Iniziare a utilizzare Google Cloud CLI (GKE)

Questo tutorial mostra come configurare e testare un criterio di Autorizzazione binaria che richiede attestations. Questo tipo di criterio protegge la catena di fornitura del software basata su container verificando che un'immagine container abbia un'attestazione firmata prima di consentire il deployment dell'immagine.

Al momento del deployment, Autorizzazione binaria utilizza gli attestatori per verificare le firme digitali nelle attestations. Le attestazioni vengono create dai significanti, di solito come parte di una pipeline di integrazione continua (CI).

In questo tutorial, il cluster GKE, le attestazioni e gli attestatori si trovano tutti in un singolo progetto. Una configurazione a progetto singolo è utile soprattutto per eseguire test o sperimentare con il servizio. Per un esempio più reale, consulta Configurazione di più progetti.

I passaggi riportati di seguito descrivono le attività eseguite dalla riga di comando. Per seguire questi passaggi utilizzando la console Google Cloud, consulta Iniziare a utilizzare la console Google Cloud.

Obiettivi

In questo tutorial imparerai a:

Crea un cluster Google Kubernetes Engine (GKE) con Autorizzazione binaria abilitata
Crea un attestatore utilizzato dall'esecutore di Autorizzazione binaria per verificare la firma su un'attestazione
Configura un criterio che richiede un'attestazione
Crea una coppia di chiavi di crittografia per firmare le attestazioni e verificarle in un secondo momento
Firma un digest dell'immagine container, creando una firma
Crea un'attestazione utilizzando la firma
Testa il criterio eseguendo il deployment di un'immagine container in GKE

Costi

In questo documento vengono utilizzati i seguenti componenti fatturabili di Google Cloud:

Artifact Registry o Container Registry
Autorizzazione binaria
GKE
(Facoltativo) Cloud Key Management Service

Per generare una stima dei costi in base all'utilizzo previsto, utilizza il Calcolatore prezzi. I nuovi utenti di Google Cloud possono essere idonei a una prova senza costi aggiuntivi.

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Nella pagina del selettore di progetti della console Google Cloud, seleziona o crea un progetto Google Cloud.

Vai al selettore progetti

Assicurati che la fatturazione sia attivata per il tuo progetto Google Cloud.

Installa Google Cloud CLI.

Per initialize gcloud CLI, esegui questo comando:

gcloud init

Nella pagina del selettore di progetti della console Google Cloud, seleziona o crea un progetto Google Cloud.

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Assicurati che la fatturazione sia attivata per il tuo progetto Google Cloud.

Installa Google Cloud CLI.

Per initialize gcloud CLI, esegui questo comando:

gcloud init

Installa kubectl per interagire con GKE.

Attiva Autorizzazione binaria

Imposta il progetto predefinito

Il primo passaggio consiste nell'impostare il progetto Google Cloud predefinito utilizzato dal comando gcloud:

PROJECT_ID=PROJECT_ID
gcloud config set project ${PROJECT_ID}

dove PROJECT_ID è il nome del tuo progetto.

Abilita le API richieste

Abilita API per:

Container Registry

gcloud --project=${PROJECT_ID} \
    services enable\
    container.googleapis.com\
    containerregistry.googleapis.com\
    binaryauthorization.googleapis.com

Artifact Registry

gcloud --project=${PROJECT_ID} \
    services enable\
    container.googleapis.com\
    artifactregistry.googleapis.com\
    binaryauthorization.googleapis.com

Crea un cluster con Autorizzazione binaria abilitata

Crea il cluster

Creare un cluster GKE con Autorizzazione binaria abilitata. Questo è il cluster in cui vuoi che vengano eseguite le immagini container di cui hai eseguito il deployment. Quando crei il cluster, passi il flag --binauthz-evaluation-mode=PROJECT_SINGLETON_POLICY_ENFORCE al comando gcloud container clusters create.

Per creare il cluster, segui questi passaggi:

gcloud container clusters create \
    --binauthz-evaluation-mode=PROJECT_SINGLETON_POLICY_ENFORCE \
    --zone us-central1-a \
    test-cluster

Qui devi creare un cluster denominato test-cluster nella zona GKE us-central1-a.

