Контейнеризация и Kubernetes трансформировали мир разработки и эксплуатации ПО благодаря высокой гибкости и масштабируемости, но вместе с этим возросли и требования к информационной безопасности. Kubernetes как фактический стандарт оркестрации контейнеров требует переосмысления подходов к защите — от инфраструктурного уровня до рабочих нагрузок и конфигураций.
Информационная безопасность платформ контейнеризации
Контейнеризация стала популярной методологией развертывания приложений. Она позволяет упаковывать их вместе с зависимостями и окружением в изолированный контейнер. Несмотря на очевидные преимущества, контейнерные среды сопровождаются рядом серьезных угроз безопасности. Обычные средства защиты создавались для традиционных платформ и зачастую оказываются неподходящими для работы с контейнерами из-за уникальных особенностей их архитектуры. Эти традиционные решения обладают ограниченными возможностями, требуют долгого и сложного процесса настройки, не предоставляют необходимой защиты в реальном времени и недостаточно адаптивны, поскольку изначально предназначались для иных задач.
Между тем платформы контейнеризации сталкиваются с рядом угроз и рисков, связанных с особенностями их архитектуры и эксплуатации. Образы контейнеров часто содержат устаревшее ПО, патчи которого еще не установлены. Эти образы могут использоваться злоумышленниками для атаки. Контейнеры работают на одном хосте, используя общие ресурсы операционной системы. Недостаточная изоляция может привести к атакам типа «escape from container», позволяющим нарушителю получать доступ к ресурсам хоста. Открытые сетевые порты и неправильная настройка сетевых политик могут привести к несанкционированному доступу к приложениям и данным.
Информационная безопасность российских платформ Kubernetes 2025
Подробнее: обзор «Информационная безопасность российских платформ Kubernetes 2025»
Другая ситуация — отсутствие мониторинга и аудита. Без должного уровня контроля действий пользователей и процессов трудно выявить аномалии и предотвратить инциденты. Наконец, существуют проблемы аутентификации и авторизации: использование слабых паролей, отсутствие многофакторной аутентификации и недостаточно строгих правил доступа создают дополнительные точки входа для злоумышленников.
Контейнер ≠ безопасная капсула
Одно из распространенных заблуждений — считать контейнер изолированной и потому безопасной сущностью. Факты говорят об обратном. Их изолированность на уровне ОС уступает виртуальным машинам. Уязвимости базового образа автоматически распространяются на сотни экземпляров контейнеров, а ошибки в конфигурации (например, запуск в режиме привилегий) превращают контейнер в удобную точку входа для атак.
По данным отчета Red Hat State of Kubernetes Security Report, 67% компаний сталкивались с инцидентами безопасности кластеров Kubernetes. Большинство проблем связаны с неправильной конфигурацией или недостаточной видимостью происходящего в кластере.
Уникальные угрозы Kubernetes
Kubernetes (K8s) — открытая платформа оркестрации, решающая ключевые задачи управления контейнерными инфраструктурами, включая автоматизацию развертывания, масштабирования и обслуживания микросервисных архитектур. Она автоматически управляет процессом запуска контейнеров, гарантирует доступность необходимых экземпляров и обеспечивает повторный запуск «упавших» контейнеров.
Kubernetes и контейнеризация ускоряют и упрощают процессы DevOps, но создают новые риски для безопасности. Среди наиболее частых угроз — эксплуатация систем с неправильно настроенным ролевым доступом (Role-Based Access Control, RBAC) или доступ к API Kubernetes без аутентификации, компрометация секретов, хранящихся в etcd (распределенная база типа ключ-значение для хранения конфигураций и обнаружения сервисов) или открыто монтируемых в поды, а также атаки на цепочки CI/CD, включая внедрение вредоносных контейнеров. Эти сценарии становятся особенно актуальными в крупных организациях, где подразделения разработки и безопасности (DevOps и SecOps) не всегда успевают синхронизировать политики безопасности.
