Usar restrições da política de aumento da proteção do Kubernetes para a CISA da NSA

O Policy Controller é fornecido com uma biblioteca padrão de modelos de restrição que podem ser usados com o pacote de política do guia de aumento da proteção do Kubernetes para a Agência de Segurança Cibernética e Infraestrutura (CISA) da Agência de Segurança Nacional (NSA) v1.2 para avaliar a conformidade dos recursos do cluster com alguns aspectos do Guia de aumento da proteção do Kubernetes para a CISA da NSA v1.2.

Restrições do pacote de políticas de aumento da proteção do Kubernetes na CISA para v1.2

Nome da restrição Descrição da restrição
nsa-cisa-k8s-v1.2-apparmor Restringe o perfil "AppArmor" para pods.
nsa-cisa-k8s-v1.2-automount-serviceaccount-token-pod Restringe o uso de "automountServiceAccountToken" aos pods.
nsa-cisa-k8s-v1.2-block-all-ingress Restringe a criação de objetos de entrada.
nsa-cisa-k8s-v1.2-block-secrets-of-type-basic-auth Restringe o uso de secrets do tipo "kubernetes.io/basic-auth".
nsa-cisa-k8s-v1.2-capabilities Os contêineres precisam descartar todos os recursos e não podem adicionar novamente nenhum outro.
nsa-cisa-k8s-v1.2-cpu-and-memory-limits-required Todos os pods de carga de trabalho precisam especificar os limites de "cpu" e "memória".
nsa-cisa-k8s-v1.2-host-namespaces Restringe contêineres com "hostPID" ou "hostIPC" definido como "true".
nsa-cisa-k8s-v1.2-host-namespaces-hostnetwork Não é permitido compartilhar os namespaces do host.
nsa-cisa-k8s-v1.2-host-network Restringe a execução de contêineres com a sinalização "hostNetwork" definida como "true".
nsa-cisa-k8s-v1.2-hostport Restringe a execução de contêineres com o parâmetro "hostPort" configurado.
nsa-cisa-k8s-v1.2-privilege-escalation Restringe os contêineres com "allowprivilegedImportante" definido como "true".
nsa-cisa-k8s-v1.2-privileged-containers Restringe contêineres com "securityContext.privileged" como "true".
nsa-cisa-k8s-v1.2-readonlyrootfilesystem Exige o uso de um sistema de arquivos raiz somente leitura por contêineres de pod.
nsa-cisa-k8s-v1.2-require-namespace-network-policies Requer que cada namespace definido no cluster tenha uma "NetworkPolicy".
nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-clusteradmin-rolebindings Restringe o uso do papel "cluster-admin".
nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-edit-rolebindings Restringe o uso do papel "editar".
nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-hostpath-volumes Restringe o uso de volumes "HostPath".
nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-pods-exec Restringe o uso de "pods/exec" em "Roles" e "ClusterRoles".
nsa-cisa-k8s-v1.2-running-as-non-root Restringe a execução de contêineres como usuário raiz.
nsa-cisa-k8s-v1.2-seccomp O perfil do Seccomp não pode ser definido explicitamente como "Unconfined".
nsa-cisa-k8s-v1.2-selinux Não é possível definir o tipo de SELinux ou uma opção de papel ou usuário personalizado do SELinux.

Antes de começar

  1. Instale e inicialize a Google Cloud CLI, que fornece os comandos gcloud e kubectl usados nestas instruções. Se você usa o Cloud Shell, a Google Cloud CLI já vem pré-instalada.
  2. Instale o Policy Controller v1.15.2 ou mais recente no cluster com a biblioteca padrão de modelos de restrição. Você também precisa ativar a compatibilidade com restrições referenciais, já que este pacote contém restrições referenciais.

