Workload Identity-Föderation

Dieses Dokument bietet eine Übersicht über die Workload Identity-Föderation. Mit Workload Identity-Föderation können Sie lokale oder Multi-Cloud-Arbeitslasten mithilfe von föderierten Identitäten anstelle eines Dienstkontoschlüssels Zugriff auf Google Cloud-Ressourcen gewähren.

Sie können Workload Identity-Föderation mit Arbeitslasten verwenden, die in Amazon Web Services (AWS) und Azure ausgeführt werden, lokalem Active Directory, Bereitstellungsdiensten wie GitHub und GitLab und mit einem beliebigen Identitätsanbieter (IdP), der OpenID Connect (OIDC) oder Security Assertion Markup Language (SAML) V2.0 unterstützt.

Vorteile der Workload Identity-Föderation

Traditionell können Anwendungen, die außerhalb von Google Cloud ausgeführt werden, Dienstkontoschlüssel für den Zugriff auf Google Cloud-Ressourcen verwenden. Dienstkontoschlüssel sind jedoch leistungsstarke Anmeldedaten und können ein Sicherheitsrisiko darstellen, wenn sie nicht ordnungsgemäß verwaltet werden. Dank der Workload Identity-Föderation entfällt der mit Dienstkontoschlüsseln verbundene Wartungs- und Sicherheitsaufwand.

Mit der Workload Identity-Föderation können Sie externen Identitäten mithilfe von Identity and Access Management (IAM) IAM-Rollen und direkten Zugriff auf Google Cloud-Ressourcen zuweisen. Sie können den Zugriff auch über die Identitätsübernahme des Dienstkontos gewähren.

Identitätspools für Arbeitslasten

Ein Workload Identity-Pool ist eine Entität, mit der Sie externe Identitäten verwalten können.

Im Allgemeinen empfehlen wir, für jede Umgebung, die nicht Teil von Google Cloud ist und auf Google-Cloud Ressourcen zugreifen muss, beispielsweise Entwicklungs-, Staging- oder Produktionsumgebungen, einen neuen Pool zu erstellen.

Anbieter von Workload Identity-Pools:

Ein Workload Identity-Pool-Anbieter ist eine Entität, die eine Beziehung zwischen Google Cloud und Ihrem Identitätsanbieter beschreibt. Dazu gehören:

• AWS
• Azure AD
• GitHub
• GitLab
• Kubernetes-Cluster
• Okta
• Lokale Active Directory Federation Services (AD FS)
• Terraform

Die Workload Identity-Föderation entspricht der Spezifikation des OAuth 2.0-Tokenaustauschs. Sie geben Anmeldedaten von Ihrem Identitätsanbieter an den Security Token Service weiter, der die Identität der Anmeldedaten prüft und dann ein föderiertes Token zurückgibt.

OIDC-Anbieter mit lokalen JWKs

Für eine Föderation von Arbeitslasten ohne öffentlichen OIDC-Endpunkt können Sie OIDC-JSON-Webschlüsselsätze (JWKS) direkt in den Pool hochladen. Dies ist häufig nötig, wenn Terraform oder GitHub Enterprise in Ihrer eigenen Umgebung gehostet wird oder rechtliche Anforderungen bestehen, öffentliche URLs nicht offenzulegen. Weitere Informationen finden Sie unter OIDC-JWKs verwalten (optional).

Attributzuordnungen

Die von Ihrem externen IdP ausgestellten Tokens enthalten ein oder mehrere Attribute. Einige IdPs bezeichnen diese Attribute als Anforderungen.

Tokens des Google Security Token Service enthalten auch ein oder mehrere Attribute, wie in der folgenden Tabelle aufgeführt:

Attribut	Beschreibung
google.subject	Erforderlich. Eine eindeutige Kennung für den Nutzer. Dieses Attribut wird in IAM-Rollenbindungen vom Typ principal:// verwendet und in Cloud Logging-Logs angezeigt. Der Wert muss eindeutig sein und darf 127 Zeichen nicht überschreiten.
google.groups	Optional. Eine Reihe von Gruppen, zu denen die Identität gehört. Dieses Attribut wird in IAM-Rollenbindungen vom Typ principalSet:// verwendet, um allen Mitgliedern einer Gruppe Zugriff zu gewähren.
attribute.NAME	Optional. Sie können bis zu 50 benutzerdefinierte Attribute definieren und diese Attribute in IAM-principalSet://-Rollenbindungen verwenden, um Zugriff auf alle Identitäten mit einem bestimmten Attribut zu gewähren.

