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認可ポリシーの概要

1 か所で実行できるモノリシックアプリケーションとは異なり、グローバルに分散されたマイクロサービスアプリはネットワーク境界を越えて呼び出しを行います。このため、アプリケーションのエントリポイントが増え、悪意のある攻撃を受ける可能性が高くなります。また、Kubernetes Pod には一時的な IP が割り振られるため、従来の IP ベースのファイアウォールルールでは、ワークロード間のアクセスを十分に保護することはできません。マイクロサービスアーキテクチャでは、セキュリティに対する新しいアプローチが必要です。Kubernetes サービスアカウントや Istio セキュリティポリシーなどのセキュリティ機能を搭載している Cloud Service Mesh は、アプリケーションの保護に役立つ優れた機能を提供します。

このページでは、アプリケーションオペレーターに向けた AuthorizationPolicy カスタムリソース（CR）の概要を説明します。認可ポリシーを使用すると、アプリケーション（L7）レイヤおよびトランスポート（L3 / 4）レイヤのワークロードに対するアクセス制御を有効にできます。認可ポリシーを構成して、サービスまたはユーザーが行える内容についての権限を指定します。

認可ポリシー

デフォルトでは、メッシュ内のサービス間（エンドユーザーとサービス間）のリクエストは許可されます。AuthorizationPolicy CR を使用して、ワークロードにきめ細かいポリシーを定義します。認可ポリシーを適用すると、Cloud Service Mesh はこれらのポリシーをサイドカープロキシに配布します。ワークロードがリクエストを受信すると、サイドカープロキシは認可ポリシーをチェックし、リクエストを許可するかどうかを決定します。

プラットフォームでサポートされている AuthorizationPolicy CR のフィールドの詳細については、サポートされている機能をご覧ください。

ポリシーの範囲

ポリシーは、サービスメッシュ全体、名前空間、または個々のワークロードに適用できます。

メッシュ全体のポリシーを適用するには、metadata:namespace フィールドでルート名前空間 istio-system を指定します。

apiVersion: "security.istio.io/v1beta1"
kind: "AuthorizationPolicy"
metadata:
  name: "mesh-wide"
  namespace: istio-system
spec:
...

名前空間にポリシーを適用するには、metadata:namespace フィールドに名前空間を指定します。

apiVersion: "security.istio.io/v1beta1"
kind: "AuthorizationPolicy"
metadata:
  name: "currencyservice"
  namespace: currencyservice
spec:
...

ポリシーを特定のワークロードに制限するには、selector フィールドを追加します。

apiVersion: "security.istio.io/v1beta1"
kind: "AuthorizationPolicy"
metadata:
  name: "frontend"
  namespace: demo
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: frontend
   ...

基本構造

認可ポリシーには、ポリシーの範囲、action、rules のリストが含まれます。

前のセクションで説明したように、ポリシーの範囲は、メッシュ全体、名前空間、または特定のワークロードにすることが可能です。ポリシーの範囲を追加する場合は、selector フィールドにポリシーの対象を指定します。
action フィールドは、リクエストに対して ALLOW または DENY のどちらを使用するかを指定します。アクションを指定しない場合、アクションはデフォルトで ALLOW に設定されます。わかりやすくするため、アクションは常に指定することをおすすめします（認可ポリシーでは AUDIT アクションと CUSTOM アクションを使用できます）。AUDIT アクションは一部のプラットフォームでのみサポートされています（詳しくは、サポートされている機能をご覧ください）。
rules で、アクションをトリガーするタイミングを指定します。
- rules の from フィールドには、リクエストのソースを指定します。
- rules の to フィールドには、リクエストのオペレーションを指定します。
- when フィールドには、ルールの適用に必要な追加の条件を指定します。

下記の例で、

このポリシーは、demo 名前空間内の frontend サービスに対するリクエストに適用されています。
リクエストヘッダーに「hello:world」が含まれている場合、リクエストは許可されますが、含まれていない場合は拒否されます。

apiVersion: "security.istio.io/v1beta1"
kind: "AuthorizationPolicy"
metadata:
  name: "hello-world"
  namespace: demo
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: frontend
  action: ALLOW
  rules:
  - when:
    - key: request.headers[hello]
      values: ["world"]

リクエストオペレーションのアクセス制御

HTTP メソッドや TCP ポートなどの特定のリクエストオペレーションへのアクセスを制御するには、rules の下に to セクションを追加します。次の例では、GET と POST の HTTP メソッドにのみ、demo 名前空間の currencyservice が許可されています

apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: AuthorizationPolicy
metadata:
 name: currencyservice
 namespace: demo
spec:
 selector:
   matchLabels:
     app: currencyservice
 action: ALLOW
 rules:
 - to:
   - operation:
       methods: ["GET", "POST"]

