容器面臨的安全威脅

垂直行業需求千差萬別，提供低成本、快速適應行業需求的創新方案成為5G成功商用的關鍵。

容器作為NFV轉型的最佳載體，成為創新發展的助燃劑，基于容器的云原生應用將成為CT應用的趨勢。然而，容器在使用過程中面臨著諸多安全威脅：

·鏡像文件安全威脅

容器鏡像的安全將影響到整個容器安全：鏡像軟件可能存在漏洞；鏡像倉庫訪問控制不善，鏡像可能被篡改，鏡像文件完整性被破壞，惡意鏡像文件或配置被植入后門和木馬。 l容器自身的安全威脅

多個應用共享容器資源，攻擊者可利用容器攻擊主機或其他容器；在容器生命周期內，容器運行時面臨文件系統威脅、DDoS攻擊、容器逃逸等威脅；容器刪除后，存在剩余信息未及時消除、計算及網絡資源未及時釋放等威脅。

·容器網絡安全威脅

SDN/NFV電信網絡場景下，需要部署多個虛擬網絡平面并實現網絡流量隔離，否則控制面、信令面和管理面間流量互相影響，無法保障業務安全。

·容器數據安全威脅

容器對于無狀態和有狀態的應用程序都是有用的。保護的存儲安全是確保有狀態服務安全的關鍵要素，否則嚴重影響業務連續性。

·容器主機安全威脅

攻擊者可利用操作系統和其他網絡組件的安全漏洞實施攻擊；利用共享內核程序非法監控所有進程；篡改主機操作系統文件，通過主機對容器進行攻擊、非法操作容器、竊取敏感數據信息。

·容器訪問安全威脅

容器開放一系列用戶接口和API編程接口，接口容易被意外和惡意接入；同時接口可能被利用，來開發出更有價值的服務，引入更復雜的API，安全威脅也會相應增加。

·容器編排安全威脅

容器編排負責管理整個容器的生命周期，惡意管理員可能越權或非授權管理資源、數據，就會存在系統異常、系統被篡改、VNF敏感信息泄露等威脅。

安全是容器的基本需求之一，應采用有效的安全舉措消除系統安全風險，保障容器化應用的安全運行。

中興通訊容器安全解決方案

針對容器安全風險，中興通訊提出多維度容器安全解決方案，該方案基于物理基礎設施安全、容器自身安全、鏡像安全、訪問安全、安全運維、數據安全等角度，利用多個安全組件，有效實現容器安全威脅的防御。

圖 1容器安全框架

·鏡像安全

中興通訊容器管理平臺集成了Clair和Anchore等容器安全工具，可實時對容器鏡像進行深度掃描，提取每層鏡像文件進行特征與CVE漏洞庫進行比對分析；同時對鏡像進行整體數字簽名，根據鏡像標簽發布，對鏡像每層文件進行Hash完整性校驗，防止被篡改；對鏡像倉庫訪問雙向認證，并采用安全協議進行傳輸保護，實現對鏡像全流程安全防護，保證運行安全。

·資源隔離

在操作系統、容器、VNF/APP部署時，可以根據防護安全策略自動配置安全隔離方式。在主機側，操作系統啟動強制訪問控制SELinux，配置每個程序級別的訪問控制，定義合適訪問策略；啟用CPU親和機制，保證CPU緩存數據無法被利用；在容器內，通過Namespace、Control Groups構建應用沙箱實現隔離與資源SLA限制；根據VNF需求開放特定的能力，限制容器進程的運行特權和系統調用，實現資源隔離與訪問隔離，防止越權訪問和橫向攻擊。

·網絡安全

支持NFV多網絡平面方案

中興通訊容器安全解決方案包含自主研發的插件Knitter，實現多網絡平面功能，網絡隔離，并設定安全訪問策略，劃分安全域，有效防護了網絡攻擊，同時滿足高性能轉發的需求。

圖2：Knitter架構圖

網絡流量可視化

中興通訊容器安全方案利用自研的DexMesh組件，實現對網絡的監控、動態服務發現、流量管理（路由規則、故障注入、負載均衡、斷路），并支持應用灰度發布、應用監控、度量和調用跟蹤。

通過集中管理模塊統一下發網絡管理策略，并對每個POD內的策略管理，實現基于服務的網絡流量控制、超時策略、重試策略，斷路器功能等。

圖3：DexMesh架構

通過DexMesh組件實現對網絡流量管理，使得網絡管理不受容器應用IP變化、上下線和彈縮影響。上層流量管理模塊可直接觀察服務和對應流量狀態，網絡策略的實現直接基于應用標簽，更適用于容器化平臺的網絡安全管理。該架構還可以集成第三方網絡安全組件，實現集群的縱深防御。

數據安全

中興通訊容器安全方案采用存儲動態provision方案， 為容器應用提供PVC服務，可以實現容器應用的移植便利性，也使得容器應用無法直接獲取具體的存儲卷信息，減少信息泄露風險。

外掛存儲的保密性和完整性保護特性有助于數據安全保護，容器化應用可采用Secret對象存儲自己使用的密鑰等敏感數據，并通過環境變量掛載方式實現特定驅動器的加密， 減小敏感信息的泄露幾率。

圖4：存儲架構

基于CIS Benchmark 的容器配置構建方案， 實現全系統產品的統一合規基線。管理員可設定差異化的安全策略，實現主機、鏡像和運行態容器、Kubernetes的安全狀態檢查。

主機安全

主機安全主要是對操作系統進行安全加固，裁剪操作系統的非必要組件，關閉不使用服務端口；開啟系統防火墻；使用最新安全協議，啟動安全審計服務；提供漏洞和補丁管理，設置安全補丁或安全配置基線修補策略，實現自動化管理。

訪問安全

在SDN/NFV場景下，基于Oauth2.0授權機制，可實現NFV架構下各平臺之間、API接口及應用間的雙向認證鑒權，并利用基于Openstack的keystone組件實現資源級授權； l安全運維

中興通訊容器安全方案集成了Prometheus、Elasticsearch、Heapster、Filebeat等開源組件，對平臺組件、容器、k8s 原生對象的日志、事件、告警、資產進行全面監控；可實時監控容器內入侵事件，對容器內的反彈、提權行為進行監控，及時發現異常入侵的痕跡；對于發現容器入侵事件、網絡安全問題的容器，及時對受感染容器進行隔離甚至停止運行并告警。

總結與展望

基于對多個容器化應用安全威脅的深度分析，中興通訊利用縱深化防御理念，通過資源隔離、鏡像安全和安全監控等多種手段，有效保障容器安全部署和運維。

中興通訊愿與業界一起推動網絡及信息安全，尤其針對電信邊緣計算應用，提升電信網的安全服務能力，構建和諧的電信網安全生態圈。

責任編輯：gt