Mit einer Attributzuordnung wird definiert, wie der Wert des Attributs des Google Security Token Service-Tokens von einem externen Token abgeleitet wird. Für jedes Attribut eines Google Security Token Service-Tokens können Sie eine Attributzuordnung definieren, die so formatiert ist:

TARGET_ATTRIBUTE=SOURCE_EXPRESSION

Ersetzen Sie Folgendes:

• TARGET_ATTRIBUTE ist ein Attribut des Google Security Token Service-Tokens.
• SOURCE_EXPRESSION ist ein Ausdruck (Common Expression Language, CEL), der ein oder mehrere Attribute aus den von Ihrem externen Identitätsanbieter ausgegebenen Tokens transformiert.

Die folgende Liste enthält Beispiele für die Attributzuordnung:

• Weisen Sie das Assertion-Attribut sub google.subject zu:

  google.subject=assertion.sub
  

• Verketten Sie mehrere Assertion-Attribute:

  google.subject="myprovider::" + assertion.aud + "::" + assertion.sub
  

• Ordnen Sie einem GUID-Wert-Assertion-Attribut workload_id einen Namen zu und weisen Sie das Ergebnis einem benutzerdefinierten Attribut namens attribute.my_display_name zu:

  attribute.my_display_name={
    "8bb39bdb-1cc5-4447-b7db-a19e920eb111": "Workload1",
    "55d36609-9bcf-48e0-a366-a3cf19027d2a": "Workload2"
  }[assertion.workload_id]
  

• Verwenden Sie die logischen Operatoren und Funktionen von CEL, um ein benutzerdefiniertes Attribut namens attribute.environment je nach Amazon-Ressourcenname (ARN) entweder auf prod oder test festzulegen:

  attribute.environment=assertion.arn.contains(":instance-profile/Production") ? "prod" : "test"
  

• Verwenden Sie die Funktion extract, um ein benutzerdefiniertes Attribut aws_role mit dem Namen der angenommenen Rolle oder, falls keine Rolle angenommen wurde, mit dem ARN der Identität zu füllen.

  attribute.aws_role=assertion.arn.contains('assumed-role') ? assertion.arn.extract('{account_arn}assumed-role/') + 'assumed-role/' + assertion.arn.extract('assumed-role/{role_name}/') : assertion.arn
  

• Die split-Funktion teilt einen String mit dem angegebenen Trennzeichenwert auf. Wenn Sie beispielsweise das Attribut username aus einem E-Mail-Adressattribut extrahieren möchten, indem Sie seinen Wert bei @ aufteilen und den ersten String verwenden, verwenden Sie die folgende Attributzuordnung:

  attribute.username=assertion.email.split("@")[0]
  

• Die join-Funktion verbindet eine Liste von Strings im angegebenen Trennzeichenwert. Wenn Sie beispielsweise das benutzerdefinierte Attribut department durch Verketten einer Liste von Strings mit . als Trennzeichen ausfüllen möchten, verwenden Sie die folgende Attributzuordnung:

  attribute.department=assertion.department.join(".")
  

Für AWS stellt Google Standardzuordnungen bereit, die die gängigsten Szenarien abdecken. Sie können auch benutzerdefinierte Zuordnungen bereitstellen.

Bei OIDC-Anbietern müssen Sie die Zuordnungen angeben. In der Dokumentation des Anbieters finden Sie eine Liste der Attribute zu seinen Anmeldedaten, damit Sie die Zuordnung erstellen können.

Weitere Informationen finden Sie in der API-Dokumentation zum [attributeMapping field][attribute-mapping-field].

Attributbedingungen

Eine Attributbedingung ist ein CEL-Ausdruck, mit dem Assertion-Attribute und Zielattribute geprüft werden können. Wenn die Attributbedingung bei bestimmten Anmeldedaten als true ausgewertet wird, werden die Anmeldedaten akzeptiert. Andernfalls werden die Anmeldedaten abgelehnt.

Mit einer Attributbedingung können Sie einschränken, welche Identitäten sich über Ihren Workload Identity-Pool authentifizieren können.

Attributbedingungen sind in Szenarien wie den folgenden nützlich:

• Wenn Ihre Arbeitslast einen Identitätsanbieter verwendet, der öffentlich verfügbar ist, können Sie den Zugriff so einschränken, dass nur die von Ihnen ausgewählten Identitäten Zugriff auf den Workload Identity-Pool haben.