認証済み ID のアクセス制御

前の例では、ポリシーは未認証のワークロードからのリクエストを許可しています。STRICT 相互 TLS（mTLS）を有効にしている場合は、source セクションのリクエスト元であるワークロードまたは名前空間の ID に基づいてアクセスを制限できます。

ワークロードレベルでアクセスを制御するには、principals フィールドまたは notPrincipal フィールドを使用します。
名前空間レベルでアクセスを制御するには、namespaces フィールドまたは notNamespaces フィールドを使用します。

先述のすべてのフィールドで STRICT mTLS を有効にする必要があります。STRICT mTLS を設定できない場合は、平文リクエストを拒否で代わり解決策をご確認ください。

特定のワークロード

次の例では、frontend サービスから currencyservice へのリクエストのみが許可されます。他のワークロードから currencyservice へのリクエストは拒否されます。

apiVersion: "security.istio.io/v1beta1"
kind: "AuthorizationPolicy"
metadata:
  name: "currencyservice"
  namespace: demo
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: currencyservice
  action: ALLOW
  rules:
  - from:
    - source:
        principals: ["example-project-1234.svc.id.goog/ns/demo/sa/frontend-sa"]

サービスアカウントを指定するには、principals を次の形式にする必要があります。

principals: ["PROJECT_ID.svc.id.goog/ns/NAMESPACE/sa/SERVICE_ACCOUNT_NAME"]

Citadel CA でクラスタ内 Cloud Service Mesh を使用している場合、cluster.local は信頼ドメインです。それ以外の場合は、PROJECT_ID.svc.id.goog はメッシュの信頼ドメインです。

特定の名前空間

次の例は、ソースが foo 名前空間でない場合に、リクエストを拒否するポリシーを示しています。

apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: AuthorizationPolicy
metadata:
 name: httpbin-deny
 namespace: foo
spec:
 selector:
   matchLabels:
     app: httpbin
     version: v1
 action: DENY
 rules:
 - from:
   - source:
       notNamespaces: ["foo"]

値の一致

認可ポリシーのほとんどのフィールドでは、次の一致スキーマがすべてサポートされています。

完全一致: 文字列の正確な一致。
ワイルドカード文字 "*" を使用したワイルドカードの一致。
- 接頭辞の一致: "*" で終わる文字列。たとえば、"test.example.*" は "test.example.com" または "test.example.com.cn" と一致します。
- 接尾辞の一致: "*" で始まる文字列。たとえば、"*.example.com" は "eng.example.com" または "test.eng.example.com" と一致します。
プレゼンスの一致: フィールドが存在し、空ではないことが必要であることを指定するには、fieldname: ["*"] 形式を使用します。これは、フィールドを指定しないままにすることとは異なります。つまり、空の値を含むすべてのフィールドと一致します。

ただし、次のような例外があります。たとえば、次のフィールドでは完全一致のみがサポートされています。

when セクションの key フィールド
source セクションの ipBlocks
to セクションの ports フィールド

次のポリシーの例では、/test/* 接頭辞または */info 接尾辞を使用したパスでアクセスが許可されています。

apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: AuthorizationPolicy
metadata:
  name: tester
  namespace: default
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: products
  action: ALLOW
  rules:
  - to:
    - operation:
        paths: ["/test/*", "*/info"]

除外の一致

when フィールドの notValues、source フィールドの notIpBlocks、to フィールドの notPorts のような否定条件との一致のため、Cloud Service Mesh では除外の一致をサポートしています。次の例では、リクエストパスが /healthz でない場合、JWT 認証から派生した有効なリクエスト principals が必要になります。このポリシーでは /healthz パスへのリクエストが JWT 認証から除外されます。

apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: AuthorizationPolicy
metadata:
  name: disable-jwt-for-healthz
  namespace: default
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: products
  action: ALLOW
  rules:
  - to:
    - operation:
        notPaths: ["/healthz"]
    from:
    - source:
        requestPrincipals: ["*"]

平文のリクエストを拒否する

Cloud Service Mesh では、自動 mTLS がデフォルトで有効になっています。自動 mTLS の場合、クライアントサイドカープロキシがサーバーにサイドカーがあるかどうかを自動的に検出します。クライアントサイドカーは、サイドカーを含むワークロードには mTLS を送信し、サイドカーを含まないワークロードには平文を送信します。最適なセキュリティのために、STRICT mTLS を有効にすることをおすすめします。

