本文の内容は、2025年1月27日に Nigel Douglas が投稿したブログ(https://sysdig.com/blog/vulnerability-management-in-the-microservice-era-from-zero-to-hero/)を元に日本語に翻訳・再構成した内容となっております。
クラウドネイティブアプリケーションの世界では、マイクロサービスとKubernetesが現代のソフトウェアアーキテクチャーの中核となっています。Kubernetesが提供するスケーラビリティ、柔軟性、オーケストレーションの能力は、アプリケーションの構築と管理の方法を大きく変革しました。しかし、強力なツールであるがゆえにKubernetesは複雑性を伴い、その複雑性がセキュリティ脆弱性というリスクを生む要因となります。
組織がKubernetesを活用してコンテナ化されたアプリケーションを展開する中で、セキュリティ上の脅威の進化し続ける環境に直面しています。Kubernetesクラスターの設定ミス、脆弱性を抱えたコンテナイメージ、そしてシステムの動的な特性が、セキュリティを確保するために継続的な警戒を必要とします。
本ブログでは、Kubernetesにおける脆弱性管理、そのリスク軽減への貢献、そして断片的なセキュリティ戦略から脱却し、マイクロサービス時代における「セキュリティヒーロー」へと進化する方法について探ります。
Kubernetesにおける脆弱性スキャンの重要性
Kubernetes 脆弱性スキャンは、コンテナイメージや構成を含む Kubernetes クラスターを体系的に検査し、プラットフォームのセキュリティポスチャーを危険にさらす可能性のあるセキュリティ構成ミスや脆弱性を検出するプロセスです。これは、組織が強力なセキュリティ体制を維持するために不可欠な手法であり、次のような重要なメリットがあります。
- データ侵害やセキュリティ インシデントの防止: Kubernetes 環境の脆弱性を悪用すると、機密データへの不正アクセスやシステム全体の侵害が発生する可能性があります。定期的なスキャンにより、開発サイクルの早い段階で脆弱性を特定し、攻撃者にとっての機会を減らすことができます。
- 規制コンプライアンスの確保:金融や医療など、規制要件が厳しい業界では、定期的な脆弱性評価が義務付けられています。Kubernetes の脆弱性スキャンを定期的に実施することで、インフラストラクチャーのコンプライアンスが維持され、法的影響や罰金を回避することができます。
- 信頼と信頼性の構築:顧客とユーザーは安全なアプリケーションを求めています。Kubernetes
クラスターとコンテナイメージを定期的にスキャンして脆弱性を検出することで、安全で信頼できる組織としての評判を築くことができます。
Kubernetes の一般的な脆弱性
Kubernetes クラスターを保護するには、一般的に発生する脆弱性の種類を理解することが重要です。次のような脆弱性があります。
- 誤った構成: Kubernetes は複雑なシステムであり、小さな誤った構成でも重大なセキュリティリスクが生じる可能性があります。例としては、過度に緩いアクセス制御や、機密コンポーネントを保護できないデフォルト構成の使用などが挙げられます。
- 不適切なアクセス制御: Kubernetes は、権限の管理にロールベースのアクセス制御 ( RBAC ) に大きく依存しています。RBAC の構成が不適切だと、機密データが公開されたり、クラスターの制御が権限のないユーザーに公開されたりして、完全な侵害が発生する可能性があります。
- パッチが適用されていないソフトウェア: Kubernetes クラスターは、コンテナランタイムやコントロールプレーンなどのさまざまなコンポーネントに依存しており、各コンポーネントは定期的に更新する必要があります。これらのコンポーネントを更新しないと、クラスターが既知の脆弱性にさらされる可能性があります。
- コンテナの脆弱性:コンテナはKubernetesの構成要素ですが、隠れた脆弱性を抱えている可能性があります。コンテナイメージを定期的にスキャンしなければ、悪意のある攻撃者がこれらの脆弱性を悪用し、不正アクセスを行ったり、コンテナから基盤となるKubernetesホストサーバーへエスケープする可能性があります。
Kubernetesの脆弱性スキャンプロセス
Kubernetes で効果的な脆弱性管理を行うには、開発ライフサイクルのすべての段階にスキャン手法を統合する必要があります。そうすることで、組織はセキュリティがデプロイメント中にチェックするだけのステップではなく、継続的に重点的に取り組まれるようにすることができます。ここでは、脆弱性スキャンをさまざまな段階で適用する方法を説明します。
1. 開発前: 静的解析
静的分析ツールは、デプロイメントが行われる前にソース コードをスキャンし、脆弱性や構成ミスを検索します。開発サイクルの早い段階で問題を特定することで、コードが本番環境に到達する前に問題に対処できます。このプロアクティブなアプローチにより、セキュリティの問題がアプリケーション コードの奥深くに埋め込まれるのを防ぐことができます。
2. デプロイメント中: CI/CD パイプラインとアドミッションコントローラー
セキュリティは開発フェーズで止まりません。組織が DevSecOps プラクティスを採用すると、脆弱性スキャンを継続的インテグレーション/継続的デプロイメント ( CI/CD ) パイプラインに統合します。すべてのビルドでセキュリティ脆弱性が自動的にスキャンされ、安全なコードのみが前進することが保証されます。
さらに、Kubernetes アドミッション コントローラーは、デプロイメント中にセキュリティポリシーを適用するように構成できます。たとえば、コンテナイメージが脆弱性スキャンに失敗した場合、アドミッションコントローラーはデプロイメントをブロックして、脆弱なコンテナがクラスターに入るのを防ぐことができます。
