Best Practices zur Securing Kubernetes Clusters

Implementieren Sie eine rollenbasierte Zugriffskontrolle (RBAC), setzen Sie Netzwerkrichtlinien durch und führen Sie regelmäßige Schwachstellenscans durch, um die Sicherheit des Kubernetes-Clusters zu verbessern.

1. Rollenbasierte Zugriffskontrolle richtig implementieren

Die rollenbasierte Zugriffskontrolle (RBAC) hilft bei der Regulierung von Berechtigungen und stellt sicher, dass Benutzer und Dienste über die erforderlichen Mindestberechtigungen verfügen.

Wie implementiert man RBAC sicher?

Befolgen Sie das Prinzip der geringsten Privilegien (PoLP) : Erteilen Sie Benutzern und Workloads nur die erforderlichen Berechtigungen.
Verwenden Sie ClusterRoles und Rollen mit Bedacht: ClusterRoles gelten auf Clusterebene, während Rollen auf Namespaces beschränkt sind.
Standard-Dienstkonto-Token deaktivieren: Pods sollten keinen unnötigen API-Zugriff haben.
Anmeldeinformationen prüfen und rotieren: Überprüfen Sie regelmäßig, wer Zugriff auf Ihre Kubernetes-API hat, und rotieren Sie die Zugriffsberechtigungen.

Profi-Tipp: Definieren Sie Rollenbindungen für spezifische Namespaces anstelle globaler Bindungen. Nutzen Sie OPA Gatekeeper, um RBAC-Richtlinien teamübergreifend durchzusetzen.

2. Sichern Sie den API-Server

Der Kubernetes-API-Server ist das Gehirn Ihres Clusters. Er wird zu einem kritischen Angriffsvektor, wenn er unberechtigten Benutzern zugänglich gemacht wird.

Ein verwalteter Kubernetes- Dienstanbieter kann Ihnen mit End-to-End-Support, sicheren API-Endpunkten und der Verwaltung von Autorisierungs- und Authentifizierungsprotokollen helfen.

Wie sichert man einen API-Server?

Authentifizierung und Autorisierung aktivieren: Verwenden Sie eine zertifikatsbasierte Authentifizierung oder integrieren Sie sie mit OIDC und LDAP.
Anonymen Zugriff einschränken: Deaktivieren Sie anonyme API-Anfragen, um externe Gefährdungen und Bedrohungen zu reduzieren.
Öffentliche Sichtbarkeit begrenzen: Vermeiden Sie, den API-Server dem Internet auszusetzen.
Überwachungsprotokollierung verwenden : Aktivieren Sie die Protokollierung, um den Zugriff zu überwachen und verdächtige Aktivitäten zu erkennen.

Profi-Tipp: Implementieren Sie eine Ratenbegrenzung auf dem API-Server, um Brute-Force-Angriffe und übermäßige Anforderungsfluten durch böswillige Akteure zu verhindern.

3. Implementieren Sie Pod-Sicherheitsmaßnahmen

Container, die mit unnötigen Berechtigungen ausgeführt werden, können durch Angreifer anfällig für Schwachstellen werden, die ihnen die Ausweitung von Berechtigungen oder den Zugriff auf vertrauliche Daten ermöglichen.

Wie implementiere ich Kubernetes Pods?

Verwenden Sie Pod Security Standards (PSS) : Setzen Sie Sicherheitsrichtlinien wie eingeschränkte, grundlegende und privilegierte Zugriffsebenen durch.
Container als Nicht-Root-Benutzer ausführen: Definieren Sie in der Container-Laufzeit einen Nicht-Root-Benutzer, um eine Rechteausweitung zu verhindern.
Host-Funktionen einschränken: Verhindern Sie, dass Container das Host-Dateisystem mounten oder privilegierte Modi verwenden.
Schreibgeschütztes Dateisystem anwenden: Verwenden Sie ein schreibgeschütztes Dateisystem, um Manipulationen zu verhindern.

Profi-Tipp: Wie im TechBullion-Artikel hervorgehoben , nutzen Sie praxisnahe Kubernetes-Managementstrategien, wie die Integration von Protokollierungstools wie FluentBit, um die Sicherheitsüberwachung und Bedrohungserkennung zu verbessern. Implementieren Sie Seccomp- und AppArmor-Profile, um Systemaufrufe einzuschränken und die Angriffsfläche von Containern zu reduzieren.

