Best practice per la sicurezza di Cloud Service Mesh

Questo documento descrive le best practice per stabilire e gestire una Cloud Service Mesh in esecuzione su Google Kubernetes Engine (GKE). Le linee guida nel documento va oltre le impostazioni utilizzate per configurare e installare Cloud Service Mesh e descrive come utilizzare Cloud Service Mesh con altri servizi Google Cloud prodotti e funzionalità per la protezione dalle minacce alla sicurezza che le applicazioni in una rete mesh.

Il pubblico di destinazione di questo documento include gli amministratori che gestiscono i criteri in un Cloud Service Mesh e gli utenti che eseguono servizi in un Cloud Service Mesh. Le misure di sicurezza descritte qui sono utili anche per le organizzazioni che devono migliorare la sicurezza dei propri mesh di servizi per soddisfare i requisiti di conformità.

Il documento è organizzato come segue:

Introduzione

Cloud Service Mesh fornisce funzionalità e strumenti che ti aiutano a osservare, gestire e difendere i servizi in modo unificato. Prende un approccio incentrato sull'applicazione utilizza identità di applicazione attendibili piuttosto che un approccio incentrato sull'IP di rete. Puoi eseguire il deployment di un mesh di servizi in modo trasparente, senza dover modificare il codice dell'applicazione. Cloud Service Mesh offre un controllo dichiarativo sulla rete il che aiuta a disaccoppiare il lavoro dei team responsabili la distribuzione e il rilascio di funzionalità dell'applicazione dalle responsabilità responsabili della sicurezza e del networking.

Cloud Service Mesh si basa sull'open source Mesh di servizi Istio, che consente di creare configurazioni e topologie sofisticate. In base alla struttura, dell'organizzazione, uno o più team o ruoli potrebbero l'installazione e la configurazione di un mesh. Vengono scelte le impostazioni predefinite di Cloud Service Mesh ma in alcuni casi potrebbe essere necessario configurazioni personalizzate o di concedere eccezioni escludendo determinate app, porte o indirizzi IP che partecipano a un mesh. Avere dei controlli in atto per governare le configurazioni mesh e le eccezioni di sicurezza.

Vettori di attacco e rischi per la sicurezza

Vettori d'attacco

La sicurezza di Cloud Service Mesh segue il modello di sicurezza Zero Trust che presuppone le minacce alla sicurezza provengono sia dall’interno che dall’esterno perimetro di sicurezza. Ecco alcuni esempi di tipi di attacchi alla sicurezza che possono rappresentare una minaccia per le applicazioni in un mesh di servizi:

  • Attacchi di esfiltrazione di dati. Ad esempio, attacchi che intercettano dati sensibili o credenziali dal traffico tra servizi.
  • Attacchi man-in-the-middle. Ad esempio, un servizio dannoso che maschera la maschera come servizio legittimo per ottenere o modificare la comunicazione tra i servizi di machine learning.
  • Attacchi di escalation dei privilegi. Ad esempio, gli attacchi che utilizzano l'accesso illecito a privilegi elevati per eseguire operazioni in una rete.
  • Attacchi Denial of Service (DoS).
  • Attacchi botnet che tentano di compromettere e manipolare i servizi per avviarli ad altri servizi.

Gli attacchi possono essere classificati anche in base agli obiettivi degli attacchi:

  • Attacchi alla rete interna del mesh. Attacchi finalizzati a manomettere, intercettare o spoofing del mesh di servizi interni da service-to-service o service-to-control-plane comunicazione.
  • Attacchi al piano di controllo. Attacchi volti a causare il malfunzionamento del piano di controllo (ad esempio un attacco DoS) o a esfiltrare dati sensibili dal piano di controllo.
  • Attacchi ai bordi della maglia. Attacchi volti a manomettere, intercettare o falsificare la comunicazione all'ingresso o all'uscita della rete mesh.
  • Attacchi alle operazioni del mesh. Attacchi mirati alle operazioni del mesh. Gli aggressori potrebbero cercano di ottenere privilegi elevati per condurre operazioni dannose in un mesh, come la modifica dei criteri di sicurezza e delle immagini dei carichi di lavoro.

Rischi per la sicurezza

Oltre agli attacchi alla sicurezza, una rete mesh presenta anche altri rischi per la sicurezza. L'elenco seguente descrive alcuni possibili rischi per la sicurezza:

  • Protezione della sicurezza incompleta. Non è stato configurato un mesh di servizi con criteri di autenticazione e autorizzazione per proteggerne la sicurezza. Ad esempio, non sono definiti criteri di autenticazione o autorizzazione per i servizi in un mesh.
  • Eccezioni alle norme di sicurezza. Per venire incontro ai loro casi d'uso specifici, possono creare eccezioni alle norme di sicurezza per determinati tipi di traffico (interni esterne) per essere escluse dai criteri di sicurezza di Cloud Service Mesh. Per gestire in modo sicuro questi casi, consulta la sezione Gestire in modo sicuro le eccezioni alle norme.
  • Trascurato gli upgrade delle immagini. Potrebbero essere rilevate vulnerabilità per le immagini utilizzate in una mesh. Devi mantenere le immagini del componente mesh e del carico di lavoro con le ultime correzioni di vulnerabilità.
  • Mancanza di manutenzione (nessuna competenza o risorse). Il software e le configurazioni dei criteri della rete mesh richiedono una manutenzione regolare per sfruttare i meccanismi di protezione della sicurezza più recenti.
  • Mancanza di visibilità. Errori di configurazione o configurazioni non sicure del mesh e le operazioni/attività di rete mesh anormali non vengono l'attenzione degli amministratori della rete mesh.
  • Deviazione dalla configurazione: La configurazione dei criteri in una mesh si discosta dalla fonte attendibile.

