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 indicazioni riportate nel documento vanno oltre le impostazioni utilizzate per configurare e installare Cloud Service Mesh e descrivono come utilizzare Cloud Service Mesh con altri prodotti e funzionalità di Google Cloud per proteggerti dalle minacce alla sicurezza che le applicazioni in un mesh potrebbero dover affrontare.

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. La le misure di sicurezza descritte qui sono utili anche alle aziende che devono migliorare la sicurezza dei loro mesh di servizi per soddisfare i requisiti di conformità.

Il documento è organizzato come segue:

Introduzione

Cloud Service Mesh fornisce funzionalità e strumenti utili per osservare, gestire e sicuri 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 esistente. Cloud Service Mesh fornisce un controllo dichiarativo sul comportamento della rete, il che consente di disaccoppiare il lavoro dei team responsabili della pubblicazione e del rilascio delle funzionalità dell'applicazione dalle responsabilità degli amministratori responsabili della sicurezza e del networking.

Cloud Service Mesh si basa sul mesh di servizi Istio open source, che consente configurazioni e topologie sofisticate. A seconda della struttura della tua organizzazione, uno o più team o ruoli potrebbero essere responsabili dell'installazione e della configurazione di una mesh. Le impostazioni predefinite di Cloud Service Mesh vengono scelte per proteggere le applicazioni, ma in alcuni casi potresti aver bisogno di configurazioni personalizzate o di concedere eccezioni escludendo determinate app, porte o indirizzi IP dalla partecipazione 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 di 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 di botnet che tentano di compromettere e manipolare i servizi per lanciare attacchi su altri servizi.

Gli attacchi possono essere classificati anche in base ai target:

  • 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 far cadere il piano di controllo malfunzionamenti (come un attacco DoS) o esfiltrazione di 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. Le seguenti descrive alcuni possibili rischi per la sicurezza:

  • Protezione della sicurezza incompleta. Non è stato configurato un mesh di servizi con di autenticazione e autorizzazione per proteggerne la sicurezza. Per Ad esempio, non vengono definiti criteri di autenticazione e servizi in un mesh.
  • Eccezioni ai criteri di sicurezza. Per soddisfare i loro casi d'uso specifici, gli utenti possono creare eccezioni ai criteri di sicurezza per escludere determinati tipi di traffico (interno o esterno) dai criteri di sicurezza di Cloud Service Mesh. Per garantire la sicurezza gestire questi casi, consulta la sezione Gestire in modo sicuro le eccezioni ai criteri.
  • Mancata attenzione agli upgrade delle immagini. Potrebbero essere scoperte le vulnerabilità delle immagini utilizzata 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 risorsa). 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. Le configurazioni errate o non sicure dei criteri di mesh e le operazioni/il traffico anomalo del mesh non vengono portate all'attenzione degli amministratori di mesh.
  • Spostamento della configurazione. La configurazione dei criteri in un mesh si discosta dalla fonte attendibile.

Misure per proteggere un mesh di servizi

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

Architettura di sicurezza

La sicurezza di un mesh di servizi dipende dalla sicurezza dei componenti a diversi livelli del sistema mesh e delle relative 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 posizione di sicurezza proposta di Cloud Service Mesh.

la postura di sicurezza di Cloud Service Mesh

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

  • Sicurezza perimetrale del 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.
    • L'autenticazione utente di Cloud Service Mesh si integra con l'infrastruttura di Google per autenticare le chiamate esterne dai browser web ai servizi che eseguono applicazioni web.
    • La gestione dei certificati dei gateway di Cloud Service Mesh protegge e ruota le chiavi private e i certificati X.509 utilizzati dai gateway di ingresso e di 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, attacchi di esecuzione di codice remoto e di attacco di inserimento.
    • Controlli di servizio VPC e VPC il perimetro della rete mesh tramite i controlli di accesso alla rete privata.
  • Sicurezza del cluster
    • Il protocollo TLS reciproco (mTLS) di Cloud Service Mesh applica il traffico dai carichi di lavoro ai carichi di lavoro la crittografia e l'autenticazione.
    • 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 di Cloud Service Mesh applica il controllo dell'accesso ai servizi mesh in base alla loro identità e ad altri attributi.
    • La dashboard della sicurezza di GKE Enterprise fornisce il monitoraggio delle configurazioni dei criteri di sicurezza e dei 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 del carico di lavoro
    • Resta al passo con le release di sicurezza di Cloud Service Mesh per assicurarti che I file binari di Cloud Service Mesh in esecuzione nel mesh sono privi di elementi noti pubblicamente le vulnerabilità.
    • 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.
    • Kubernetes CNI (Container Network Interface) impedisce il privilegio e la escalation degli attacchi, eliminando la necessità di un Container init di Cloud Service Mesh.
  • Sicurezza dell'operatore
    • Il controllo degli accessi basato sui ruoli (RBAC) di Kubernetes limita l'accesso alle risorse Kubernetes e confina le autorizzazioni degli operatori per mitigare gli attacchi provenienti da operatori malintenzionati o da furti d'identità di operatori.
    • Controller dei criteri di GKE Enterprise convalida e verifica 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.