Configurar o Policy Controller com restrições referenciais

  1. Salve o seguinte manifesto YAML em um arquivo como policycontroller-config.yaml. O manifesto configura o Policy Controller para observar tipos específicos de objetos.

    apiVersion: config.gatekeeper.sh/v1alpha1
    kind: Config
    metadata:
      name: config
      namespace: "gatekeeper-system"
    spec:
      sync:
        syncOnly:
          - group: "networking.k8s.io"
            version: "v1"
            kind: "NetworkPolicy"
    
  2. Aplique o manifesto policycontroller-config.yaml:

    kubectl apply -f policycontroller-config.yaml
    

Auditar o pacote de políticas de aumento da proteção do Kubernetes v1.2 da NSA CISA

O Policy Controller permite aplicar políticas ao cluster do Kubernetes. Para ajudar a testar suas cargas de trabalho e a conformidade delas com as políticas do guia de aumento da proteção do Kubernetes para a CISA da NSA v1.2 descritas na tabela anterior, implante essas restrições no modo de "auditoria" a fim de revelar violações e, principalmente, ter a chance de corrigi-las antes de aplicá-las no cluster do Kubernetes.

É possível aplicar essas políticas com spec.enforcementAction definido como dryrun usando kubectl, kpt ou Config Sync .

kubectl

  1. (Opcional) Visualize as restrições de política com o kubectl:

    kubectl kustomize https://github.com/GoogleCloudPlatform/gke-policy-library.git/anthos-bundles/nsa-cisa-k8s-v1.2
    
  2. Aplique as restrições da política com o kubectl:

    kubectl apply -k https://github.com/GoogleCloudPlatform/gke-policy-library.git/anthos-bundles/nsa-cisa-k8s-v1.2
    

    A saída é esta:

    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
    
  3. Verifique se as restrições da política foram instaladas e se existem violações no cluster:

    kubectl get constraints -l policycontroller.gke.io/bundleName=nsa-cisa-k8s-v1.2
    

    O resultado será assim:

    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

  1. Instale e configure o kpt.

    O kpt é usado nestas instruções para personalizar e implantar recursos do Kubernetes.

  2. Faça o download do pacote de política do guia de aumento da proteção do Kubernetes para a CISA da NSA v1.2 no GitHub usando o kpt:

    kpt pkg get https://github.com/GoogleCloudPlatform/gke-policy-library.git/anthos-bundles/nsa-cisa-k8s-v1.2
    
  3. Execute a função set-enforcement-action do kpt para definir a ação de aplicação das políticas como dryrun:

    kpt fn eval nsa-cisa-k8s-v1.2 -i gcr.io/kpt-fn/set-enforcement-action:v0.1 \
    -- enforcementAction=dryrun
    
  4. Inicialize o diretório de trabalho com o kpt, que cria um recurso para acompanhar as alterações:

    cd nsa-cisa-k8s-v1.2 kpt live init
    
  5. Aplique as restrições da política ao kpt:

    kpt live apply
    
  6. Verifique se as restrições da política foram instaladas e se existem violações no cluster:

    kpt live status --output table --poll-until current
    

    O status CURRENT confirma a instalação bem-sucedida das restrições.

Config Sync

  1. Instale e configure o kpt.

    O kpt é usado nestas instruções para personalizar e implantar recursos do Kubernetes.

    Os operadores que usam o Config Sync para implantar políticas nos clusters podem usar as seguintes instruções:

  2. Altere para o diretório de sincronização do Config Sync:

    cd SYNC_ROOT_DIR
    

    Para criar ou anexar .gitignore com resourcegroup.yaml:

    echo resourcegroup.yaml >> .gitignore
    
  3. Crie um diretório policies dedicado:

    mkdir -p policies
    
  4. Faça o download do pacote de política do guia de aumento da proteção do Kubernetes para a CISA da NSA v1.2 no GitHub usando o kpt:

    kpt pkg get https://github.com/GoogleCloudPlatform/gke-policy-library.git/anthos-bundles/nsa-cisa-k8s-v1.2 policies/nsa-cisa-k8s-v1.2
    
  5. Execute a função set-enforcement-action do kpt para definir a ação de aplicação das políticas como dryrun:

    kpt fn eval policies/nsa-cisa-k8s-v1.2 -i gcr.io/kpt-fn/set-enforcement-action:v0.1 -- enforcementAction=dryrun
    