Misure per proteggere un mesh di servizi

Questa sezione presenta un manuale operativo per la protezione dei mesh di servizi.

Architettura di sicurezza

La sicurezza di un mesh di servizi dipende dalla sicurezza dei componenti diversi livelli del sistema mesh e delle sue applicazioni. L'intenzione di alto livello della postura di sicurezza proposta di Cloud Service Mesh è proteggere un servizio mesh tramite l'integrazione di più meccanismi di sicurezza a diversi livelli, che garantiscono congiuntamente la sicurezza complessiva del sistema in base al modello di sicurezza Zero Trust. Il seguente diagramma mostra la strategia di sicurezza di Cloud Service Mesh proposta.

la postura di sicurezza di Cloud Service Mesh

Cloud Service Mesh fornisce sicurezza a più livelli, tra cui:

  • Sicurezza perimetrale mesh
    • La sicurezza in entrata di Cloud Service Mesh consente il controllo dell'accesso per il traffico e protegge l'accesso esterno alle API esposte dai servizi nella rete.
    • La sicurezza in uscita di Cloud Service Mesh regola il traffico in uscita dai carichi di lavoro interni.
    • Autorizzazione utente Cloud Service Mesh si integra con l'infrastruttura Google per autenticare le chiamate esterne dai browser ai servizi che eseguono le applicazioni web.
    • Gestione dei certificati gateway Cloud Service Mesh protegge e ruota le chiavi private e i certificati X.509 utilizzati Gateway in entrata e in uscita di Cloud Service Mesh utilizzando Certificate Authority Service.
    • Cloud Armor può difendere da attacchi DDoS (Distributed Denial of Service) esterni e di livello 7. Funge da web application firewall (WAF) per proteggere il mesh dagli attacchi alla rete. Ad esempio, iniezione ed esecuzione di codice in remoto attacchi informatici.
    • VPC e Controlli di servizio VPC proteggono il confine del mesh tramite i controlli di accesso alla rete privata.
  • Sicurezza del cluster
    • Il protocollo TLS reciproco (mTLS) di Cloud Service Mesh applica la crittografia e l'autenticazione del traffico tra carichi di lavoro.
    • CA gestita, come l'autorità di certificazione Cloud Service Mesh e Certificate Authority Service, esegue il provisioning e la gestione dei certificati utilizzati in modo sicuro dai carichi di lavoro.
    • L'autorizzazione Cloud Service Mesh applica il controllo dell'accesso per i servizi mesh in base alle loro identità e ad altri attributi.
    • Dashboard per la sicurezza di GKE Enterprise monitora le configurazioni dei criteri di sicurezza e i criteri di rete Kubernetes per i carichi di lavoro.
    • Il criterio di rete di Kubernetes applica il controllo dell'accesso ai pod in base all'IP indirizzi IP, etichette pod, spazi dei nomi e altro ancora.
    • La sicurezza del piano di controllo protegge dagli attacchi al piano. Questa protezione impedisce agli utenti malintenzionati di modificare, sfruttare o divulgare i dati di configurazione del servizio e del mesh.
  • Sicurezza dei carichi di lavoro
    • Mantieni aggiornate le release di sicurezza di Cloud Service Mesh per assicurarti che i file binari di Cloud Service Mesh in esecuzione nel tuo mesh siano privi di vulnerabilità note pubblicamente.
    • Workload Identity Federation for GKE consente ai carichi di lavoro di ottenere le credenziali per chiamare in modo sicuro i servizi Google.
    • Cloud Key Management Service (Cloud KMS) protegge le credenziali o i dati sensibili tramite i moduli di sicurezza hardware (HSM). Ad esempio, i carichi di lavoro possono utilizzare Cloud KMS per archiviare credenziali o altri dati sensibili. Il servizio CA, utilizzato per emettere certificati per i carichi di lavoro mesh, supporta chiavi di firma per cliente e basate su HSM gestite da Cloud KMS.
    • CNI (Container Network Interface) di Kubernetes impedisce gli attacchi di escalation dei privilegi eliminando la necessità di un contenitore di inizializzazione Cloud Service Mesh con privilegi.
  • Sicurezza dell'operatore
    • Controllo dell'accesso basato su ruoli (RBAC) di Kubernetes limita l'accesso a le risorse Kubernetes e limita le autorizzazioni degli operatori per mitigare attacchi che hanno origine da operatori dannosi o impersonificazione degli operatori.
    • Policy Controller di GKE Enterprise convalida e controlla le configurazioni dei criteri nel mesh per evitare configurazioni errate.
    • Autorizzazione binaria Google Cloud garantisce che le immagini dei carichi di lavoro nel mesh siano quelle autorizzate per gli amministratori.
    • L'audit logging di Google Cloud controlla le operazioni della rete mesh.