3. 導入後: ランタイムの分析と監視
導入後も、継続的なスキャンと監視が重要です。Sysdig Secure などのランタイム スキャン ツールは、実行中のコンテナを監視して新たな脆弱性を検出します。また、Kubernetes クラスター全体を継続的にスキャンすることで、使用中の潜在的な脆弱性をリアルタイムで可視化できます。
ランタイムインサイトは、脅威をリアルタイムで検知して対応するのに役立ちます。コンテナ、クラウド サービス、サーバー、ID 間のアクティビティを相関させて、アクティブなラテラルムーブメントを明らかにします。エンドツーエンドの検知では、ドリフト制御、機械学習、Falco 検知を組み合わせて、最も高度な脅威に対抗します。
スキャンだけでなく、不正アクセスの試みや疑わしいアクティビティなどの異常な動作がないかランタイム環境を監視することも同様に重要です。そこで、Falcoなどのオープンソースの動作分析ツールが、アクティブな攻撃や侵害されたコンテナの検知に役立ちます。
オープンソースのKubernetes脆弱性管理アプローチ
組織は、Kubernetes の脆弱性スキャンの取り組みを強化するために、いくつかのオープンソース ツールを活用できます。これらのツールは、コンテナ イメージの脆弱性を特定し、Kubernetes クラスターを監視し、ソフトウェア サプライ チェーン全体の潜在的なセキュリティ リスクに関する洞察を提供するように設計されています。
1. Trivy
Trivy は、コンテナ イメージ用の使いやすいオープンソースの脆弱性スキャナーで、OS パッケージとアプリケーションの依存関係の両方の脆弱性を検出します。Trivy はセットアップが簡単で、CI/CD パイプラインにうまく統合できるように設計されています。特に GitHub を通じて脆弱性の更新を自動的に取得するため、Kubernetes コミュニティで高く評価されています。
2. GUAC
GUACは、ソフトウェア サプライチェーンのセキュリティに関する高まる懸念に対処するオープンソースツールです。多くのツールがソフトウェア部品表 ( SBOM )と脆弱性レポートを生成できますが、GUAC はこれらのデータソースをソフトウェアサプライ チェーン全体の統一されたクエリ可能なビューに集約することで、より包括的なソリューションを提供します。この総合的なアプローチにより、組織はあらゆる角度からリスクを理解し、軽減することができます。
3. Chainguard Images
Chainguard Imagesは、最小限かつセキュリティに特化したコンテナイメージのコレクションです。これらは、apkoとmelangeを使用して構築されており、イメージの構築とセキュリティの確保に宣言型アプローチを提供します。また、Chainguard ImagesはSBOM（ソフトウェア部品表）や署名をサポートしており、プロベナンス（由来）追跡を強化するため、セキュアなソフトウェアファクトリーの理想的なコンポーネントとなっています。
Kubernetes 脆弱性管理のベストプラクティス
Kubernetes 環境を脆弱性から保護するためのベストプラクティスをいくつか紹介します。
- 最小権限のアクセス制御を使用する:ユーザーとサービスに付与される権限を最小限に抑えるように、Kubernetes RBAC ポリシーが正しく構成されていることを確認します。最小権限の原則に従って、必要最小限のアクセスのみを許可します。
- シフトレフトアプローチを採用する:脆弱性スキャンを早期に実装し、静的分析ツールを使用して開発サイクルで「シフトレフト」し、CI/CD パイプライン内にセキュリティテストを統合して、デプロイメント前に脆弱性を検出します。
- 定期的に更新してパッチを適用する: Kubernetes エコシステムのすべてのコンポーネント (コントロール プレーン、コンテナ ランタイム、アプリケーションの依存関係) が定期的に更新され、既知の脆弱性が軽減されるようにしてください。これらのコンポーネントは、従来のモノリシックアーキテクチャーの従来のアプリケーションと同じ方法ではパッチが適用されません。 “latest” フラグ付きのコンテナイメージの使用を検討するか、Chainguard などの軽量イメージを使用してください。
- 継続的な監視を実装する:デプロイ後の監視は、セキュリティの脅威をリアルタイムで検知して対応する上で不可欠です。ランタイムスキャンと振る舞い監視ツールを使用して、Kubernetes クラスターのセキュリティポスチャーを追跡します。
まとめ
マイクロサービス時代において、Kubernetesのセキュリティ脆弱性を管理するには、積極的かつ継続的なアプローチが求められます。開発フェーズからデプロイ、ランタイムに至るまで、各段階で脆弱性をスキャンすることは、コンテナ化されたアプリケーションを保護する上で重要です。そのため、Sysdig Secureのようなプラットフォームアプローチが必要です。これにより、ランタイムエージェントとエージェントレス脆弱性管理を組み合わせて、エコシステム内のすべてのコンポーネントが正しく脆弱性スキャンされることを保証します。
オープンソースツールの活用、ベストプラクティスの実施、セキュリティを最優先とするマインドセットの採用により、組織は脆弱性ゼロの状態からセキュリティヒーローへと進化できます。この戦略は、Kubernetes環境の整合性、信頼性、セキュリティを確保し、クラウドネイティブの革新を自信を持って受け入れるための基盤を提供します。強力なエンドツーエンドのCVEスキャンプロセスを導入または構築することで、組織はインフラを保護するだけでなく、ユーザーとの信頼を構築し、セキュリティをクラウドネイティブの旅の礎石とすることができます。