容器安全：保护您的容器、镜像和Kubernetes环境

TL;DR

容器安全是指在整个生命周期中保护容器化应用程序（运行在 Docker 或 Kubernetes 上）的过程，从构建到运行时。

它专注于保护容器镜像、注册表、运行时环境和编排层，防止漏洞、配置错误和未经授权的访问。

什么是容器

容器是一个独立的软件包，包含应用程序运行所需的依赖项、库、代码和配置。它将应用程序与底层系统隔离，因此可以在不同环境中一致运行，从开发人员的笔记本电脑到测试服务器再到生产环境的云端。

容器是高效的，因为它们共享主机操作系统的内核，不需要完整的客体操作系统，使其比虚拟机更快、更节省资源。

容器平台的例子：

Docker
Kubernetes
Containerd
Podman

由于容器共享相同的主机操作系统，一个配置错误可能会影响多个容器，因此容器安全非常重要。

什么是容器安全

容器安全是用于保护软件容器及其运行系统的过程、工具和策略。

由于容器将应用程序及其依赖项隔离在一起，保护它们免受漏洞、配置错误和未经授权的访问非常重要。

容器安全涉及保护容器镜像、运行时环境、编排工具和底层基础设施，以维护容器化应用程序的完整性、机密性和可用性。

目标是防止以下安全风险：

易受攻击或已被破坏的容器镜像
Docker或Kubernetes设置配置错误
容器内部的权限提升
运行时攻击和未经授权的访问
被破坏的容器注册表
基础镜像的供应链问题

示例：

如果一个Docker镜像包含一个具有已知漏洞的Apache Struts库，攻击者可能会利用它（例如，Equifax 2017年数据泄露）。容器安全确保在部署之前检测到这些漏洞。

为什么容器安全很重要

容器在各处使用：云应用程序、微服务、CI/CD和SaaS平台，因为它们能够加快发布速度。然而，它们也增加了攻击者的攻击面。

共享主机 = 共享风险

一个被攻陷的容器可能会暴露整个节点。

公共镜像可能是危险的。

Docker Hub镜像可能包含过时或恶意的库。

Kubernetes配置错误

弱RBAC或开放的仪表板导致了几次云端泄露。

攻击者直接针对容器。

例如：在特斯拉的Kubernetes泄露事件（2018年）中，攻击者利用配置错误的容器运行加密货币挖矿工作负载。

合规性需要强有力的控制。

保护容器以符合安全法规，如SOC 2、PCI DSS、HIPAA等。

容器安全如何工作

容器安全保护容器生命周期的每个阶段，从构建镜像到在生产环境中运行。以下是该过程的工作方式

1. 保护构建阶段

这个阶段是创建容器镜像的地方。

扫描基础镜像以查找漏洞（例如，过时的库）
检查Dockerfile以查找不安全的指令（例如，以root账户运行，暴露不必要的端口）
检测秘密在源代码或环境文件中，在它们被包含到镜像之前。
使用可信的注册表以避免使用被攻陷的镜像。

目标：防止不安全的组件进入您的容器镜像

2. 扫描和保护容器注册表

一旦镜像被构建，它们就会存储在注册表中，如Docker Hub、ECR、GCR等。

持续重新扫描图像，当新的CVE出现时。
阻止风险图像被拉入生产环境。
强制图像签名，确保只有经过验证的图像用于生产。

目标：确保仅部署安全图像

3. 在部署期间应用安全控制

在部署期间，容器由像Kubernetes这样的平台进行编排。

实施最小权限，避免以root身份运行容器。
应用网络策略以控制服务之间的通信。
使用准入控制器自动拒绝不安全的部署。
启用秘密管理，如Kubernetes Secrets、Vault等。

**目标：**确保容器以正确的安全策略启动

4. 在运行时监控容器

部署后，容器在生产环境中处于活动状态，如果攻击者发现漏洞，他们可以利用这些漏洞。

检测异常行为，例如加密货币挖矿、权限提升。
监控系统调用以捕捉可疑行为。
防止漂移，确保运行中的容器与团队的原始图像匹配。
保护运行时配置，如网络设置、挂载卷或权限标志。

**目标：**在攻击扩散之前捕捉攻击

5. 保护Kubernetes（如果使用）

Kubernetes在大规模编排容器方面非常强大。但它们也可能引入风险。

保护API服务器，使用RBAC。
加固etcd（静态加密，限制访问）。
启用审计日志以跟踪所有用户操作和事件。
应用CIS Kubernetes基准以实现最佳实践。

目标：确保编排层的安全性

6. 持续审计和自动化

容器环境变化迅速，自动化是确保容器安全的关键。

自动化漏洞扫描在CI/CD管道中进行
持续验证配置是否符合安全基线
生成合规报告，如SOC 2、ISO 27001、PCI DSS等
当新漏洞影响已部署的镜像时提醒团队

**目标：**通过自动化和可见性保持长期安全。

容器安全的关键能力

1. 镜像扫描

在部署前检测漏洞、恶意软件、秘密和不安全的库。

示例：在CI/CD过程中识别基础镜像中的Log4j

2. 注册表安全

通过身份验证和持续扫描保护私有注册表（例如ECR、GCR、Harbor）。

3. 运行时防御

监控容器异常行为，例如：

启动意外的shell
加密货币挖矿尝试
权限提升

4. Kubernetes + 编排安全

加强集群安全：

RBAC
网络策略
Pod安全标准
秘密加密
禁用特权容器

5. 主机安全

加固底层操作系统以防止攻击者逃离容器。

6. 合规性和策略执行

应用Docker和Kubernetes的CIS基准。

实践中的示例

一家SaaS公司在Kubernetes中运行数百个微服务。在容器安全审查期间，团队发现

一些容器以 root 用户身份运行。
命名空间允许不受限制的网络访问。
镜像包含硬编码的 API 密钥。

为了解决这个问题，团队：

在 CI/CD 中添加镜像扫描集成。
强制执行 Kubernetes RBAC 和网络策略。
部署运行时监控。
移除秘密并使用 Vault/KMS。

结果：

减少攻击面，防止漏洞进入生产环境，提高安全审计准备。

流行的容器安全工具

Plexicus 容器安全 – 统一扫描、容器洞察、IaC 检查
Aqua Security
Prisma Cloud (Palo Alto Networks)
Sysdig Secure
Falco
Anchore
Trivy

容器安全的最佳实践

使用最小基础镜像（例如，distroless、Alpine）
在推送到注册表之前扫描镜像。
使用非 root容器
限制容器功能（无特权模式）
强制执行Kubernetes RBAC
应用网络分段
安全存储秘密（Vault、KMS、Kubernetes Secrets）
持续监控运行时行为。

常见问题：容器安全

1. 什么是容器安全？

保护容器镜像、运行时、注册表和编排平台免受漏洞、配置错误和攻击。

2. 容器比虚拟机更安全吗？

不一定，容器更轻量化，但共享主机操作系统，这增加了风险。

3. 大多数容器漏洞的原因是什么？

配置错误（以root身份运行）、易受攻击的镜像、暴露的秘密或弱的Kubernetes策略。

4. 攻击者如何利用容器？

通过镜像漏洞、容器逃逸攻击、暴露的仪表板和弱访问控制。

5. Docker安全与Kubernetes安全有什么区别？

Docker安全侧重于镜像和容器，而Kubernetes安全包括编排、RBAC、网络和工作负载隔离。