Il diagramma seguente mostra i flussi di comunicazione e configurazione con le soluzioni di sicurezza integrate in Cloud Service Mesh.

diagramma di sicurezza flusso di traffico

Sicurezza del cluster

Attivare TLS reciproco rigoroso

Un attacco man in the middle (MitM) tenta di inserire un'entità dannosa tra due comunicano con le parti al fine di intercettare o manipolare la comunicazione. Cloud Service Mesh protegge dagli attacchi MITM e di esfiltrazione dei dati applicando l'autenticazione e la crittografia mTLS per tutte le parti che comunicano. La modalità permissiva utilizza mTLS quando entrambi i lati supportano ma consente connessioni senza mTLS. Al contrario, mTLS restrittivo richiede che il traffico sia criptato e autenticato con mTLS e non consente il traffico in testo normale.

Cloud Service Mesh ti consente configurare la versione TLS minima per le connessioni TLS tra i carichi di lavoro in modo da soddisfare i requisiti di sicurezza di conformità.

Per ulteriori informazioni, consulta Cloud Service Mesh tramite esempi: mTLS | Applicazione di mTLS a livello di mesh.

Attivare i controlli di accesso

Criteri di sicurezza di Cloud Service Mesh (come autenticazione e autorizzazione criteri) devono essere applicate a tutto il traffico in entrata e in uscita dal mesh, a meno che sono giustificazioni solide per escludere un servizio o un pod da Cloud Service Mesh criteri di sicurezza. In alcuni casi, gli utenti potrebbero avere motivi legittimi per eludere Criteri di sicurezza di Cloud Service Mesh per alcune porte e intervalli IP. Ad esempio, per stabilire connessioni native con servizi non gestiti da Cloud Service Mesh. Per difendere Cloud Service Mesh in questi casi d'uso, consulta Gestire in modo sicuro le eccezioni ai criteri di Cloud Service Mesh.

Il controllo dell'accesso ai servizi è fondamentale per impedire l'accesso non autorizzato ai servizi. L'applicazione di mTLS cripta e autentica una richiesta, ma un mesh ha comunque bisogno di criteri di autorizzazione Cloud Service Mesh per applicare il controllo dell'accesso ai servizi. Ad esempio, il rifiuto di una richiesta non autorizzata proveniente da un client autenticato.

I criteri di autorizzazione di Cloud Service Mesh offrono un modo flessibile per configurare i controlli di accesso per difendere i tuoi servizi da accessi non autorizzati. I criteri di autorizzazione di Cloud Service Mesh devono essere applicati in base alle identità autenticate ricavate dai risultati di autenticazione. Le autenticazioni basate su mTLS o token JWT (JSON Web Token) devono essere utilizzate insieme nell'ambito dei criteri di autorizzazione di Cloud Service Mesh.

Applica i criteri di autenticazione di Cloud Service Mesh

JWT (JSON Web Token)

Oltre all'autenticazione mTLS, gli amministratori della rete mesh possono richiedere a un servizio di autenticare e autorizzare le richieste in base a JWT. Cloud Service Mesh non agisce come provider JWT, ma autentica i JWT in base al degli endpoint JWKS (JSON Web Key Set). L'autenticazione JWT può essere applicata ai gateway di ingresso per il traffico esterno o ai servizi interni per il traffico in-mesh. L'autenticazione JWT può essere combinata con l'autenticazione mTLS quando un JWT viene utilizzato come credenziale per rappresentare l'utente chiamante finale e il servizio richiesto richiede la prova che viene chiamato per conto dell'utente chiamante finale. Applicazione L'autenticazione JWT difende dagli attacchi che accedono a un servizio senza e per conto di un utente finale reale.

Autenticazione degli utenti Cloud Service Mesh

L'autenticazione utente di Cloud Service Mesh è una soluzione integrata per l'autenticazione degli utenti finali basata su browser e il controllo accessi ai tuoi carichi di lavoro. Integra un mesh di servizi con Identity esistenti Provider (IdP) per implementare un accesso OpenID Connect (OIDC) basato sul web standard e il flusso di consenso e utilizza i criteri di autorizzazione di Cloud Service Mesh per l'accesso controllo.

Applicare i criteri di autorizzazione

Controllo dei criteri di autorizzazione di Cloud Service Mesh:

  • Chi o cosa è autorizzato ad accedere a un servizio.
  • Quali risorse sono accessibili.
  • Quali operazioni possono essere eseguite sulle risorse consentite.

I criteri di autorizzazione sono un modo versatile per configurare il controllo dell'accesso in base alle identità effettive con cui vengono eseguiti i servizi, alle proprietà del livello di applicazione (livello 7) del traffico (ad esempio le intestazioni delle richieste) e alle proprietà del livello di rete (livelli 3 e 4) come intervalli IP e porte.

