コンテナセキュリティ：コンテナ、イメージ、Kubernetes環境を保護する

TL;DR

コンテナセキュリティは、DockerやKubernetesで実行されるコンテナ化されたアプリケーションを、そのライフサイクル全体にわたって保護するプロセスです。ビルドから実行時までの間に、コンテナイメージ、レジストリ、実行環境、オーケストレーション層を脆弱性、誤設定、不正アクセスから保護することに重点を置いています。

コンテナとは

コンテナは、アプリケーションが実行するために必要な依存関係、ライブラリ、コード、設定を含む独立したソフトウェアパッケージです。コンテナは、アプリケーションを基盤となるシステムから分離し、開発者のラップトップからテストサーバー、クラウドでの本番環境まで、異なる環境で一貫して実行されるようにします。

コンテナは、ホストオペレーティングシステムのカーネルを共有し、完全なゲストOSを必要としないため、仮想マシンよりも高速でリソース効率が高いという点で効率的です。

コンテナプラットフォームの例:

Docker
Kubernetes
Containerd
Podman

コンテナは同じホストオペレーティングシステムを共有しているため、1つの誤設定が複数のコンテナに影響を与える可能性があり、コンテナセキュリティが重要です。

コンテナセキュリティとは

コンテナセキュリティは、ソフトウェアコンテナとそれが実行されるシステムを保護するためのプロセス、ツール、およびポリシーです。

コンテナはアプリケーションとその依存関係を一緒に隔離するため、脆弱性、誤設定、不正アクセスから保護することが重要です。

コンテナセキュリティは、コンテナイメージ、実行環境、オーケストレーションツール、および基盤となるインフラストラクチャを保護し、コンテナ化されたアプリケーションの整合性、機密性、および可用性を維持することを含みます。

目標は、以下のようなセキュリティリスクを防ぐことです。

脆弱または侵害されたコンテナイメージ
DockerまたはKubernetes設定の誤設定
コンテナ内での権限昇格
実行時攻撃と不正アクセス
侵害されたコンテナレジストリ
ベースイメージからのサプライチェーン問題

例 :

Dockerイメージに既知の脆弱性を持つApache Strutsライブラリが含まれている場合、攻撃者はそれを悪用する可能性があります（例：Equifaxの侵害 2017）。コンテナセキュリティは、展開前にそのような脆弱性が検出されることを保証します。

コンテナセキュリティが重要な理由

コンテナは、クラウドアプリ、マイクロサービス、CI/CD、SaaSプラットフォームなど、あらゆる場所で使用されています。これにより、リリースが迅速になります。しかし、攻撃者に対する攻撃面も増加します。

共有ホスト = 共有リスク

1つのコンテナが侵害されると、ノード全体が露出する可能性があります。
公開イメージは危険な場合があります。

Docker Hubのイメージには、古いまたは悪意のあるライブラリが含まれている可能性があります。
Kubernetesの設定ミス

弱いRBACやオープンダッシュボードが原因で、いくつかのクラウド侵害が発生しました。
攻撃者はコンテナを直接狙います。

例: TeslaのKubernetes侵害（2018年）では、攻撃者が設定ミスのコンテナを利用して暗号通貨マイニングのワークロードを実行しました。
コンプライアンスには強力な管理が必要です。

SOC 2、PCI DSS、HIPAAなどのセキュリティ規制を満たすためにコンテナを安全に保つ必要があります。

コンテナセキュリティの仕組み

コンテナセキュリティは、コンテナライフサイクルのすべての段階を保護します。イメージの構築から本番環境での実行まで、プロセスの仕組みは次のとおりです。

1. ビルド段階を安全にする

このフェーズではコンテナイメージが作成されます。

ベースイメージをスキャンして脆弱性をチェックします（例: 古いライブラリ）。
Dockerfileをチェックして安全でない指示を確認します（例: rootアカウントでの実行、不要なポートの公開）。
ソースコードや環境ファイル内の秘密を検出して、イメージに含まれる前に対処します。
信頼できるレジストリを使用して、侵害されたイメージの使用を避けます。

目標 : コンテナイメージに安全でないコンポーネントが入らないようにする

2. コンテナレジストリをスキャンして保護する

イメージが構築されると、Docker Hub、ECR、GCRなどのレジストリに保存されます。

新しいCVEが出現した際に画像を継続的に再スキャンする。
リスクのある画像を本番環境に取り込むことをブロックする。
画像の署名を強制し、検証済みの画像のみが本番環境で使用されるようにする。

目標 : 安全な画像のみがデプロイされることを保証する

3. デプロイ時のセキュリティコントロールの適用

デプロイ時には、コンテナはKubernetesのようなプラットフォームによってオーケストレーションされます。

最小特権を強制し、コンテナをrootとして実行することを避ける。
ネットワークポリシーを適用し、サービス間の通信を制御する。
アドミッションコントローラーを使用して、セキュリティが不十分なデプロイを自動的に拒否する。
Kubernetes SecretsやVaultなどの秘密管理を有効化する。