flusso di traffico del diagramma di sicurezza

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 si difende dagli attacchi MitM e di esfiltrazione di dati applicando Autenticazione e crittografia mTLS per tutte le parti comunicative. 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 di configurare la versione TLS minima per le connessioni TLS tra i tuoi carichi di lavoro per soddisfare i tuoi requisiti di sicurezza e conformità.

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

Attiva i controlli dell'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 bypassare i 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. A proteggere Cloud Service Mesh in questi casi d'uso, consulta Gestisci 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

JSON Web Token (JWT)

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 agli endpoint JWKS (JSON Web Key Set) configurati. 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 modello JWT viene utilizzata come credenziale per rappresentare il chiamante finale e il servizio richiesto deve dimostrare che il chiamante sta ricevendo la chiamata per conto del chiamante finale. L'applicazione forzata dell'autenticazione JWT protegge dagli attacchi che accedono a un servizio senza credenziali valide e per conto di un utente finale reale.

Autenticazione utente di 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 i provider di identità (IdP) esistenti per implementare un flusso di accesso e consenso OpenID Connect (OIDC) web standard e utilizza i criteri di autorizzazione di Cloud Service Mesh per il controllo dell'accesso.

Applicare i criteri di autorizzazione

I criteri di autorizzazione di Cloud Service Mesh controllano:

  • Chi o cosa è autorizzato ad accedere a un servizio.
  • Risorse a cui è possibile accedere.
  • 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 di identità derivate dai risultati dell'autenticazione per difendersi 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 le best practice per i criteri di autorizzazione per esempi di criteri di autorizzazione che rifiutano 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.

Imporre lo scambio di token per l'accesso ai servizi mesh

Per difendersi dagli attacchi di replay dei token che rubano i token e li riutilizzano per accedere ai servizi del mesh, un token in una richiesta dall'esterno del mesh deve essere scambiato con un token interno al mesh di breve durata all'estremità 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 al mesh può avere una lunga durata. Per difendersi dagli attacchi di ripetizione dei token, un token esterno al mesh deve essere scambiato con un token interno al mesh di breve durata con un ambito limitato all'ingresso del mesh. Il servizio mesh autentica un token interno mesh e autorizza l'accesso. basata sul token interno alla rete 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 token Exchange, gli utenti malintenzionati non possono utilizzare un token rubato nel mesh per accedere i servizi di machine learning. L'ambito e la durata limitati del token scambiato riducono notevolmente la possibilità di un attacco di replay 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 una determinata porta di rete al traffico di 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 completamente la mesh implementando un'applicazione con l'iniezione di sidecar disattivata. Ad esempio, aggiungendo l'etichetta sidecar.istio.io/inject="false" alla un pod di applicazione.

L'elusione dei criteri di sicurezza di Cloud Service Mesh ha un impatto negativo in generale sicurezza del sistema. Ad esempio, se i criteri di autorizzazione e mTLS di Cloud Service Mesh vengono ignorati per una porta di rete tramite annotazioni, non verrà applicato alcun controllo di accesso per il traffico sulla porta e potrebbero essere possibili intercettazioni o modifiche del traffico. 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.