I criteri di autorizzazione di Cloud Service Mesh devono essere applicati in base alle identità autenticate ricavate dai risultati dell'autenticazione per proteggersi dall'accesso non autorizzato a servizi o dati.

Per impostazione predefinita, l'accesso a un servizio dovrebbe essere negato a meno che non venga stabilito un criterio di autorizzazione per consentire l'accesso al servizio. Consulta: Best practice per i criteri di autorizzazione per esempi di criteri di autorizzazione che negano le richieste di accesso.

I criteri di autorizzazione devono limitare la fiducia il più possibile. Ad esempio: l'accesso a un servizio può essere definito in base ai singoli percorsi dell'URL esposti in modo che solo un servizio A possa accedere al percorso /admin di un servizio B.

I criteri di autorizzazione possono essere utilizzati insieme Criteri di rete di Kubernetes, che operano esclusivamente a livello di rete (livello 3 e 4) e che controllano accesso di rete per indirizzi IP e porte sui pod Kubernetes e Kubernetes spazi dei nomi.

Applicare lo scambio di token per accedere ai servizi mesh

Per difendersi dagli attacchi di ripetizione dei token che rubano i token e riutilizzano i token rubati per accedere ai servizi mesh, ovvero un token in una richiesta dall'esterno del mesh dovrebbe essere scambiato con un token interno del mesh di breve durata sul perimetro del mesh.

Una richiesta dall'esterno del mesh per accedere a un servizio mesh deve includere un token, ad esempio JWT o cookie, per essere autenticata e autorizzata dal servizio mesh. Un token esterno alla mesh potrebbe essere di lunga durata. Per difendersi attacchi di ripetizione di token, un token dall'esterno del mesh dovrebbe essere sostituito token interno al mesh di breve durata con un ambito limitato in ingresso del mesh. Il servizio mesh autentica un token interno al mesh e autorizza la richiesta di accesso in base al token interno al mesh.

Cloud Service Mesh supporta integrazione con Identity-Aware Proxy (IAP), che genera un RequestContextToken (un token interno mesh di breve durata scambiato da un token esterno) utilizzato in Cloud Service Mesh per l'autorizzazione. Con lo scambio di token, gli utenti malintenzionati non possono utilizzare un token rubato nella mesh per accedere ai servizi. L'ambito e la durata limitati del token scambiato riducono notevolmente la possibilità di un attacco di ripetizione del token.

Gestisci in modo sicuro le eccezioni dei criteri di Cloud Service Mesh

Il tuo mesh di servizi potrebbe avere casi d'uso speciali. Ad esempio, potresti dover esporre una determinata porta di rete al traffico in testo normale. Per supportare scenari di utilizzo specifici, a volte potrebbe essere necessario creare eccezioni per consentire l'esclusione di determinati tipi di traffico interno o esterno dai criteri di sicurezza di Cloud Service Mesh, il che crea problemi di sicurezza.

Potresti avere motivi legittimi per bypassare i criteri di sicurezza di Cloud Service Mesh per alcune porte e intervalli IP. Puoi aggiungere annotations (ad es. excludeInboundPorts, excludeOutboundPorts, excludeOutboundIPRanges) ai pod per escludere il traffico dalla gestione Sidecar di Envoy. Oltre alle annotazioni per escludere il traffico, puoi bypassare la rete mesh eseguendo il deployment di un'applicazione iniezione collaterale disattivata. Ad esempio, aggiungendo un'etichetta sidecar.istio.io/inject="false" al pod di applicazioni.

L'elusione dei criteri di sicurezza di Cloud Service Mesh ha un impatto negativo in generale sicurezza del sistema. Ad esempio, se il protocollo mTLS e i criteri di autorizzazione di Cloud Service Mesh sono bypassati per una porta di rete mediante annotazioni, non vi sarà alcun accesso controllo del traffico sulla porta e intercettazioni o modifica del traffico possibile. Inoltre, il bypass dei criteri di Cloud Service Mesh influisce anche su criteri non di sicurezza, come i criteri di rete.

Quando il criterio di sicurezza di Cloud Service Mesh viene aggirato per una porta o un indirizzo IP ( intenzionalmente o involontariamente), devono essere presenti altre misure di sicurezza per proteggere il mesh e monitorare le eccezioni di sicurezza, le potenziali lacune di sicurezza e lo stato di applicazione della sicurezza complessiva. Per proteggere la tua mesh in questi scenari, puoi:

  • Assicurati che il traffico che aggira i sidecar sia criptato e autenticato in modo nativo per evitare attacchi MITM.
  • Applica i criteri di rete di Kubernetes per limitare la connettività delle porte con eccezioni ai criteri (ad esempio, limitare una porta con eccezioni alle norme per consentire solo il traffico proveniente da un altro nello stesso spazio dei nomi) o di consentire solo al traffico di passare porte con il criterio di sicurezza Cloud Service Mesh applicato.
  • Applica il controller dei criteri GKE Enterprise per convalidare automaticamente i criteri di Cloud Service Mesh. Ad esempio, fai in modo che i file collaterali di Cloud Service Mesh vengano sempre inseriti carichi di lavoro con scale out impegnativi.