Многоуровневая структура Kubernetes, включающая компоненты плоскости управления (сервер API, планировщик, менеджер контроллеров, etcd) и рабочие узлы, создает проблемы безопасности. Каждая служба требует надежной настройки для защиты кластера. Подход к защите зависит от использования Kubernetes как самостоятельно управляемого или полностью управляемого провайдером облачного сервиса. В первом случае ответственность за все компоненты ложится на вас, во втором — частично на поставщика услуг.
С ростом числа контейнеров увеличивается поверхность атаки, сложнее выявлять уязвимости или неправильные настройки. Ошибки в настройках, которые часто возникают из-за человеческого фактора и отсутствия автоматического сканирования состояния безопасности, представляют серьезную угрозу для сред Kubernetes и могут привести к взломам. Из-за динамического характера контейнеров выявить неправильные настройки и поддерживать стабильную систему безопасности может быть непросто. Kubernetes был разработан с акцентом на скорость и производительность, поэтому конфигурации по умолчанию обычно не ограничены. Это делает организации уязвимыми для атак.
Безопасность — не опция, а архитектурный принцип
Информационная безопасность платформ контейнеризации представляет собой комплекс мероприятий, направленных на защиту приложений от различных видов угроз. Администраторы и разработчики должны уделять особое внимание вопросам безопасности на каждом этапе жизненного цикла проекта, начиная от выбора безопасных образов и заканчивая постоянным мониторингом.
Kubernetes предоставил бизнесу мощную платформу для цифровой трансформации. Но без построенной с нуля культуры безопасности даже лучшие технологические решения становятся источником рисков. Безопасность Kubernetes начинается не в момент атаки, а с первой строки кода и первого YAML-файла. Следует интегрировать ее в архитектуру с самого начала — платформенно, системно и проактивно. Только таким образом можно эффективно защитить систему и избежать серьезных последствий кибератак. Для минимизации рисков используются следующие методы и инструменты.
Многоуровневая защита
Безопасность Kubernetes должна быть комплексной и охватывать все уровни. Облачная безопасность ориентирована на защиту инфраструктуры, на которой размещается Kubernetes. Он включает в себя защиту оборудования, сетей и физических ресурсов. Основные методы включают в себя строгий контроль доступа и мониторинг действий на уровне инфраструктуры.
Безопасность кластера предполагает усиление безопасности сервера API Kubernetes, регулярное планирование обновлений безопасности и поддержание целостности кластера. Безопасность контейнеров включает в себя обеспечение безопасности образов контейнеров, надежное управление реестрами контейнеров и мониторинг сред выполнения контейнеров.
Безопасность кода включает безопасные методы кодирования, регулярные проверки кода и сканирование уязвимостей. Уделяя внимание каждому из этих уровней, организации могут укрепить свою общую систему безопасности Kubernetes и обеспечить надежную защиту от широкого спектра угроз.
Практики Zero Trust и принцип наименьших привилегий
В Kubernetes крайне важно применять принципы Zero Trust. Это означает — никаких «доверенных зон» по умолчанию, подробные политики RBAC для каждого сервис-аккаунта, использование сетевых политик (Kubernetes Network Policies), ограничивающих межподовое взаимодействие, изоляция пользовательских пространств (Namespaces) и раздельные окружения разработки/продакшн.
Сетевые политики кластера Kubernetes — это набор правил, регулирующих взаимодействие подов или их групп через сетевые соединения внутри кластера. Они позволяют пользователям управлять трафиком и обеспечивать безопасность, ограничивая доступ к определенным сервисам или подам. Правильные подходы к управлению идентификацией и правами доступа также помогают предотвращать злоупотребления и минимизировать последствия нарушений.
