使用 NSA CISA Kubernetes 安全加固政策限制条件
Policy Controller 附带默认的限制条件模板库，您可以将该库与美国国家安全局 (NSA) 网络安全和基础架构安全局 (CISA) Kubernetes 安全加固指南 v1.2 政策包搭配使用，以根据 NSA CISA Kubernetes 安全加固指南 v1.2 的某些方面评估集群资源的合规性。
NSA CISA Kubernetes 安全加固 v1.2 政策包限制条件
| 限制条件名称 | 限制条件说明 |
|---|---|
| nsa-cisa-k8s-v1.2-apparmor | 限制 Pod 的“AppArmor”配置文件。 |
| nsa-cisa-k8s-v1.2-automount-serviceaccount-token-pod | 限制 Pod 使用“automountServiceAccountToken”。 |
| nsa-cisa-k8s-v1.2-block-all-ingress | 限制创建“Ingress”对象。 |
| nsa-cisa-k8s-v1.2-block-secrets-of-type-basic-auth | 限制使用“kubernetes.io/basic-auth”类型 Secret。 |
| nsa-cisa-k8s-v1.2-capabilities | 容器必须丢弃所有功能，并且不得重新添加任何功能。 |
| nsa-cisa-k8s-v1.2-cpu-and-memory-limits-required | 所有工作负载 pod 都必须指定“cpu”和“内存”限制。 |
| nsa-cisa-k8s-v1.2-host-namespaces | 限制“hostPID”或“hostIPC”设为“true”的容器。 |
| nsa-cisa-k8s-v1.2-host-namespaces-hostnetwork | 必须禁止共享主机命名空间。 |
| nsa-cisa-k8s-v1.2-host-network | 限制“hostNetwork”标志设为“true”的容器运行。 |
| nsa-cisa-k8s-v1.2-hostport | 限制容器在配置有“hostPort”的情况下运行。 |
| nsa-cisa-k8s-v1.2-privilege-escalation | 限制“allowPrivilegeEscalation”设为“true”的容器。 |
| nsa-cisa-k8s-v1.2-privileged-containers | 限制“securityContext.privileged”设为“true”的容器。 |
| nsa-cisa-k8s-v1.2-readonlyrootfilesystem | 要求 Pod 容器使用只读根文件系统。 |
| nsa-cisa-k8s-v1.2-require-namespace-network-policies | 要求集群中定义的每个命名空间都具有一个“NetworkPolicy”。 |
| nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-clusteradmin-rolebindings | 限制使用“cluster-admin”角色。 |
| nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-edit-rolebindings | 限制使用“edit”角色。 |
| nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-hostpath-volumes | 限制使用“HostPath”卷。 |
| nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-pods-exec | 限制在“Roles”和“ClusterRole”中使用“pods/exec”。 |
| nsa-cisa-k8s-v1.2-running-as-non-root | 限制容器以根用户身份运行。 |
| nsa-cisa-k8s-v1.2-seccomp | Seccomp 配置文件不得明确设置为“Unconfined”。 |
| nsa-cisa-k8s-v1.2-selinux | 无法设置 SELinux 类型或设置自定义 SELinux 用户或角色选项。 |
准备工作
- 安装并初始化 Google Cloud CLI，它提供了这些说明中使用的
gcloud和kubectl命令。如果您使用 Cloud Shell，则系统会预安装 Google Cloud CLI。 - 使用默认限制条件模板库在集群上安装政策控制器。您还必须启用对参照限制条件的支持，因为此软件包包含参照限制条件。
为参照限制条件配置政策控制器
在文件中，将以下 YAML 清单保存为
policycontroller-config.yaml。清单将政策控制器配置为监视特定种类的对象。apiVersion: config.gatekeeper.sh/v1alpha1 kind: Config metadata: name: config namespace: "gatekeeper-system" spec: sync: syncOnly: - group: "networking.k8s.io" version: "v1" kind: "NetworkPolicy"应用
policycontroller-config.yaml清单：kubectl apply -f policycontroller-config.yaml
审核 NSA CISA Kubernetes 安全加固 v1.2 政策包
政策控制器允许您为 Kubernetes 集群强制执行政策。为了帮助测试您的工作负载及其对上表中列出的 NSA CISA Kubernetes 安全加固指南 v1.2 政策的合规性，您可以在“审核”模式下部署这些限制条件以发现违规行为，更重要的是让您有机会在 Kubernetes 集群上酌情强制执行之前处理这些违规行为。
您可以使用 kubectl、kpt 或 Config Sync，在 spec.enforcementAction 设置为 dryrun 的情况下应用这些政策。
kubectl
（可选）使用 kubectl 预览政策限制条件：
kubectl kustomize https://github.com/GoogleCloudPlatform/gke-policy-library.git/anthos-bundles/nsa-cisa-k8s-v1.2
使用 kubectl 应用政策限制条件：
kubectl apply -k https://github.com/GoogleCloudPlatform/gke-policy-library.git/anthos-bundles/nsa-cisa-k8s-v1.2
输出如下所示：
