker pull cirros
[root@master tls]# docker images
#遠程驗證查看
[root@client docker]# docker --tlsverify --tlscacert=ca.pem --tlscert=client-cert.pem --tlskey=client-key.pem -H tcp://master:2376 images
使用此指令只可再包含ca證書的目錄下使用，否則會報錯沒有ca證書文件