Configura `kubectl`

Devi inoltre aggiornare il file kubeconfig locale per l'installazione di kubectl. Fornisce le credenziali e le informazioni sugli endpoint necessarie per accedere al cluster in GKE.

Per aggiornare il file kubeconfig locale:

gcloud container clusters get-credentials \
    --zone us-central1-a \
    test-cluster

Visualizza il criterio predefinito

Un criterio in Autorizzazione binaria è un insieme di regole che regolano il deployment delle immagini container. Puoi avere un solo criterio per progetto. Per impostazione predefinita, il criterio è configurato in modo da consentire il deployment di tutte le immagini container.

Autorizzazione binaria consente di esportare e importare un file di criteri in formato YAML. Questo formato riflette la struttura di un criterio così come è archiviato dal servizio. Quando configuri un criterio utilizzando i comandi gcloud, devi modificare questo file.

Per visualizzare il criterio predefinito, esporta il file YAML del criterio:

gcloud container binauthz policy export

Per impostazione predefinita, il file ha i seguenti contenuti:

admissionWhitelistPatterns:
- namePattern: gcr.io/google_containers/*
- namePattern: gcr.io/google-containers/*
- namePattern: k8s.gcr.io/**
- namePattern: gke.gcr.io/**
- namePattern: gcr.io/stackdriver-agents/*
globalPolicyEvaluationMode: ENABLE
defaultAdmissionRule:
  evaluationMode: ALWAYS_ALLOW
  enforcementMode: ENFORCED_BLOCK_AND_AUDIT_LOG
name: projects/${PROJECT_ID}/policy

L'elenco predefinito contiene il registro di proprietà della community open source k8s.gcr.io, che è stato sostituito da registry.k8s.io e mantenuto nell'elenco per garantire la compatibilità con le versioni precedenti. Il Registro di sistema sostitutivo registry.k8s.io non è incluso nell'elenco predefinito. Quando esegui la migrazione da k8s.gcr.io, passa al registro su cui hai il controllo o aggiungi il registro sostitutivo registry.k8s.io a questo elenco.

In questo caso, la regola predefinita è definita nel nodo defaultAdmissionRule. evaluationMode specifica che il criterio consente tutti i tentativi di deployment delle immagini. In questo tutorial aggiorni la regola predefinita in modo che richiedano attestazioni.

Per ulteriori informazioni sulla struttura di un criterio, consulta la pagina Riferimento YAML per i criteri.

Crea un attestatore

Un attestatore è l'autorità di verifica che l'applicazione forzata di Autorizzazione binaria utilizza al momento del deployment per decidere se consentire a GKE di eseguire il deployment dell'immagine container firmata corrispondente. L'attestatore contiene la chiave pubblica ed è in genere gestito da personale dell'organizzazione responsabile della sicurezza della catena di fornitura del software.

Per creare un attestatore devi:

Crea una nota in Artifact Analysis per archiviare metadati attendibili utilizzati nel processo di autorizzazione
Crea l'attestatore stesso in Autorizzazione binaria e associa la nota che hai creato

Per questo tutorial, hai un attestatore denominato test-attestor e una nota di analisi container denominata test-attestor-note. In uno scenario reale, è possibile avere un numero qualsiasi di attestatori, ognuno dei quali rappresenta una parte che partecipa al processo di autorizzazione per un'immagine container.

Creazione della nota Artifact Analysis

Imposta le variabili che memorizzano il nome dell'attestatore e della nota Artifact Analysis:
```
ATTESTOR_NAME=test-attestor
NOTE_ID=test-attestor-note
```
Sostituisci:
- test-attestor: nome attestatore a tua scelta.
- attestor-note: nome della nota dell'attestatore a tua scelta.

