本文の内容は、2024年12月11日に Nigel Douglas が投稿したブログ(https://sysdig.com/blog/forging-the-proverbial-bulletproof-container/)を元に日本語に翻訳・再構成した内容となっております。
「いわゆる防弾コンテナを鍛える」というフレーズは、特にテクノロジーとセキュリティの分野では、比喩的かつ実用的な意味を持っています。これは、内部と外部の両方の脅威に耐えられる堅牢で回復力のあるシステムを構築するという考えを反映しています。しかし、コンテナがアプリケーションデプロイメントのバックボーンとなっている現在の最新のクラウドネイティブソフトウェア開発の世界では、この用語は文字通りの意味も持ちます。
防弾コンテナを作成することの意味と、この取り組みがなぜ重要かつ複雑であるのかを詳しく見ていきましょう。
防弾コンテナ：比喩的かつ実用的な理想
本質的に、防弾コンテナは、脆弱性、攻撃、または運用上の事故に起因する損害に対しても、損害を受けないものを象徴しています。「鍛造」は、この堅牢性を達成するために必要な意図的で集中的な努力を強調しています。ソフトウェア エンジニアリングでは、この努力は、ワークロードが「コンテナ」内にカプセル化され、モジュール性、移植性、およびスケーラビリティが確保されるコンテナ化された環境のセキュリティ保護として現れます。
しかし、この比喩的な「防弾」を実現するのは簡単ではありません。コンテナは設計上本質的に安全ではないため、安全性を確保するには熟慮されたプロセスとツールが必要です。この取り組みの重要な部分は、コンテナと Kubernetes 環境に固有のリスクを理解することです。
固有のリスクを理解する
コンテナは、デフォルトでは、セキュリティよりも機能性と移植性を優先します。よくある落とし穴をいくつか挙げます。
1.コンテナのデフォルトのセキュリティの欠如:
- すぐに使えるコンテナは「そのまま使える」ように設計されています。
この利便性により、多くの場合、安全でない構成になります。たとえば、- 過剰な権限:多くのコンテナはルート権限で実行されるため、悪用される主なターゲットとなります。攻撃者はこのような権限を使用してコンテナからエスケープし、ホストシステムを侵害する可能性があります。
- オープンポート:コンテナポートを公開すると、サービスがパブリックインターネットに公開され、攻撃対象領域が拡大する可能性があります。
- 解決策:セキュリティコンテキストを使用して権限とアクセス制御設定を定義し、不要な権限が回避されるようにします。
2.コンテナエスケープのリスク:
- コンテナはホストと同じ OS/カーネルを共有します。ホストカーネルの脆弱性により、攻撃者がコンテナをエスケープし、ホスト全体にアクセスできるようになる可能性があります。
- VM は別の OS 上で実行することで分離レイヤーを提供しますが、VM であっても仮想化環境内のリソースにアクセスするマルウェアの脅威から免れることはできません。
3.ルートレスコンテナとカーネルセキュリティ:
- コンテナをルート権限なしで実行するとリスクは軽減されますが、すべてのコンテナがルートレス操作用に設計されているわけではありません。SELinux や AppArmor などのカーネルレベルのセキュリティ機能を使用すると、コンテナを変更せずにセキュリティをさらに強化できます。
セキュリティ強化のための革新的なソリューション
急速に進化するコンテナエコシステムでは、これらの課題に対する革新的なソリューションが生まれています。
注目すべき例を 2 つ挙げます。
1.Sidero Labs による Talos Linux:
- Talos OS は、セキュリティを中核として設計された Kubernetes ファーストのオペレーティングシステムです。次の方法で攻撃対象領域を最小限に抑えます。
- 読み取り専用のルートファイルシステムを使用して、完全にメモリ内で実行されます。
- SSH やシェルなどのホストレベルの機能を削除し、潜在的なエントリ ポイントを減らします。
- Kernel Self Protection Project (KSPP) の推奨事項を採用し、Mutual TLS を使用して API アクセスを保護します。
2.Edera Kubernetes を保護する:
- Edera Protect は、仮想化拡張機能を必要とせずに、ハードウェアのすぐ上の最下位のコンピューティング レベルで分離されたEdera Zonesを作成します。これらのゾーンには独自のカーネルが含まれており、OS とワークロードの攻撃対象領域が縮小されます。Rust で記述された Edera はゼロ トラスト アプローチを採用し、すべてのコンポーネントが精査され、分離されることを保証します。
強化と隔離のバランス
コンテナのセキュリティ保護には、次の 2 つの補完的なプロセスが含まれます。
1.コンテナの強化:
- 脆弱性のスキャンと攻撃対象領域の最小化に重点を置いています。Sysdigプラットフォームなどのツールは、開発から実行までの脆弱性管理を容易にします。
2.コンテナの分離:
- ランタイム セキュリティを強化し、ワークロードが潜在的な脅威から分離されるようにします。たとえば、Falco (オープンソースのランタイム セキュリティ ツール) は疑わしいアクティビティを検出し、Edera Protect はカーネルレベルで分離を提供します。
どちらのプロセスも、真に「防弾」なコンテナを構築するには不可欠です。ただし、最も堅牢なコンテナであっても、ゼロデイ脆弱性や未発見の弱点から逃れられるわけではありません。そのため、プロアクティブな監視、分離、多層防御アプローチの採用が不可欠です。
リソース管理: 見落とされがちなセキュリティ面
コンテナと Kubernetes のセキュリティで最も過小評価されている側面の 1 つは、リソース管理です。CPU とメモリリソースの管理を誤ると、サービス拒否 (DoS) シナリオや不安定性につながる可能性があります。驚くべきことに、Sysdig 2024 クラウドネイティブセキュリティと使用状況レポートでは、次のことがわかりました。
- Kubernetes 環境の半分未満に、CPU とメモリの使用状況に関するアラートがあります。
- ほとんどのクラスターには最大リソース制限がありません。
リソース管理を軽視することは、セキュリティよりも俊敏性と可用性を優先する傾向を反映しています。特に動的で大規模な環境では、バランスの取れたアプローチが重要です。
ゼロトラストアプローチ
コンテナ内でワークロードを実行する場合、信頼は負債になります。アプリケーションには、未知のリスクをもたらすサードパーティのライブラリや依存関係が含まれることがよくあります。ゼロトラストモデルを採用するということは、明示的に検証されない限り、何も安全ではないと想定することを意味します。このアプローチには以下が必要です。
- イメージと依存関係をスキャンして脆弱性を検出します。
- ラテラルムーブメントを防ぐためにワークロードを分離します。
- ランタイム環境の動作に異常がないか監視します。
まとめ: 防弾コンテナの構築
「防弾コンテナ」を構築するには、強化だけでは不十分です。強化、分離、そして厳重な監視を組み合わせた総合的なアプローチが必要です。完全に安全なコンテナは存在しませんが、目標はリスクを最小限に抑え、侵入の可能性が低く、影響が抑えられる環境を作ることです。
OWASP Kubernetes Top 10などの実践者向けのリソースは、組織がリスクに優先順位を付け、ベスト プラクティスを採用するのに役立つ貴重なガイダンスを提供します。ただし、最終的に成功するかどうかは、柔軟性と保護のバランスを取り、イノベーションを犠牲にすることなくセキュリティを優先する文化を育むかどうかにかかっています。
いわゆる防弾コンテナへの道のりは、完璧さではなく粘り強さ、つまり脆弱性を減らし、脅威を隔離し、継続的に改善するという意図的で巧みなプロセスです。絶え間なく変化する世界において、この回復力こそが私たちの最強の防御なのです。