Applica i criteri di rete di Kubernetes

Cloud Service Mesh si basa sulla piattaforma di base (ad esempio Kubernetes). Pertanto, la sicurezza di Cloud Service Mesh dipende dalla sicurezza della piattaforma di base. Ad esempio, senza controllo su chi può aggiornare le risorse Kubernetes, un utente può modificare il deployment Kubernetes di un servizio per bypassare il file collaterale. del servizio.

Per formare una solida postura di sicurezza per un mesh di servizi, i meccanismi di sicurezza la piattaforma sottostante deve essere imposta in modo da funzionare congiuntamente con Cloud Service Mesh criteri di sicurezza.

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 in modo che sia all'interno di un nello spazio dei nomi.

Accesso sicuro al piano di controllo

Il piano di controllo Cloud Service Mesh autentica tutti i client che si connettono. Pertanto, solo i chiamanti con credenziali valide (certificati Kubernetes JWT o X.509 emessi dalle CA consentite) possono accedere al piano di controllo 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.
  • Applica i criteri di rete Kubernetes. Se i servizi in uno spazio dei nomi non hanno traffico al di fuori dello spazio dei nomi, l'amministratore del mesh deve implementare un criterio di rete Kubernetes che consenta solo 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.

Applica 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 legati a uno spazio dei nomi in modo che l'utente non possa accedere a più spazi dei nomi di quelli di cui ha bisogno. Per guide dettagliate ed esempi di configurazione di RBAC, consulta le Configurare il controllo degli accessi basato su ruoli Dopo aver attivato 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 del 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.

Ingress 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 del mesh deve applicare i criteri di sicurezza di ingresso, inclusi i criteri di autenticazione e autorizzazione, nonché il gateway TLS di Cloud Service Mesh, per autenticare le richieste esterne e verificare che siano autorizzate ad accedere ai servizi esposti dal gateway di ingresso. L'applicazione dei criteri di sicurezza in entrata protegge dall'esterno del mesh gli attacchi che tentano di accedere a un servizio senza credenziali o autorizzazioni valide.
  • Utilizza Cloud Armor come WAF (Web Application Firewall) per difenderti dagli attacchi basati sul web (ad esempio, attacchi di attacco e 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.

Criteri in 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 che esce dal mesh, anziché gestire TLS per i singoli sidecar, il protocollo TLS può provenire dai gateway in uscita. Questo fornisce un modo uniforme e più sicuro di origine del traffico TLS, in quanto i certificati client per mTLS possono essere isolati dagli spazi dei nomi in cui durante l'esecuzione delle applicazioni.

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

Oltre ad applicare i criteri di sicurezza in entrata e in uscita, blocca l'accesso esterno utilizzando un cluster privato o Controlli di servizio VPC, ove 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 difenderti dagli attacchi di esfiltrazione di dati e a prevenire utenti malintenzionati esterni non riescono ad accedere ai servizi all'interno di un mesh.

Difesa contro gli 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 difenderti dagli attacchi DDoS attacchi informatici. Cloud Armor protegge non solo dagli attacchi DDoS non solo a livello di rete (L3 e L4) ma anche dagli attacchi DDoS a livello di applicazione (L7).

Sicurezza per l'amministrazione e l'automazione del 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 mirano a garantire che il mesh possa essere utilizzato in sicurezza senza il rischio esponendo i servizi ad attacchi aggiuntivi.

Segmenta i ruoli utilizzati per le operazioni del mesh

Seguendo lo stesso principio del controllo dell'accesso basato sui ruoli, gli utenti di un mesh devono essere classificati in base al loro ruolo. 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 da parte di un operatore, che potrebbe comportare l'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 prevenire errori di configurazione e convalidare i criteri di Cloud Service Mesh, gli amministratori mesh possono utilizzare Policy Controller a applicare vincoli sulle configurazioni dei criteri.

Per evitare di riporre troppa fiducia nelle persone che dispongono delle autorizzazioni di aggiornamento Criteri di sicurezza di Cloud Service Mesh e automatizzare la convalida di Cloud Service Mesh gli amministratori della rete mesh devono implementare vincoli su Cloud Service Mesh che utilizzano Policy Controller.