Crea un file JSON in /tmp/note_payload.json che descriva la nota dell'analisi del container:

cat > /tmp/note_payload.json << EOM
{
  "name": "projects/${PROJECT_ID}/notes/${NOTE_ID}",
  "attestation": {
    "hint": {
      "human_readable_name": "Attestor Note"
    }
  }
}
EOM

Crea la nota inviando una richiesta HTTP all'API REST di Artifact Analysis:

curl -X POST \
    -H "Content-Type: application/json" \
    -H "Authorization: Bearer $(gcloud auth print-access-token)"  \
    --data-binary @/tmp/note_payload.json  \
    "https://containeranalysis.googleapis.com/v1/projects/${PROJECT_ID}/notes/?noteId=${NOTE_ID}"

Verifica che la nota sia stata creata:

curl \
-H "Authorization: Bearer $(gcloud auth print-access-token)" \
"https://containeranalysis.googleapis.com/v1/projects/${PROJECT_ID}/notes/${NOTE_ID}"

Crea attestatore

Ora puoi creare l'attestatore:

Crea l'attestatore in Autorizzazione binaria:

gcloud container binauthz attestors create ${ATTESTOR_NAME} \
--attestation-authority-note=${NOTE_ID} \
--attestation-authority-note-project=${PROJECT_ID}

Verifica che l'attestatore sia stato creato:
```
gcloud container binauthz attestors list
```

L'attestatore che hai creato non è ancora utilizzabile senza una coppia di chiavi PKIX associata, che crei di seguito.

Per una configurazione con più progetti, devi impostare le autorizzazioni nella nota di Analisi container come descritto in Configurazione di più progetti. Ciò non è necessario in uno scenario di progetto singolo, perché il progetto dispone del valore roles/containeranalysis.notes.occurrences.viewer richiesto per impostazione predefinita.

Genera una coppia di chiavi

Autorizzazione binaria utilizza chiavi crittografiche per verificare in modo sicuro l'identità dei firmanti. Ciò garantisce che venga eseguito il deployment solo delle immagini container autorizzate. La coppia di chiavi è composta da una chiave privata e una chiave pubblica. Il signer utilizza la chiave privata per firmare il digest dell'immagine container, producendo una firma che viene quindi archiviata in una attestazione. La chiave pubblica è archiviata nell'attestatore. Al momento del deployment, l'enforcer di Autorizzazione binaria utilizza la chiave pubblica dell'attestatore per verificare la firma nell'attestazione prima di consentire il deployment del container.

In questo tutorial, utilizzerai il formato Infrastruttura a chiave pubblica (X.509) (PKIX) per le chiavi di crittografia. Questo tutorial utilizza l'algoritmo di firma digitale Elliptic Curve (ECDSA) consigliato per generare una coppia di chiavi PKIX. Puoi anche utilizzare chiavi RSA o PGP per la firma.

Scopi e algoritmi chiave per ulteriori informazioni sugli algoritmi di firma.

Le chiavi generate e archiviate da Cloud Key Management Service (Cloud KMS) sono conformi a PKIX. Per ulteriori informazioni sull'utilizzo delle chiavi PKIX e di Cloud KMS, consulta Creazione di attestatori mediante gcloud CLI.

PKIX (Cloud KMS)

Per creare la coppia di chiavi in Cloud KMS, segui questi passaggi:

Configura le variabili di ambiente necessarie per creare la coppia di chiavi.

KMS_KEY_PROJECT_ID=${PROJECT_ID}
KMS_KEYRING_NAME=my-binauthz-keyring
KMS_KEY_NAME=my-binauthz-kms-key-name
KMS_KEY_LOCATION=global
KMS_KEY_PURPOSE=asymmetric-signing
KMS_KEY_ALGORITHM=ec-sign-p256-sha256
KMS_PROTECTION_LEVEL=software
KMS_KEY_VERSION=1

Per creare il keyring, esegui questo comando:

gcloud kms keyrings create ${KMS_KEYRING_NAME} \
  --location ${KMS_KEY_LOCATION}

Per creare la chiave, esegui questo comando:

gcloud kms keys create ${KMS_KEY_NAME} \
  --location ${KMS_KEY_LOCATION} \
  --keyring ${KMS_KEYRING_NAME}  \
  --purpose ${KMS_KEY_PURPOSE} \
  --default-algorithm ${KMS_KEY_ALGORITHM} \
  --protection-level ${KMS_PROTECTION_LEVEL}

Per aggiungere la chiave pubblica all'attestatore, esegui questo comando:

gcloud --project="${PROJECT_ID}" \
    container binauthz attestors public-keys add \
    --attestor="${ATTESTOR_NAME}" \
    --keyversion-project="${KMS_KEY_PROJECT_ID}" \
    --keyversion-location="${KMS_KEY_LOCATION}" \
    --keyversion-keyring="${KMS_KEYRING_NAME}" \
    --keyversion-key="${KMS_KEY_NAME}" \
    --keyversion="${KMS_KEY_VERSION}"

Recupera l'ID chiave pubblica dall'attestatore come segue:

Puoi visualizzare l'ID della tua chiave pubblica in qualsiasi momento utilizzando il comando: gcloud container binauthz attestors describe <var>ATTESTOR_NAME</var>.