  6. (Opcional) Visualize as restrições de política a serem criadas:

    kpt live init policies/nsa-cisa-k8s-v1.2 kpt live apply --dry-run policies/nsa-cisa-k8s-v1.2
    
  7. Se o diretório de sincronização do Config Sync usar Kustomize, adicione policies/nsa-cisa-k8s-v1.2 à raiz kustomization.yaml. Caso contrário, remova o arquivo policies/nsa-cisa-k8s-v1.2/kustomization.yaml:

    rm SYNC_ROOT_DIR/policies/nsa-cisa-k8s-v1.2/kustomization.yaml
    
  8. Envie as alterações para o repositório do Config Sync:

    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
    
  9. Verifique o status da instalação:

    watch gcloud beta container fleet config-management status --project PROJECT_ID
    

    O status SYNCED confirma a instalação das políticas.

Visualizar violações de políticas

Depois que as restrições de política são instaladas no modo de auditoria, as violações no cluster podem ser visualizadas na interface usando o Painel do Controlador de políticas.

Também é possível usar kubectl para visualizar violações no cluster usando o seguinte comando:

  kubectl get constraint -l policycontroller.gke.io/bundleName=nsa-cisa-k8s-v1.2 -o json | jq -cC '.items[]| [.metadata.name,.status.totalViolations]'
  

Se houver violações, uma lista das mensagens de violação por restrição poderá ser visualizada com:

  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[]?]'
  

Alterar ação de aplicação do pacote de políticas do NSA CISA Kubernetesing v1.2

Depois de analisar as violações de políticas no cluster, considere alterar o modo de aplicação para que o controlador de admissão warn ou deny bloqueie a aplicação de recursos sem compliance no cluster.

kubectl

  1. Use o kubectl para definir a ação de cumprimento das políticas como 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"}]'
    
  2. Verifique se a ação de cumprimento das restrições da política foi atualizada:

    kubectl get constraints -l policycontroller.gke.io/bundleName=nsa-cisa-k8s-v1.2
    

kpt

  1. Execute a função set-enforcement-action do kpt para definir a ação de aplicação das políticas como warn:

    kpt fn eval -i gcr.io/kpt-fn/set-enforcement-action:v0.1 -- enforcementAction=warn
    
  2. Aplique as restrições da política:

    kpt live apply
    

Config Sync

Os operadores que usam o Config Sync para implantar políticas nos clusters podem usar as seguintes instruções:

  1. Altere para o diretório de sincronização do Config Sync:

    cd SYNC_ROOT_DIR
    
  2. Execute a função set-enforcement-action do kpt para definir a ação de aplicação das políticas como warn:

    kpt fn eval policies/nsa-cisa-k8s-v1.2 -i gcr.io/kpt-fn/set-enforcement-action:v0.1 -- enforcementAction=warn
    
  3. Envie as alterações para o repositório do Config Sync:

    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
    
  4. Verifique o status da instalação:

    gcloud alpha anthos config sync repo list --project PROJECT_ID
    

    Seu repo que aparece na coluna SYNCED confirma a instalação das políticas.

Aplicação da política de testes

Crie um recurso não compatível no cluster usando o seguinte comando:

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

O controlador de admissão produzirá um alerta listando as violações da política que esse recurso viola, conforme mostrado no exemplo a seguir:

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

Remoção do pacote de políticas de aumento da proteção do Kubernetes da NSA CISA v1.2

Se necessário, o pacote de políticas de aumento da proteção do Kubernetes da NSA CISA v1.2 pode ser removido do cluster.

kubectl

  • Use o kubectl para remover as políticas:

    kubectl delete constraint -l policycontroller.gke.io/bundleName=nsa-cisa-k8s-v1.2
    

kpt

  • Remova as políticas:

    kpt live destroy
    

Config Sync

Os operadores que usam o Config Sync para implantar políticas nos clusters podem usar as seguintes instruções:

  1. Envie as alterações para o repositório do Config Sync:

    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
    
  2. Verifique o status:

    gcloud alpha anthos config sync repo list --project PROJECT_ID
    

    Seu repo que aparece na coluna SYNCED confirma a remoção das políticas.