Policy Controller si basa sull'open source Gatekeeper e può essere eseguito come controller di ammissione Kubernetes per negare risorse non valide non applicate o in modalità di controllo, per avvisare gli amministratori che violazioni delle norme. Policy Controller può convalidare automaticamente il deployment risorse nel mesh, come la convalida del fatto che le annotazioni su un deployment non bypassare i criteri di Cloud Service Mesh, verificando che i criteri di Cloud Service Mesh siano come previsto e verificare che un deployment non includa funzionalità root (ad es. 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 fornito con Policy Controller contiene un insieme di modelli di vincolo che possono per essere utilizzati immediatamente Pacchetto dei vincoli di sicurezza di Cloud Service Mesh applicare best practice specifiche per la sicurezza di Cloud Service Mesh, ad esempio di autenticazione, autorizzazione e 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.
  • Imposta che i sidecar di Cloud Service Mesh vengano sempre iniettati nei carichi di lavoro.

Per gestire eccezioni e situazioni di emergenza, l'amministratore della rete mesh può:

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

Il drift di configurazione si verifica quando la configurazione dei criteri in una rete mesh si discosta dalla relativa fonte attendibile. Config Sync può essere utilizzato per prevenire le deviazioni della configurazione.

Applicare il monitoraggio e gli audit log

Gli amministratori della 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 Google Cloud Observability (in precedenza Stackdriver). La soluzione di osservabilità integrata per Google Cloud fornisce logging, la raccolta, il monitoraggio e gli avvisi delle metriche, che è completamente gestito e per gli utilizzi odierni.

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 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 in modo da utilizzare l'autorità di certificazione Cloud Service Mesh o Certificate Authority Service (servizio CA), che sono protetti e gestiti da Google. Rispetto alla CA di Cloud Service Mesh, il servizio CA supporta le chiavi di firma per cliente tramite Cloud KMS con il supporto di Cloud HSM. Il servizio CA supporta anche i carichi di lavoro regolamentati, mentre l'autorità di certificazione Cloud Service Mesh no.

Sicurezza dei carichi di lavoro

La sicurezza dei carichi di lavoro protegge dagli attacchi che compromettono i pod dei carichi di lavoro e poi utilizzano i pod compromessi per lanciare attacchi contro il cluster (ad esempio, attacchi di 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 con privilegi possono manipolare gli stack di rete con altre funzionalità 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 per utilizzare un contenitore init per configurare il reindirizzamento del traffico iptables al sidecar. 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 contenitori con privilegi elevati, gli amministratori del mesh possono invece abilitare il plug-in CNI Istio per configurare il reindirizzamento del traffico ai sidecar.

Immagini container sicure

Gli aggressori potrebbero lanciare attacchi sfruttando le 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.

Mitiga le vulnerabilità del mesh

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

Utilizza la federazione delle identità per i carichi di lavoro per GKE per accedere in modo sicuro ai servizi Google

Workload Identity Federation for GKE è il metodo consigliato per consentire ai carichi di lavoro mesh di accedere in sicurezza ai servizi Google. L'alternativa di archiviare una chiave dell'account di servizio in un segreto Kubernetes e utilizzarla per accedere ai servizi Google non è altrettanto sicura a causa dei rischi di fuga di credenziali, escalation dei privilegi, divulgazione di informazioni e non ripudio.

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

Un mesh di servizi può presentare eccezioni di sicurezza e potenziali falle. È fondamentale rilevare e monitorare lo stato di sicurezza di un mesh, che include i criteri di sicurezza applicati, le eccezioni di sicurezza e potenziali vulnerabilità di sicurezza nel mesh. Dashboard per la sicurezza di GKE Enterprise per individuare e monitorare lo stato di sicurezza della rete 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 di sicurezza di GKE Enterprise analizza e visualizza i criteri di sicurezza applicati a un carico di lavoro in un service mesh, inclusi i criteri di controllo dell'accesso (criteri di rete di Kubernetes, criteri di autorizzazione binaria e criteri di controllo dell'accesso ai servizi) e i criteri di autenticazione (mTLS).

Sicurezza per dati utente e credenziali 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 disponibili vulnerabili agli attacchi di rete se vengono trasferiti sulla rete per l'autenticazione automatica ai servizi.

  • Se possibile, archivia le credenziali e i dati utente sensibili in uno spazio di archiviazione protetto, come Secret Manager e Cloud KMS.
  • Designa spazi dei nomi separati per i pod Kubernetes che accedono a dati sensibili e definisci i 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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