目標 : コンテナが適切なセキュリティポリシーで開始されることを確認する

4. 実行時のコンテナの監視

デプロイ後、コンテナは本番環境で稼働しており、攻撃者は脆弱性を見つければそれを悪用する可能性があります。

異常な行動を検出する、例えば、暗号通貨の採掘や特権の昇格。
システムコールを監視して、疑わしい動作を捕捉する。
ドリフトを防止し、実行中のコンテナがチームの元の画像と一致することを保証する。
実行時の設定を保護する、例えばネットワーク設定、マウントされたボリューム、特権フラグなど。

目標: 攻撃が広がる前に捕捉する

5. Kubernetesのセキュリティ（使用する場合）

Kubernetesはコンテナを大規模にオーケストレーションするために強力です。しかし、リスクをもたらす可能性もあります。

APIサーバーをRBACで保護する。
etcdを強化する（休止時の暗号化、アクセス制限）。
監査ログを有効化して、すべてのユーザーアクションとイベントを追跡する。
CIS Kubernetesベンチマークを適用してベストプラクティスを実施する。

目標 : オーケストレーション層を安全にする

6. 継続的な監査と自動化

コンテナ環境は急速に変化しており、自動化はコンテナのセキュリティを確保するための鍵です。

脆弱性の自動スキャンをCI/CDパイプラインで実施
セキュリティベースラインに対する設定の継続的な検証
SOC 2、ISO 27001、PCI DSSなどのコンプライアンスレポートの生成
デプロイされたイメージに新たな脆弱性が影響を与える場合、チームにアラートを送信

目標: 自動化と可視性を通じて長期的なセキュリティを維持する。

コンテナセキュリティの主要機能

1. イメージスキャン

デプロイ前に脆弱性、マルウェア、秘密情報、不安全なライブラリを検出します。

例: CI/CD中にベースイメージ内のLog4jを特定する

2. レジストリセキュリティ

認証と継続的なスキャンでプライベートレジストリ（例: ECR、GCR、Harbor）を保護します。

3. ランタイム防御

以下のような異常な行動を監視します:

予期しないシェルの生成
暗号通貨の採掘試行
特権の昇格

4. Kubernetes + オーケストレーションセキュリティ

クラスターセキュリティを強化します:

RBAC
ネットワークポリシー
ポッドセキュリティ基準
秘密情報の暗号化
特権コンテナの無効化

5. ホストセキュリティ

コンテナからの攻撃者の脱出を防ぐために基盤となるOSを強化します。

6. コンプライアンスとポリシーの施行

DockerとKubernetesのCISベンチマークを適用します。

実践例

あるSaaS企業がKubernetesで数百のマイクロサービスを運用しています。コンテナセキュリティレビュー中に、チームは

一部のコンテナはルートユーザーとして実行されます。
ネームスペースは無制限のネットワークアクセスを許可します。
イメージにはハードコードされたAPIキーが含まれています。

これを修正するために、チームは次のことを行います:

CI/CDにイメージスキャン統合を追加します。
KubernetesのRBACとネットワークポリシーを強制します。
ランタイムモニタリングを展開します。
秘密を削除し、Vault/KMSを使用します。

結果:

攻撃面を縮小し、脆弱性が本番環境に到達するのを防ぎ、セキュリティ監査の準備を改善しました。

コンテナセキュリティのベストプラクティス

最小限のベースイメージを使用する (例: distroless, Alpine)
レジストリにプッシュする前にイメージをスキャンします。
非ルートコンテナを使用する
コンテナの機能を制限する (特権モードなし)
Kubernetes RBACを強制します
ネットワークセグメンテーションを適用します
秘密を安全に保存する (Vault, KMS, Kubernetes Secrets)
ランタイムの動作を継続的に監視します。

FAQ: コンテナセキュリティ

1. コンテナセキュリティとは何ですか？

コンテナイメージ、ランタイム、レジストリ、オーケストレーションプラットフォームを脆弱性、誤設定、攻撃から保護する。

2. コンテナは仮想マシンよりも安全ですか？

必ずしもそうではありません。コンテナはより軽量ですが、ホストOSを共有するため、リスクが増加します。

3. コンテナの侵害の原因は何ですか？

誤設定（rootとして実行）、脆弱なイメージ、露出した秘密情報、または弱いKubernetesポリシー。

4. 攻撃者はどのようにコンテナを悪用しますか？

イメージの脆弱性、コンテナエスケープ攻撃、露出したダッシュボード、弱いアクセス制御を通じて。

5. DockerセキュリティとKubernetesセキュリティの違いは何ですか？

Dockerセキュリティはイメージとコンテナに焦点を当て、Kubernetesセキュリティはオーケストレーション、RBAC、ネットワーキング、ワークロードの分離を含みます。