4. Schützen Sie Kubernetes-Geheimnisse

Fest codierte Anmeldeinformationen, API-Schlüssel oder ungeschützte Konfigurationen können zu Sicherheitsverletzungen führen. Die Verwaltung von Geheimnissen sollte bei der Sicherung der Verwaltung von Kubernetes-Clustern höchste Priorität haben.

Best Practices für die Verwaltung von Geheimnissen

Verwenden Sie Kubernetes-Geheimnisse anstelle von ConfigMaps: Geheimnisse sind für vertrauliche Informationen konzipiert und bieten eine bessere Sicherheit.
Geheimnisse im Ruhezustand verschlüsseln : Aktivieren Sie EncryptionConfig, um in etcd gespeicherte Geheimnisse zu sichern.
Integrieren Sie externe Lösungen zur Geheimnisverwaltung : Tools wie HashiCorp Vault, AWS Secrets Manager oder CyberArk können für verbesserte Sicherheit sorgen.
Beschränken Sie den Zugriff auf Geheimnisse : Verwenden Sie RBAC-Richtlinien, um sicherzustellen, dass nur autorisierte Pods und Benutzer auf Geheimnisse zugreifen können.

Profi-Tipp: Wechseln Sie die Geheimnisse regelmäßig und verwenden Sie kurzlebige Token, um die Auswirkungen kompromittierter Anmeldeinformationen zu minimieren.

5. Nutzen Sie Netzwerksicherheitsprotokolle

Kubernetes ermöglicht standardmäßig eine uneingeschränkte Kommunikation zwischen Pods, was eine erhebliche Sicherheitslücke darstellen kann.

Wie sichert man Kubernetes-Netzwerke?

Definieren Sie Netzwerkrichtlinien: Beschränken Sie die Pod-zu-Pod-Kommunikation und lassen Sie nur den erforderlichen Datenverkehr zu.
Segment-Namespaces: Isolieren Sie im Falle einer Verletzung die Arbeitslasten, um eine seitliche Bewegung zu verhindern.

Profi-Tipp : Verwenden Sie eBPF-basierte Beobachtungstools wie Cillium Hubble, um tiefe Einblicke in den Netzwerkverkehr zu gewinnen und verdächtige Aktivitäten mit minimalem Leistungsaufwand zu erkennen.

6. Container-Images und Laufzeitsicherheit härten

Schwachstellen in Container-Images stellen einen wichtigen Angriffsvektor dar. Die Integration von Sicherheit vom Build bis zur Bereitstellung gewährleistet eine robuste Kubernetes-Umgebung.

Bewährte Methoden für die Containersicherheit

Verwenden Sie minimale Basis-Images: Leichtgewichtige Images wie Distroless oder Alpine Linux reduzieren die Angriffsfläche.
Bilder auf Schwachstellen scannen : Verwenden Sie Tools wie Trivy, Clair oder Anchore, um Sicherheitsprobleme zu erkennen.
Bilder signieren und verifizieren : Stellen Sie die Bildintegrität mit Tools wie Cosign oder Notary sicher.
Ressourcennutzung begrenzen: Definieren Sie CPU- und Speicherbeschränkungen, um DoS-Angriffe zu verhindern.

Profi-Tipp: Verwenden Sie Tools zur Richtliniendurchsetzung wie Open Policy Agent (OPA) oder Kyverno, um Sicherheitsstandards in CI/CD-Pipelines durchzusetzen, bevor Sie Images bereitstellen.

7. Kubernetes-Komponenten regelmäßig aktualisieren und patchen

Für die Sicherheit und Stabilität ist es von entscheidender Bedeutung, Ihre Kubernetes-Umgebung auf dem neuesten Stand zu halten.

Bewährte Methoden

Bleiben Sie über Updates informiert: Abonnieren Sie Versionshinweise, CVE-Datenbanken und Sicherheitshinweise zu Kubernetes, um Schwachstellen in Kubernetes und Lösungen zu verfolgen.
Automatisieren Sie Updates: Verwenden Sie Tools wie Kured (Kubernetes Reboot Daemon) für Knotenupdates und FluxCD oder ArgoCD, um Anwendungsupdates zu automatisieren.