Applicare i criteri di rete Kubernetes

Cloud Service Mesh si basa sulla piattaforma sottostante (ad esempio Kubernetes). Di conseguenza, la sicurezza di Cloud Service Mesh dipende dalla sicurezza delle risorse sottostanti completamente gestita. Ad esempio, senza il controllo su chi può aggiornare le risorse Kubernetes, un utente potrebbe modificare il deployment Kubernetes di un servizio per bypassare il sidecar del servizio.

Per creare una security posture solida per un service mesh, i meccanismi di sicurezza della piattaforma di base devono essere applicati in modo da funzionare insieme ai criteri di sicurezza di Cloud Service Mesh.

I criteri di rete Kubernetes operano a livello di rete (L3 e L4) per gli indirizzi IP e le porte su gli spazi dei nomi e i pod Kubernetes. I criteri di rete Kubernetes possono essere applicati in combinazione con i criteri di Cloud Service Mesh per migliorare la sicurezza del mesh.

Ad esempio, l'amministratore del mesh può configurare i criteri di rete di Kubernetes per consentire al traffico di utilizzare solo le porte con il criterio di sicurezza di Cloud Service Mesh applicato. Se tutto il traffico deve essere applicato in modo forzato con il protocollo mTLS di Cloud Service Mesh, l'amministratore può configurare un criterio di rete Kubernetes per consentire il traffico solo sulle porte configurato con il criterio mTLS di Cloud Service Mesh. L'amministratore della rete mesh può anche configura i criteri di rete di Kubernetes per limitare la connettività delle porte con un criterio eccezioni. Ad esempio, limita la connettività di queste porte a un ambito.

Accesso sicuro al control plane

Il piano di controllo di Cloud Service Mesh autentica tutti i client che si connettono. Pertanto, solo gli utenti chiamanti con credenziali valide (JWT di Kubernetes o certificati X.509 emessi da CA consentite) possono accedere al control plane di Cloud Service Mesh. TLS cripta le connessioni tra i carichi di lavoro e il piano di controllo di Cloud Service Mesh.

Oltre al meccanismo di autenticazione, per Cloud Service Mesh nel cluster, Kubernetes è possibile eseguire il deployment dei criteri di rete per isolare lo spazio dei nomi di sistema di Cloud Service Mesh (per impostazione predefinita, istio-system) da spazi dei nomi non gestiti e client al di fuori del per consentire ai piani dati di accedere al piano di controllo. Regole firewall VPC può impedire al traffico esterno a un cluster di raggiungere Istiod. Con come misure di isolamento della rete, un utente malintenzionato dall'esterno del mesh non è in grado di accedere al piano di controllo, anche se l’aggressore dispone di credenziali valide. Per piani di controllo gestiti, Google gestisce la sicurezza dei piani di controllo e dell'isolamento della rete e i criteri per i piani di controllo.

Forza l'applicazione dei limiti dello spazio dei nomi

Per impedire a un utente di un spazio dei nomi di accedere/aggiornare le risorse in un spazio dei nomi non autorizzato:

  • Imporre i controlli dell'accesso.
  • Applicare i criteri di rete di Kubernetes. Se i servizi in uno spazio dei nomi non hanno traffico al di fuori dello spazio dei nomi, amministratore mesh deve eseguire il deployment di un criterio di rete Kubernetes consente il traffico all'interno dello spazio dei nomi: nessun traffico in entrata o in uscita dallo spazio dei nomi.
  • Applica i criteri RBAC di Kubernetes.
    • I ruoli degli amministratori delle applicazioni devono essere associati a uno spazio dei nomi.
    • Consenti solo agli amministratori del mesh di avere ClusterRole.

Applicare i criteri RBAC di Kubernetes

Gli amministratori del mesh devono applicare criteri RBAC di Kubernetes per controllare chi è autorizzato ad accedere e aggiornare le risorse Kubernetes. Kubernetes controllo dell'accesso può ridurre i rischi per la sicurezza nel mesh. Ad esempio: a utenti non autorizzati non devono essere autorizzati a modificare i deployment Kubernetes bypassare le applicazioni dei criteri di Cloud Service Mesh. I ruoli di un utente devono essere è associato a uno spazio dei nomi in modo che l'utente non possa accedere ad altri spazi dei nomi. di quello a cui devono accedere. Per guide dettagliate ed esempi di configurazione del RBAC, consulta Configurare il controllo degli accessi basato sui ruoli. Dopo aver abilitato la federazione delle identità per i carichi di lavoro per GKE, puoi anche consentire a un account di servizio Kubernetes di agire come account di servizio IAM.

Sicurezza perimetrale mesh

Poiché la maggior parte degli attacchi può anche provenire dall'esterno di un cluster, garantire la sicurezza sul perimetro della rete mesh è fondamentale.