k8sblockallingress.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-block-all-ingress created k8sblockobjectsoftype.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-block-secrets-of-type-basic-auth created k8spspallowprivilegeescalationcontainer.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-privilege-escalation created k8spspallowedusers.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-running-as-non-root created k8spspapparmor.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-apparmor created k8spspautomountserviceaccounttokenpod.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-automount-serviceaccount-token-pod created k8spspcapabilities.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-capabilities created k8spsphostfilesystem.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-hostpath-volumes created k8spsphostnamespace.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-host-namespaces created k8spsphostnetworkingports.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-host-network created k8spsphostnetworkingports.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-hostport created k8spspprivilegedcontainer.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-privileged-containers created k8spspreadonlyrootfilesystem.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-readonlyrootfilesystem created k8spspselinuxv2.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-selinux created k8spspseccomp.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-seccomp created k8srequirenamespacenetworkpolicies.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-require-namespace-network-policies created k8srequiredresources.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-cpu-and-memory-limits-required created k8srestrictrolebindings.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-clusteradmin-rolebindings created k8srestrictrolebindings.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-edit-rolebindings created k8srestrictrolerules.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-pods-exec created
验证政策限制条件是否已安装，并检查集群中是否存在违规行为：
kubectl get constraints -l policycontroller.gke.io/bundleName=nsa-cisa-k8s-v1.2
输出类似于以下内容：
NAME ENFORCEMENT-ACTION TOTAL-VIOLATIONS k8sblockallingress.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-block-all-ingress dryrun 0 NAME ENFORCEMENT-ACTION TOTAL-VIOLATIONS k8sblockobjectsoftype.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-block-secrets-of-type-basic-auth dryrun 0 NAME ENFORCEMENT-ACTION TOTAL-VIOLATIONS k8spspallowedusers.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-running-as-non-root dryrun 0 NAME ENFORCEMENT-ACTION TOTAL-VIOLATIONS k8spspallowprivilegeescalationcontainer.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-privilege-escalation dryrun 0 NAME ENFORCEMENT-ACTION TOTAL-VIOLATIONS k8spspapparmor.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-apparmor dryrun 0 NAME ENFORCEMENT-ACTION TOTAL-VIOLATIONS k8spspautomountserviceaccounttokenpod.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-automount-serviceaccount-token-pod dryrun 0 NAME ENFORCEMENT-ACTION TOTAL-VIOLATIONS k8spspcapabilities.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-capabilities dryrun 0 NAME ENFORCEMENT-ACTION TOTAL-VIOLATIONS k8spsphostfilesystem.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-hostpath-volumes dryrun 0 NAME ENFORCEMENT-ACTION TOTAL-VIOLATIONS k8spsphostnamespace.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-host-namespaces dryrun 0 NAME ENFORCEMENT-ACTION TOTAL-VIOLATIONS k8spsphostnetworkingports.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-host-network dryrun 0 k8spsphostnetworkingports.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-hostport dryrun 0 NAME ENFORCEMENT-ACTION TOTAL-VIOLATIONS k8spspprivilegedcontainer.