Profi-Tipp: Testen Sie Updates vor dem Einspielen in einer Staging-Umgebung mit Canary- oder Blue-Green-Bereitstellungen, um potenzielle Probleme zu identifizieren, ohne die Produktionsauslastung zu beeinträchtigen. Unternehmen ohne interne Kubernetes-Expertise können die Certified & Managed Kubernetes Services von Stackgenie in Betracht ziehen, um Best Practices zu implementieren und die Cluster-Sicherheit zu verbessern.

8. Implementieren Sie Netzwerkrichtlinien

Durch die Kontrolle des Datenverkehrs innerhalb Ihres Clusters wird die Sicherheit durch die Begrenzung unnötiger Kommunikation erhöht.

Bewährte Methoden

Definieren Sie Eingangs- und Ausgangsregeln : Geben Sie an, welche Pods und externen Dienste mithilfe von Netzwerkrichtlinien miteinander kommunizieren können.
Verwenden Sie Namespaces zur Segmentierung : Isolieren Sie Workloads in separaten Namespaces, um im Falle einer Verletzung eine seitliche Bewegung zu verhindern.
Verwenden Sie ein Service Mesh für eine feinkörnige Steuerung: Implementieren Sie Istio, Linkerd oder Cilium, um die Netzwerksicherheit mit gegenseitigem TLS (mTLS) und Zero-Trust-Kommunikation zu verbessern.
Beschränken Sie die externe Nutzung: Vermeiden Sie es, Kubernetes-Dienste dem Internet auszusetzen, es sei denn, dies ist unbedingt erforderlich. Nutzen Sie nach Möglichkeit private Netzwerke.

Profi-Tipp: Überprüfen und aktualisieren Sie Netzwerkrichtlinien regelmäßig mit Cilium Hubble oder KubeArmor, um Sicherheitskontrollen basierend auf der Netzwerkaktivität in Echtzeit zu visualisieren und anzupassen.

9. Sichern Sie etcd

Der etcd-Datenspeicher enthält den Status und die Konfigurationen des Clusters, weshalb seine Sicherheit von größter Bedeutung ist.

Bewährte Methoden

TLS-Verschlüsselung aktivieren: Schützen Sie Daten während der Übertragung zwischen etcd und anderen Komponenten mit –peer-client-cert-auth für die Sicherheit der Peer-Kommunikation.
Peer-Authentifizierung aktivieren: Verwenden Sie –peer-cert-file und –peer-key-file, um die interne etcd-Kommunikation zu verschlüsseln.
Zugriff einschränken: Beschränken Sie den etcd-Zugriff mithilfe von RBAC- und Firewall-Regeln auf die erforderlichen Komponenten und Administratoren.
etcd-Daten im Ruhezustand verschlüsseln: Verwenden Sie Einstellungen zur Verschlüsselung im Ruhezustand, um gespeicherte Daten in verwalteten Kubernetes-Diensten ( z . B. AKS, GKE, EKS) zu sichern.

Profi-Tipp : Sichern Sie etcd-Daten regelmäßig und speichern Sie die Sicherungen sicher, um die Wiederherstellung zu erleichtern.

10. Führen Sie regelmäßige Sicherheitsüberprüfungen durch

Regelmäßige Bewertungen helfen dabei, Schwachstellen zu erkennen und die Einhaltung der Sicherheitsvorschriften sicherzustellen.

Bewährte Methoden

Führen Sie Schwachstellenscans durch : Verwenden Sie automatisierte Tools wie Kube-Bench, Kube-Hunter und Trivy, um Sicherheitslücken zu erkennen und zu beheben.
Konfigurationen überprüfen : Stellen Sie sicher, dass die Clustereinstellungen mit den Best Practices für Sicherheit und Compliance-Frameworks wie CIS Kubernetes Benchmark und NIST-Richtlinien übereinstimmen.

Profi-Tipp: Beauftragen Sie externe Sicherheitsexperten mit der Durchführung von Penetrationstests und einer objektiven Sicherheitsbewertung der Widerstandsfähigkeit Ihres Clusters gegen reale Angriffe.

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Stärkung der Bereitstellungen durch Securing Kubernetes Clusters

Kubernetes-Sicherheit endet nicht mit der Erstkonfiguration – sie ist ein fortlaufender Prozess, der proaktive Überwachung, Workload-Isolierung und Richtliniendurchsetzung erfordert. Die Implementierung von Best Practices wie RBAC, API-Server-Sicherheit, Pod-Sicherheit und Geheimnisverwaltung kann Sicherheitsrisiken deutlich reduzieren.