Controllo dell'accesso in entrata al cluster

Cloud Service Mesh riceve traffico esterno in entrata attraverso il gateway in entrata. I servizi esposti dal gateway in entrata potrebbero essere soggetti ad attacchi provenienti da fonti esterne. Gli amministratori della sicurezza devono sempre assicurarsi che i servizi esposti al traffico esterno tramite gateway in entrata siano sufficientemente sicuri da difendere contro gli attacchi.

L'accesso in entrata deve applicare l'autenticazione e l'autorizzazione per i servizi esposti a chiamanti esterni.

  • Applica i criteri di sicurezza per l'ingresso del cluster. Quando il cluster deve ricevere traffico esterno, l'amministratore della rete mesh deve applicare la sicurezza in entrata tra cui Cloud Service Mesh TLS del gateway, i criteri di autenticazione e autorizzazione, per autenticare e verificare che le richieste esterne siano autorizzate ad accedere ai servizi esposto dal gateway in entrata. L'applicazione dei criteri di sicurezza in entrata difende contro gli attacchi provenienti dall'esterno del mesh che tentano di accedere a un servizio senza credenziali o autorizzazioni valide.
  • Utilizza Cloud Armor come servizio Application Firewall (WAF) per la difesa dagli attacchi basati sul web (ad esempio attacchi injection e attacchi di esecuzione remota). Per ulteriori informazioni, vedi Da perimetrale al mesh: esposizione delle applicazioni mesh di servizi tramite GKE Ingress.

Regola il traffico in uscita del cluster

La sicurezza in uscita dai cluster è fondamentale per la sicurezza del mesh poiché la sicurezza del traffico in uscita in grado di difendersi da attacchi di esfiltrazione di dati, per il traffico in uscita e applicare originazione TLS per il traffico in uscita. Sicurezza gli amministratori devono regolare e controllare il traffico in uscita del cluster.

Oltre a utilizzare i muri del firewall VPC per limitare il traffico in uscita, gli amministratori devono anche applicare i criteri di sicurezza in uscita per il cluster e configurare il traffico in uscita affinché passi attraverso i gateway in uscita.

I criteri di uscita possono mitigare i seguenti attacchi:

  • Attacchi di esfiltrazione di dati.
  • I pod di servizio possono essere sfruttati dagli attaccanti se le relative CVE non sono corrette. I pod compromessi possono diventare una botnet controllata da utenti malintenzionati per inviare spam o e lanciano attacchi DoS.

I criteri di autorizzazione applicati ai gateway in uscita possono garantire che solo ai servizi autorizzati è consentito inviare traffico a determinati host al di fuori di la rete mesh. Nel frattempo, per il traffico in uscita dal mesh, anziché gestire l'origine TLS nei singoli sidecar, TLS può essere generato nei gateway di uscita. Questo fornisce un modo uniforme e più sicuro per generare traffico TLS, in quanto i certificati client per mTLS possono essere isolati dagli spazi dei nomi in cui vengono eseguite le applicazioni.

Utilizza il cluster privato o i Controlli di servizio VPC per bloccare gli accessi esterni

Oltre ad applicare criteri di sicurezza in entrata e in uscita, utilizzando un cluster privato Controlli di servizio VPC ovunque possibile. Mentre i criteri di sicurezza sono controllati dalla sicurezza mesh amministratori, la configurazione del cluster privato o i Controlli di servizio VPC applicati dagli amministratori della sicurezza dell'organizzazione.

I Controlli di servizio VPC possono essere applicati per definire un perimetro di sicurezza per i servizi al fine di:

  • Limita l'accesso dei servizi alle risorse esterne.
  • Impedire agli estranei di accedere ai servizi in un perimetro di sicurezza.

I Controlli di servizio VPC aiutano a difendersi dagli attacchi di esfiltrazione di dati e impediscono agli hacker esterni di accedere ai servizi all'interno di un mesh.

Difenditi dagli attacchi DDoS esterni

Gli attacchi DDoS esterni possono sovraccaricare i gateway e i servizi di backend in entrata, impedendo la gestione di richieste legittime. Cloud Armor può essere utilizzato per difendersi dagli attacchi DDoS. Cloud Armor protegge non solo dagli attacchi DDoS a livello di rete (L3 e L4), ma anche dagli attacchi DDoS a livello di applicazione (L7).

Sicurezza per l'amministrazione e l'automazione della rete mesh

È importante prendere in considerazione la sicurezza per le operazioni amministrative e per qualsiasi automazione che crei intorno alla tua mesh, ad esempio CI/CD. Le seguenti pratiche hanno lo scopo di garantire che la rete mesh possa essere utilizzata in sicurezza senza il rischio di esporre i servizi ad attacchi aggiuntivi.

Segmenta i ruoli utilizzati per le operazioni del mesh

Secondo lo stesso principio del controllo dell'accesso basato su ruoli, gli utenti di una rete mesh devono essere classificati in base ai loro ruoli. Ogni ruolo deve essere concesso l'insieme minimo di privilegi necessari per il ruolo.

Ad esempio, l'insieme di utenti che eseguono i deployment dei servizi non deve avere per l'aggiornamento dei criteri di autenticazione e autorizzazione.