Per salvare l'ID della chiave pubblica in una variabile di ambiente, inserisci questo comando:
```
PUBLIC_KEY_ID=$(gcloud container binauthz attestors describe ${ATTESTOR_NAME} \
--format='value(userOwnedGrafeasNote.publicKeys[0].id)' --project ${PROJECT_ID})
```

PKIX (chiave locale)

Per generare una coppia di chiavi PKIX:

Crea la chiave privata:

PRIVATE_KEY_FILE="/tmp/ec_private.pem"
openssl ecparam -genkey -name prime256v1 -noout -out ${PRIVATE_KEY_FILE}

Estrae la chiave pubblica dalla chiave privata:

PUBLIC_KEY_FILE="/tmp/ec_public.pem"
openssl ec -in ${PRIVATE_KEY_FILE} -pubout -out ${PUBLIC_KEY_FILE}

Aggiungi la chiave pubblica all'attestatore.

Ora aggiungi la chiave pubblica esportata nell'attestatore in modo che possa essere utilizzata da Autorizzazione binaria per la verifica dell'identità:
```
gcloud --project="${PROJECT_ID}" \
    beta container binauthz attestors public-keys add \
    --attestor="${ATTESTOR_NAME}" \
    --pkix-public-key-file=${PUBLIC_KEY_FILE} \
    --pkix-public-key-algorithm=ecdsa-p256-sha256
```
Nota: questo comando restituisce il valore PUBLIC_KEY_ID che utilizzi durante la creazione di un'attestazione. Si trova nel campo id dell'output e ha un aspetto simile a ni:///sha-256;ybf_gINTzsBKLCaRIeQnExNhKFkGONXXXlr63QeZY-Q.
Salva l'ID della chiave pubblica.

Per salvare l'ID della chiave pubblica, puoi copiarlo dall'output di public-keys add sopra. Per visualizzare l'ID della chiave pubblica dell'attestatore dopo averlo aggiunto all'attestatore, utilizza gcloud container binauthz attestors describe ${ATTESTOR_NAME}:
```
PUBLIC_KEY_ID=$(gcloud container binauthz attestors describe ${ATTESTOR_NAME} \
  --format='value(userOwnedGrafeasNote.publicKeys[0].id)')
```

Configura il criterio

Ora puoi configurare il criterio. In questo passaggio, esporterai il file YAML dei criteri nel tuo sistema locale e modificherai la regola predefinita in modo che richieda un'attestazione da parte dell'attestatore definito in precedenza.

Per configurare il criterio:

Crea un nuovo file dei criteri che consenta le immagini di sistema gestite da Google, imposti il valore evaluationMode su REQUIRE_ATTESTATION e aggiunga un nodo denominato requireAttestationsBy che fa riferimento all'attestatore che hai creato:

cat > /tmp/policy.yaml << EOM
    globalPolicyEvaluationMode: ENABLE
    defaultAdmissionRule:
      evaluationMode: REQUIRE_ATTESTATION
      enforcementMode: ENFORCED_BLOCK_AND_AUDIT_LOG
      requireAttestationsBy:
        - projects/${PROJECT_ID}/attestors/${ATTESTOR_NAME}
    name: projects/${PROJECT_ID}/policy
EOM

Importa il file YAML del criterio in Autorizzazione binaria:
```
gcloud container binauthz policy import /tmp/policy.yaml
```

Per ulteriori informazioni sulla configurazione di un criterio, consulta Configurare un criterio utilizzando gcloud CLI.

Testa il criterio

Puoi testare il criterio configurato in precedenza provando a eseguire il deployment di un'immagine container di esempio nel cluster. Il criterio bloccherà il deployment perché non è stata effettuata l'attestazione richiesta.