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-privileged-containers dryrun 0 NAME ENFORCEMENT-ACTION TOTAL-VIOLATIONS k8spspreadonlyrootfilesystem.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-readonlyrootfilesystem dryrun 0 NAME ENFORCEMENT-ACTION TOTAL-VIOLATIONS k8spspseccomp.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-seccomp dryrun 0 NAME ENFORCEMENT-ACTION TOTAL-VIOLATIONS k8spspselinuxv2.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-selinux dryrun 0 NAME ENFORCEMENT-ACTION TOTAL-VIOLATIONS k8srequiredresources.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-cpu-and-memory-limits-required dryrun 0 NAME ENFORCEMENT-ACTION TOTAL-VIOLATIONS k8srequirenamespacenetworkpolicies.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-require-namespace-network-policies dryrun 0 NAME ENFORCEMENT-ACTION TOTAL-VIOLATIONS k8srestrictrolebindings.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-clusteradmin-rolebindings dryrun 0 k8srestrictrolebindings.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-edit-rolebindings dryrun 0 NAME ENFORCEMENT-ACTION TOTAL-VIOLATIONS k8srestrictrolerules.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-pods-exec dryrun 0
kpt
安装并设置 kpt。
在这些说明中，kpt 用于自定义和部署 Kubernetes 资源。
使用 kpt 从 GitHub 下载 NSA CISA Kubernetes 安全加固指南 v1.2 政策包：
kpt pkg get https://github.com/GoogleCloudPlatform/gke-policy-library.git/anthos-bundles/nsa-cisa-k8s-v1.2
运行
set-enforcement-actionkpt 函数，将政策的违规处置措施设置为dryrun：kpt fn eval nsa-cisa-k8s-v1.2 -i gcr.io/kpt-fn/set-enforcement-action:v0.1 \ -- enforcementAction=dryrun
使用 kpt 初始化工作目录，此操作会创建一个资源来跟踪更改：
cd nsa-cisa-k8s-v1.2 kpt live init
使用 kpt 应用政策限制条件：
kpt live apply
验证政策限制条件是否已安装，并检查集群中是否存在违规行为：
kpt live status --output table --poll-until current
状态为
CURRENT，即表示限制条件成功安装。
Config Sync
安装并设置 kpt。
在这些说明中，kpt 用于自定义和部署 Kubernetes 资源。
使用 Config Sync 将政策部署到其集群的运维人员可以按照以下说明操作：
更改为 Config Sync 的同步目录：
cd SYNC_ROOT_DIR
创建
resourcegroup.yaml或将其附加到.gitignore：echo resourcegroup.yaml >> .gitignore
创建一个专用的
policies目录：mkdir -p policies
使用 kpt 从 GitHub 下载 NSA CISA Kubernetes 安全加固指南 v1.2 政策包：
kpt pkg get https://github.com/GoogleCloudPlatform/gke-policy-library.git/anthos-bundles/nsa-cisa-k8s-v1.2 policies/nsa-cisa-k8s-v1.2
运行
set-enforcement-actionkpt 函数，将政策的违规处置措施设置为dryrun：kpt fn eval policies/nsa-cisa-k8s-v1.2 -i gcr.io/kpt-fn/set-enforcement-action:v0.1 -- enforcementAction=dryrun
（可选）预览待创建的政策限制条件：
kpt live init policies/nsa-cisa-k8s-v1.2 kpt live apply --dry-run policies/nsa-cisa-k8s-v1.2
如果 Config Sync 的同步目录使用 Kustomize，请将
policies/nsa-cisa-k8s-v1.2添加到根kustomization.yaml。否则，请移除policies/nsa-cisa-k8s-v1.2/kustomization.yaml文件：rm SYNC_ROOT_DIR/policies/nsa-cisa-k8s-v1.2/kustomization.yaml
将更改推送到 Config Sync 代码库：
git add SYNC_ROOT_DIR/policies/nsa-cisa-k8s-v1.2 git commit -m 'Adding NSA CISA Kubernetes Hardening v1.2 policy audit enforcement' git push
验证安装状态：
watch gcloud beta container fleet config-management status --project PROJECT_ID
状态
SYNCED用于确认政策的安装情况。
查看违规问题
在审核模式下安装政策限制条件后，您可以使用 Policy Controller 信息中心在界面中查看集群的违规问题。
您还可以使用 kubectl 来通过以下命令查看针对集群的违规行为：
kubectl get constraint -l policycontroller.gke.io/bundleName=nsa-cisa-k8s-v1.2 -o json | jq -cC '.items[]| [.metadata.name,.status.totalViolations]'
如果存在违规行为，您可以使用以下命令查看每个限制条件的违规消息列表：
kubectl get constraint -l policycontroller.gke.io/bundleName=nsa-cisa-k8s-v1.2 -o json | jq -C '.items[]| select(.status.totalViolations>0)| [.metadata.name,.status.violations[]?]'