Esistono diverse categorie di operatori. Ad esempio, operatori di cluster e operatori di spazio dei nomi. È importante impedire l'escalation dei privilegi che potrebbe comportare accesso illecito a risorse non autorizzate.

I criteri RBAC di Kubernetes consentono la rete mesh agli amministratori di limitare l'accesso alle risorse solo agli utenti autorizzati.

Convalida automaticamente le configurazioni dei criteri

Gli operatori potrebbero accidentalmente configurare erroneamente i criteri di Cloud Service Mesh, in gravi incidenti di sicurezza. Per evitare configurazioni errate e convalidare automaticamente i criteri di Cloud Service Mesh, gli amministratori del mesh possono utilizzare Policy Controller per applicare vincoli alle configurazioni dei criteri.

Per evitare di affidarsi troppo a persone con autorizzazioni per aggiornare i criteri di sicurezza di Cloud Service Mesh e per automatizzare la convalida dei criteri di Cloud Service Mesh, gli amministratori del mesh devono implementare vincoli sui criteri di Cloud Service Mesh utilizzando Policy Controller.

Policy Controller si basa sul progetto open source Gatekeeper e può essere eseguito come controller di ammissione Kubernetes per impedire l'applicazione di risorse non valide o in modalità di controllo in modo che gli amministratori possano ricevere avvisi in caso di violazioni. Policy Controller può convalidare automaticamente il deployment delle risorse nel mesh, ad esempio convalidare che le annotazioni di un deployment non aggirino i criteri di Cloud Service Mesh, convalidare che i criteri di Cloud Service Mesh siano come previsto e convalidare che un deployment non includa funzionalità di root (ad esempio NET_ADMIN e NET_RAW).

Policy Controller può anche eseguire controlli delle risorse Cloud Service Mesh esistenti rispetto ai vincoli per rilevare le configurazioni errate dei criteri.

Di seguito sono riportati alcuni esempi di applicazione dei criteri di sicurezza da parte di GKE Enterprise Policy Controller:

La libreria di modelli di vincolo fornita con Policy Controller contiene un insieme di modelli di vincolo che possono essere utilizzati con il pacchetto di vincoli di sicurezza Cloud Service Mesh predefinito per applicare best practice di sicurezza specifiche di Cloud Service Mesh, ad esempio per autenticazione, autorizzazione e criteri di traffico. Di seguito sono riportati alcuni vincoli di esempio inclusi nel bundle:

  • Applica il livello mesh mTLS massimo PeerAuthentication.
  • L'applicazione di tutte le autenticazioni peer non può sovrascrivere la modalità mTLS restrittiva.
  • Applica il criterio AuthorizationPolicy default deny a livello di mesh.
  • Applica i pattern sicuri di AuthorizationPolicy.
  • Applica in modo forzato i file collaterali di Cloud Service Mesh che vengono sempre inseriti nei carichi di lavoro.

Per gestire le eccezioni e le situazioni di emergenza, l'amministratore del mesh può:

Utilizzare un approccio GitOps con Config Sync per evitare deviazioni dalla configurazione

La deviazione della configurazione si verifica quando la configurazione dei criteri in un mesh devia dalla fonte di verità. Config Sync può essere utilizzato per evitare la deriva della configurazione.

Applica l'audit logging e il monitoraggio

Gli amministratori della rete mesh devono monitorare quanto segue:

Queste risorse di osservabilità possono essere utilizzate per verificare che il livello funzioni come previsto e di monitorare eventuali eccezioni alla sicurezza dell'applicazione delle norme. Ad esempio, l'accesso che non è passato dai sidecar, l'accesso che non aveva credenziali valide, ma ha raggiunto un servizio.

Mentre il software di osservabilità open source (ad esempio, Prometheus) può con Cloud Service Mesh, consigliamo vivamente di utilizzare Suite operativa di Google Cloud (in precedenza Stackdriver). La soluzione di observability integrata per Google Cloud fornisce logging, raccolta delle metriche, monitoraggio e avvisi, ed è completamente gestita e facile da usare.

Proteggi l'autorità di certificazione per i certificati nel cluster

Per impostazione predefinita Cloud Service Mesh utilizza un'autorità di certificazione (CA) gestita da Google chiamata dell'autorità di certificazione Cloud Service Mesh.

Se utilizzi l'autorità di certificazione (CA) Istio non gestita, ospitata come parte di Istiod, la chiave di firma della CA è archiviata in un segreto Kubernetes ed è accessibile agli operatori che hanno accesso alla risorsa segreta nello spazio dei nomi istio-system. Questo è un rischio, perché un operatore potrebbe riuscire a usare la chiave CA indipendentemente dalla CA di Istiod e potenzialmente firmare il carico di lavoro certificati in modo indipendente. Esiste inoltre il rischio che una firma CA autogestita la chiave potrebbe essere divulgata accidentalmente a causa di un errore operativo.

Per proteggere la chiave di firma CA, l'amministratore del mesh può eseguire l'upgrade del mesh a utilizza Mesh CA o Certificate Authority Service (CA Service), che sono protetti e gestiti da Google (ad esempio, la rotazione della chiave CA). Rispetto a Mesh CA, CA Service supporta chiavi di firma supportate da HSM per cliente Cloud KMS supportato da Cloud HSM.