Per questo tutorial, puoi utilizzare immagini di esempio di Container Registry e Artifact Registry. L'immagine di Container Registry si trova nel percorso gcr.io/google-samples/hello-app:1.0. L'immagine da Artifact Registry si trova nel percorso us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/hello-app:1.0. Entrambi i percorsi contengono un'immagine pubblica creata da Google che contiene un esempio di applicazione "Hello World!".

Innanzitutto, prova a eseguire il deployment dell'immagine:

kubectl run hello-server --image gcr.io/google-samples/hello-app:1.0 --port 8080

Ora verifica che il deployment sia stato bloccato da Autorizzazione binaria:

kubectl get pods

Il comando stampa il seguente messaggio, che indica che il deployment dell'immagine non è stato eseguito:

No resources found.

Puoi trovare ulteriori dettagli sul deployment:

kubectl get event --template \
'{{range.items}}{{"\033[0;36m"}}{{.reason}}:{{"\033[0m"}}\{{.message}}{{"\n"}}{{end}}'

Verrà visualizzata una risposta simile alla seguente:

FailedCreate: Error creating: pods POD_NAME is forbidden: admission webhook "imagepolicywebhook.image-policy.k8s.io" denied the request: Image IMAGE_NAME denied by Binary Authorization default admission rule. Image IMAGE_NAME denied by attestor ATTESTOR_NAME: No attestations found

In questo output:

POD_NAME: il nome del pod.
IMAGE_NAME: il nome dell'immagine.
ATTESTOR_NAME: il nome dell'attestatore.

Assicurati di eliminare il deployment per poter andare al passaggio successivo:

kubectl delete deployment hello-server

Crea un'attestazione

Un'attestazione è un documento digitale creato da un firmatario che certifica che GKE è autorizzato a eseguire il deployment dell'immagine container associata. Il processo di creazione di un'attestazione a volte è chiamato "firma di un'immagine". Un firmatario può essere una persona o, più spesso, un processo automatizzato che viene eseguito al momento della creazione di un'immagine container. La firma viene creata utilizzando la chiave privata di una coppia di chiavi. In fase di deployment, l'applicatore di Autorizzazione binaria utilizza la chiave pubblica dell'attestatore per verificare la firma nell'attestazione.

In questo tutorial, la tua attestazione afferma semplicemente che autorizzi il deployment dell'immagine.

Per creare un'attestazione:

Imposta le variabili che archiviano il percorso del Registro di sistema e il digest dell'immagine:

Container Registry

IMAGE_PATH="gcr.io/google-samples/hello-app"
IMAGE_DIGEST="sha256:c62ead5b8c15c231f9e786250b07909daf6c266d0fcddd93fea882eb722c3be4"
IMAGE_TO_ATTEST=${IMAGE_PATH}@${IMAGE_DIGEST}

Artifact Registry

IMAGE_PATH="us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/hello-app"
IMAGE_DIGEST="sha256:37e5287945774f27b418ce567cd77f4bbc9ef44a1bcd1a2312369f31f9cce567"
IMAGE_TO_ATTEST=${IMAGE_PATH}@${IMAGE_DIGEST}

Per creare l'attestazione:

Cloud KMS PKIX

Per creare l'attestazione utilizzando la chiave Cloud KMS, esegui questo comando:

gcloud beta container binauthz attestations sign-and-create \
    --project="${PROJECT_ID}" \
    --artifact-url="${IMAGE_TO_ATTEST}" \
    --attestor="${ATTESTOR_NAME}" \
    --attestor-project="${PROJECT_ID}" \
    --keyversion-project="${KMS_KEY_PROJECT_ID}" \
    --keyversion-location="${KMS_KEY_LOCATION}" \
    --keyversion-keyring="${KMS_KEYRING_NAME}" \
    --keyversion-key="${KMS_KEY_NAME}" \
    --keyversion="${KMS_KEY_VERSION}"

PKIX (chiave locale)

Per creare l'attestazione utilizzando la chiave locale:

Genera il payload di attestazione:

gcloud container binauthz create-signature-payload \
--artifact-url=${IMAGE_TO_ATTEST} > /tmp/generated_payload.json