更改 NSA CISA Kubernetes 安全加固 v1.2 政策包强制执行操作
查看集群上的政策违规情况后，您可以考虑更改强制执行模式，以便准入控制器发出 warn，甚至 deny 屏蔽不合规资源应用于集群。
kubectl
使用 kubectl 将政策的强制执行操作设置为
warn：kubectl get constraints -l policycontroller.gke.io/bundleName=nsa-cisa-k8s-v1.2 -o name | xargs -I {} kubectl patch {} --type='json' -p='[{"op":"replace","path":"/spec/enforcementAction","value":"warn"}]'验证政策限制条件强制执行措施是否已更新：
kubectl get constraints -l policycontroller.gke.io/bundleName=nsa-cisa-k8s-v1.2
kpt
运行
set-enforcement-actionkpt 函数，将政策的违规处置措施设置为warn：kpt fn eval -i gcr.io/kpt-fn/set-enforcement-action:v0.1 -- enforcementAction=warn
应用政策限制条件：
kpt live apply
Config Sync
使用 Config Sync 将政策部署到其集群的运维人员可以按照以下说明操作：
更改为 Config Sync 的同步目录：
cd SYNC_ROOT_DIR
运行
set-enforcement-actionkpt 函数，将政策的违规处置措施设置为warn：kpt fn eval policies/nsa-cisa-k8s-v1.2 -i gcr.io/kpt-fn/set-enforcement-action:v0.1 -- enforcementAction=warn
将更改推送到 Config Sync 代码库：
git add SYNC_ROOT_DIR/policies/nsa-cisa-k8s-v1.2 git commit -m 'Adding NSA CISA Kubernetes Hardening v1.2 policy warn enforcement' git push
验证安装状态：
gcloud alpha anthos config sync repo list --project PROJECT_ID
SYNCED列中显示您的代码库即表示政策安装成功。
测试政策执行情况
使用以下命令在集群上创建不合规的资源：
cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
namespace: default
name: wp-non-compliant
labels:
app: wordpress
spec:
containers:
- image: wordpress
name: wordpress
ports:
- containerPort: 80
name: wordpress
EOF
准入控制器应生成一个警告列表，其中列出了此资源违反政策的行为，如以下示例所示：
Warning: [nsa-cisa-k8s-v1.2-automount-serviceaccount-token-pod] Automounting service account token is disallowed, pod: wp-non-compliant
Warning: [nsa-cisa-k8s-v1.2-running-as-non-root] Container wordpress is attempting to run without a required securityContext/runAsGroup. Allowed runAsGroup: {"ranges": [{"max": 65536, "min": 1000}], "rule": "MustRunAs"}
Warning: [nsa-cisa-k8s-v1.2-running-as-non-root] Container wordpress is attempting to run without a required securityContext/runAsUser
Warning: [nsa-cisa-k8s-v1.2-privilege-escalation] Privilege escalation container is not allowed: wordpress
Warning: [nsa-cisa-k8s-v1.2-cpu-and-memory-limits-required] container <wordpress> does not have <{"cpu", "memory"}> limits defined
Warning: [nsa-cisa-k8s-v1.2-capabilities] container <wordpress> is not dropping all required capabilities. Container must drop all of ["ALL"] or "ALL"
Warning: [nsa-cisa-k8s-v1.2-readonlyrootfilesystem] only read-only root filesystem container is allowed: wordpress
pod/wp-non-compliant created
移除 NSA CISA Kubernetes 安全加固 v1.2 政策包
如果需要，您可以从集群中移除 NSA CISA Kubernetes 安全加固 v1.2 政策包。
kubectl
使用 kubectl 移除政策：
kubectl delete constraint -l policycontroller.gke.io/bundleName=nsa-cisa-k8s-v1.2
kpt
移除政策：
kpt live destroy
Config Sync
使用 Config Sync 将政策部署到其集群的运维人员可以按照以下说明操作：
将更改推送到 Config Sync 代码库：
git rm -r SYNC_ROOT_DIR/policies/nsa-cisa-k8s-v1.2 git commit -m 'Removing NSA CISA Kubernetes Hardening Guide v1.2 policies' git push
验证状态：
gcloud alpha anthos config sync repo list --project PROJECT_ID
SYNCED列中显示您的代码库即表示政策移除成功。