Sicurezza dei carichi di lavoro

La sicurezza dei carichi di lavoro protegge da attacchi che compromettono i pod dei carichi di lavoro e poi utilizzare i pod compromessi per lanciare attacchi contro il cluster (ad ad esempio gli attacchi botnet).

Limita privilegi pod

Un pod Kubernetes può avere privilegi che incidono su altri pod sul nodo in un cluster Kubernetes. È importante applicare restrizioni di sicurezza sui pod dei carichi di lavoro impedire che un pod compromesso avvii attacchi contro il cluster.

Per applicare il principio del privilegio minimo ai carichi di lavoro su un pod:

  • I servizi di cui è stato eseguito il deployment in una mesh devono essere eseguiti con il minor numero possibile di privilegi.
  • I pod Kubernetes in esecuzione in modalità privilegiata possono manipolare gli stack di rete e altre funzionalità del kernel sull'host. GKE Enterprise Policy Controller può essere utilizzato per impedire ai pod di eseguire container con privilegi.
  • Cloud Service Mesh può essere configurato in modo da utilizzare un container di inizializzazione per la configurazione reindirizzamento del traffico di iptables al file collaterale. Ciò richiede che l'utente di disporre dei privilegi necessari per il deployment di container NET_ADMIN e NET_RAW. Per evitare il rischio di eseguire container con privilegi elevati, gli amministratori della rete mesh possono invece attiva il plug-in Istio CNI per configurare il reindirizzamento del traffico a file collaterali.

Immagini container sicure

Gli aggressori possono lanciare attacchi sfruttando immagini container vulnerabili. Gli amministratori devono applicare Autorizzazione binaria per verificare l'integrità delle immagini container e garantire che nel mesh venga eseguito il deployment solo di immagini container attendibili.

Mitigare contro le vulnerabilità della rete mesh

  • Container Analysis. Container Analysis può analizzare e rilevare le vulnerabilità nei carichi di lavoro GKE.
  • Gestione delle vulnerabilità ed esposizioni comuni (CVE). Dopo una vulnerabilità rilevato in un'immagine container, gli amministratori della rete mesh devono la vulnerabilità il prima possibile. Per Cloud Service Mesh gestito con piano dati gestito, Google gestisce automaticamente le CVE con patch che influiscono sulle immagini mesh.

Utilizzare Workload Identity Federation for GKE per accedere in sicurezza ai servizi Google

Federazione delle identità dei carichi di lavoro per GKE è il metodo consigliato per consentire ai carichi di lavoro mesh di accedere in modo sicuro ai servizi Google. L'alternativa di archiviare un chiave dell'account di servizio in un secret Kubernetes e utilizzando la chiave dell'account di servizio per accedere a Google non è così sicura a causa dei rischi fuga di credenziali, escalation dei privilegi, divulgazione di informazioni e non ripudio.

Monitora lo stato della sicurezza tramite la dashboard per la sicurezza e la telemetria

Un mesh di servizi potrebbe avere eccezioni di sicurezza e potenziali scappatoie. È fondamentale per individuare e monitorare lo stato di sicurezza di una rete mesh, i criteri di sicurezza applicati, le eccezioni di sicurezza e i potenziali le scappatoie nella rete. La dashboard per la sicurezza di GKE Enterprise e la telemetria possono essere utilizzate per visualizzare e monitorare lo stato della sicurezza del mesh.

La telemetria monitora l'integrità e le prestazioni dei servizi in un mesh, consentendo agli amministratori del mesh di osservare i comportamenti dei servizi (ad esempio SLO, traffico anomalo, interruzione del servizio, topologia).

La dashboard per la sicurezza di GKE Enterprise analizza e visualizza i criteri di sicurezza Applicati a un carico di lavoro in un mesh di servizi, inclusi i criteri di controllo dell'accesso. (Criteri di rete di Kubernetes, criteri di Autorizzazione binaria e accesso al servizio criteri di controllo) e criteri di autenticazione (mTLS).

Sicurezza per credenziali e dati utente sensibili

Le credenziali o i dati utente sensibili possono essere vulnerabili ad attacchi provenienti da pod o operazioni dannose se sono archiviati nello spazio di archiviazione permanente del cluster, ad esempio utilizzando i secret di Kubernetes o direttamente nei pod. Sono inoltre vulnerabili agli attacchi di rete se vengono trasferiti sulla rete per l'autenticazione ai servizi.

  • Se possibile, archivia le credenziali e i dati utente sensibili in uno spazio di archiviazione protetto, come Secret Manager e Cloud KMS.
  • Designare spazi dei nomi separati per i pod Kubernetes che accedono a dati sensibili e definire criteri Kubernetes per renderli inaccessibili da altri spazi dei nomi. Segmenta i ruoli utilizzati per le operazioni e applica i confini dello spazio dei nomi.
  • Applicare lo scambio di token per prevenire l’esfiltrazione di token con privilegi elevati di lunga durata.

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