Il file JSON payload ha i seguenti contenuti:

{
"critical": {
  "identity": {
    "docker-reference": "gcr.io/google-samples/hello-app"
  },
  "image": {
    "docker-manifest-digest": "sha256:c62ead5b8c15c231f9e786250b07909daf6c266d0fcddd93fea
882eb722c3be4"
  },
  "type": "Google cloud binauthz container signature"
}
}

Per firmare il payload con la tua chiave privata PKIX e generare un file di firma, esegui questo comando:
```
openssl dgst -sha256 -sign ${PRIVATE_KEY_FILE} /tmp/generated_payload.json > /tmp/ec_signature
```
Il file della firma è la versione firmata del file JSON del payload che hai creato in precedenza in questa guida.

Crea e convalida l'attestazione:

gcloud container binauthz attestations create \
  --project="${PROJECT_ID}" \
  --artifact-url="${IMAGE_TO_ATTEST}" \
  --attestor="projects/${PROJECT_ID}/attestors/${ATTESTOR_NAME}" \
  --signature-file=/tmp/ec_signature \
  --public-key-id="${PUBLIC_KEY_ID}" \
  --validate

Sostituisci PUBLIC_KEY_ID con l'ID della chiave pubblica indicata nella sezione Generare una coppia di chiavi PKIX qui sopra.

Il flag validate verifica che l'attestazione possa essere verificata dall'attestatore configurato nel criterio.

Verifica che l'attestazione sia stata creata:

gcloud container binauthz attestations list \
    --attestor=$ATTESTOR_NAME --attestor-project=$PROJECT_ID

Per saperne di più sulla creazione delle attestazioni, consulta Creazione delle attestazioni.

Ripeti il test delle norme

Verifica nuovamente il criterio eseguendo il deployment di un'immagine container di esempio nel cluster. Questa volta, devi eseguire il deployment dell'immagine utilizzando il digest anziché un tag come 1.0 o latest, poiché Autorizzazione binaria utilizzerà sia il percorso dell'immagine sia il digest per cercare le attestazioni. Qui, Autorizzazione binaria consente il deployment dell'immagine perché è stata effettuata l'attestazione richiesta.

Per eseguire il deployment dell'immagine, segui questi passaggi:

kubectl run hello-server --image ${IMAGE_TO_ATTEST} --port 8080

Per verificare che sia stato eseguito il deployment dell'immagine:

kubectl get pods

Il comando stampa un messaggio simile al seguente, che indica che il deployment è riuscito:

NAME                            READY     STATUS    RESTARTS   AGE
hello-server-579859fb5b-h2k8s   1/1       Running   0          1m

Esegui la pulizia

Per evitare che al tuo Account Google Cloud vengano addebitati costi relativi alle risorse utilizzate in questo tutorial, elimina il progetto che contiene le risorse oppure mantieni il progetto ed elimina le singole risorse.

Elimina il cluster che hai creato in GKE:

gcloud container clusters delete \
    --zone=us-central1-a \
    test-cluster

Passaggi successivi

Scopri di più su Autorizzazione binaria
Scopri i concetti chiave utilizzati in Autorizzazione binaria
Utilizza l'attestatore built-by-cloud-build per eseguire il deployment solo delle immagini create da Cloud Build (anteprima).
Abilitare la modalità di prova per disabilitare l'applicazione forzata
Utilizzare il deployment di emergenza per bypassare l'applicazione forzata

Iniziare a utilizzare Google Cloud CLI (GKE)

Obiettivi

Costi

Prima di iniziare

Attiva Autorizzazione binaria

Imposta il progetto predefinito

Abilita le API richieste

Container Registry

Artifact Registry

Crea un cluster con Autorizzazione binaria abilitata

Crea il cluster

Configura kubectl

Visualizza il criterio predefinito

Crea un attestatore

Creazione della nota Artifact Analysis

Crea attestatore

Genera una coppia di chiavi

PKIX (Cloud KMS)

PKIX (chiave locale)

Configura il criterio

Testa il criterio

Crea un'attestazione

Container Registry

Artifact Registry

Cloud KMS PKIX

PKIX (chiave locale)

Ripeti il test delle norme

Esegui la pulizia

Passaggi successivi

Configura `kubectl`