ワークロードまたは名前空間に対して STRICT モードの mTLS を有効にできない場合は、次の操作を行います。

namespaces または principals が空ではないトラフィックを明示的に許可する認可ポリシーを作成する。または
namespaces または principals が空であるトラフィックを明示的に拒否する認可ポリシーを作成する。

namespaces と principals は mTLS リクエストでのみ抽出できるため、これらのポリシーは平文のトラフィックを効果的に拒否します。

次のポリシーは、リクエスト内のプリンシパルが空の場合（平文のリクエストの場合）にリクエストを拒否します。プリンシパルが空でない場合は、ポリシーはリクエストを許可します。["*"] は空でないことを意味します。notPrincipals で使用する場合は、空のプリンシパルでの一致を意味します。

apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: AuthorizationPolicy
metadata:
  name: require-mtls
  namespace: NAMESPACE
spec:
  action: DENY
  rules:
  - from:
    - source:
        notPrincipals: ["*"]

認可ポリシーの優先順位

ALLOW と DENY の認可ポリシーを個別に構成することもできますが、ポリシーが希望どおりに動作するように、ポリシーの優先順位とデフォルトの動作を理解しておく必要があります。次の図は、ポリシーの優先順位を示しています。

認可ポリシーの優先順位

以降のセクションのポリシーの例では、デフォルトの動作の一部とそのポリシーが役立つ状況について説明します。

すべて許可しない

次の例は、何も一致しない ALLOW ポリシーを示しています。デフォルトでは、他の ALLOW ポリシーが存在しない場合、リクエストは常に拒否されます。

apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: AuthorizationPolicy
metadata:
  name: allow-nothing
spec:
  action: ALLOW

最初は何も許可しないポリシーを適用し、段階的に ALLOW ポリシーを追加して、ワークロードへのアクセスを増やすことは、良いセキュリティ対策です。

すべてのアクセスを拒否する

次の例は、すべてに一致する DENY ポリシーを示しています。DENY ポリシーは ALLOW ポリシーよりも先に評価されるため、リクエストに一致する ALLOW ポリシーがある場合でも、すべてのリクエストが拒否されます。

apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: AuthorizationPolicy
metadata:
  name: deny-all
spec:
  action: DENY
  rules:
  - {}

すべてを拒否するポリシーは、ワークロードへのすべてのアクセスを一時的に無効にする場合に便利です。

すべてのアクセスを許可する

次の例は、すべてに一致し、ワークロードに対する完全アクセス権を許可する ALLOW ポリシーを示しています。すべてを許可するポリシーは、常にリクエストを許可するため、他の ALLOW ポリシーが無効になります。

apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: AuthorizationPolicy
metadata:
  name: allow-all
spec:
  action: ALLOW
  rules:
  - {}

すべてを許可するポリシーは、ワークロードへの完全アクセス権を一時的に公開したい場合に便利です。DENY ポリシーがある場合、DENY ポリシーが ALLOW ポリシーの前に評価されるため、リクエストは拒否される可能性があります。

ベストプラクティス

サービスごとに Kubernetes サービスアカウントを作成し、Deployment でサービスアカウントを指定します。次に例を示します。

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: frontend-sa
  namespace: demo
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: frontend
  namespace:demo
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: frontend
  template:
    metadata:
      labels:
        app: frontend
    spec:
      serviceAccountName: frontend-sa
    ...

すべて許可しないポリシーから始めて、ALLOW ポリシーを段階的に追加し、ワークロードへのアクセスを増やします。
サービスで JWT を使用する場合:
1. 認可されていないリクエストをブロックする DENY ポリシーを作成します。次に例を示します。
```
apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: AuthorizationPolicy
metadata:
  name: requireJWT
  namespace: admin
spec:
  action: DENY
  rules:
  -  from:
    - source:
        notRequestPrincipals: ["*"]
```
2. すべて許可しないポリシーを適用します。
3. ワークロードごとに ALLOW ポリシーを定義します。例については、JWT トークンをご覧ください。

次のステップ

Cloud Service Mesh のセキュリティ機能について学習します。

Istio ドキュメントの認可ポリシーの詳細については、以下をご覧ください。

認可ポリシーの概要

認可ポリシー

ポリシーの範囲

基本構造

リクエスト オペレーションのアクセス制御

認証済み ID のアクセス制御

特定のワークロード

特定の名前空間

値の一致

除外の一致

平文のリクエストを拒否する

認可ポリシーの優先順位

すべて許可しない

すべてのアクセスを拒否する

すべてのアクセスを許可する

ベスト プラクティス

次のステップ

リクエストオペレーションのアクセス制御

ベストプラクティス