• Wenn Sie einen Identitätsanbieter mit mehreren Cloud-Plattformen verwenden, können Sie verhindern, dass Anmeldedaten, die für eine andere Plattform vorgesehen sind, für Google Cloud verwendet werden und umgekehrt. Dies trägt dazu bei, das Problem der Confused Deputy Attack zu vermieden.

Die Attributbedingung für den Anbieter eines Workload Identity-Pools kann das Schlüsselwort assertion verwenden, das sich auf eine Zuordnung bezieht, die die vom Identitätsanbieter ausgestellten Authentifizierungsdaten darstellt. Sie können für den Zugriff auf die Werte der Zuordnung die Punktnotation verwenden. AWS-Anmeldedaten enthalten beispielsweise den Wert arn, auf den Sie als assertion.arn zugreifen können. Darüber hinaus kann die Attributbedingung jedes Attribut verwenden, das in der Attributzuordnung des Anbieters definiert ist.

Im folgenden Beispiel sind nur Anfragen von Identitäten mit einer bestimmten AWS-Rolle zulässig:

attribute.aws_role == "ROLE_MAPPING"

Weitere Informationen finden Sie in der API-Dokumentation zum Feld attributeCondition.

Zugriffsverwaltung

Der Token-Austausch gibt ein föderiertes Zugriffstoken zurück. Sie können dieses föderierte Zugriffstoken verwenden, um Ihrer Arbeitslast Zugriff im Namen von Hauptkontoidentitäten in Google Cloud-Ressourcen zu gewähren und ein kurzlebiges OAuth 2.0-Zugriffstoken abrufen.

Mit diesem Zugriffstoken können Sie IAM-Zugriff gewähren.

Wir empfehlen die Verwendung von Workload Identity-Föderation, um den Zugriff direkt auf eine Google Cloud-Ressource zu gewähren. Die meisten Google Cloud APIs unterstützen zwar Workload Identity-Föderation, doch haben einige APIs Einschränkungen. Alternativ können Sie die Identitätsübernahme des Dienstkontos verwenden.

Mit diesem Token können Sie alle Google Cloud APIs aufrufen, auf die das Dienstkonto Zugriff hat.

Direkter Ressourcenzugriff

Mit dem direkten Ressourcenzugriff können Sie Ihrer externen Identität direkt über ressourcenspezifische Rollen Zugriff auf eine Google Cloud-Ressource gewähren.

Alternative: Identitätsübernahme des Dienstkontos

Als Alternative zum direkten Ressourcenzugriff können Sie die Identitätsübernahme des Dienstkontos verwenden.

Hinweis: Verwenden Sie vollständig qualifizierte Ressourcennamen für die Zuweisung von Rollen an externe Identitäten und verwenden Sie Ihre Projektnummer und nicht Ihre Projekt-ID.

Sie müssen Ihrem Dienstkonto die Rolle "Workload Identity-Nutzer" (roles/iam.workloadIdentityUser) zuweisen.

Hauptkonten und Sicherheit

Mithilfe von Hauptkontotypen gewähren Sie Zugriff für Hauptkonten oder Teilmengen davon.

Warnung: Sie können zwar allen Identitäten in einem Workload Identity-Pool Zugriff gewähren, dies kann aber zu Risiken führen. Wir empfehlen, den Zugriff mithilfe von Attributen und Bedingungen einzuschränken.

Hauptkontotypen

In der folgenden Tabelle wird beschrieben, wie Hauptkonten als Einzelpersonen und Gruppen von Identitäten definiert werden:

Identitäten	ID-Format
Eine Identität	principal://iam.googleapis.com/projects/PROJECT_NUMBER/locations/global/workloadIdentityPools/POOL_ID/subject/SUBJECT_ATTRIBUTE_VALUE
Alle Identitäten in einer Gruppe	principalSet://iam.googleapis.com/projects/PROJECT_NUMBER/locations/global/workloadIdentityPools/POOL_ID/group/GROUP_ID
Alle Identitäten mit einem bestimmten Attributwert	principalSet://iam.googleapis.com/projects/PROJECT_NUMBER/locations/global/workloadIdentityPools/POOL_ID/attribute.ATTRIBUTE_NAME/ATTRIBUTE_VALUE

Nächste Schritte

• Verwenden Sie Workload Identity-Föderation, damit Ihre Arbeitslasten auf Ressourcen von AWS oder Azure, Active Directory und Bereitstellungspipelines oder OIDC- oder SAML-Anbieter zugreifen können.

• Weitere Informationen zum Verwalten von Workload Identity-Pools mithilfe der Google Cloud CLI oder der REST API.