Инструменты и автоматизация
Экосистема Kubernetes предлагает множество инструментов для обеспечения безопасности. Это анализ образов (Trivy, Clair, Grype), управление политиками (Open Policy Agent (OPA), Kyverno), контроль манифестов (kube-linter, Datree), мониторинг и алерты (Falco, Prometheus + Grafana, Kube-bench). Автоматизация проверок на этапах CI/CD позволяет выявлять уязвимости на ранних этапах, еще до развертывания.
Использование защищенных образов контейнеров и ограничения привилегий
Регулярное обновление и проверка образов на наличие уязвимостей является важным аспектом безопасной эксплуатации контейнеризированных сред. Рекомендуется применять централизованные репозитории с контролем версий и подписью образов. Необходимо обеспечить минимально необходимый набор разрешений для каждого контейнера, минимизировать права пользователей root и ограничить доступ к критическим ресурсам. Важно также настроить механизм SELinux или AppArmor для дополнительной изоляции.
Мониторинг и аудит активности и проверки конфигурации
Современные платформы предоставляют встроенные механизмы мониторинга событий, журналов и поведения пользователей. Инструменты вроде Prometheus, Grafana и ELK Stack позволяют анализировать активность и выявлять подозрительные события. Периодически проводите сканирование среды контейнеризации на предмет соответствия стандартам безопасности (например, CIS Benchmarks). Это помогает своевременно обнаружить слабые места и устранить проблемы.
Многоуровневая защита сетей и шифрование
Разделение сетевой среды с помощью виртуализации, настройки межсетевого экранирования и фильтрации трафика снижают вероятность внешних атак. Внедрение сетевых политик улучшает контроль над трафиком между контейнерами. Все чувствительные данные должны шифроваться — как в состоянии покоя, так и в процессе передачи. Обеспечение конфиденциальности и целостности данных снижает риски утечек и взломов. По данным WIZ Research, лишь 9% кластеров используют сетевые политики для разделения трафика внутри кластера.
Можно настроить протокол TLS (Transport Layer Security) для шифрования данных при передаче внутри плоскости управления, а также между плоскостью управления и клиентами, включить шифрование при хранении для данных в плоскости управления Kubernetes. Это не связано с шифрованием при хранении для данных рабочих нагрузок.
Гибридные и облачные кластеры: защита на стыке сред
С переходом на гибридные архитектуры важно координировать безопасность между облаком и локальной инфраструктурой. Это включает в себя шифрование трафика (в т.ч. между подами и внешними сервисами), защиту API-интерфейсов управления кластером, централизованное логирование и аудит. В условиях повышенного регуляторного давления (в том числе требований ФСТЭК и ФСБ РФ) отечественные компании также активно ищут решения, соответствующие российскому законодательству.
Безопасность процессов CI/CD
Безопасность должна быть интегрирована в процессы непрерывной интеграции и доставки приложений. Автоматизированные тесты на проникновение и проверки безопасности должны проводиться регулярно. Проблемы с безопасностью в процессе поставки программного обеспечения, включая уязвимые компоненты приложений, недостаточный контроль доступа, отсутствие спецификации программного обеспечения (SBOM), слабые места в конвейере CI/CD и непоследовательное применение политик, представляют серьезную угрозу.
В условиях облачных сред Kubernetes требуется уникальный набор средств контроля. Безопасность в процессе поставки ПО должна начинаться с индивидуальной среды разработки (IDE) и распространяться на всю среду выполнения. Обновляйте свою версию Kubernetes, устанавливая последние исправления безопасности. Регулярные обновления помогают устранить известные уязвимости.
Среди новых тенденций — переход к DevSecOps, то есть интеграция методов обеспечения безопасности в цикл разработки ПО, от кода до производства, а также более широкое использование автоматизации задач безопасности, таких как сканирование уязвимостей и применение политик. Искусственный интеллект и машинное обучение помогают выявлять сложные угрозы. Автоматизация и оркестрация процессов обеспечивают быстрое реагирование на инциденты.
Применяя эти передовые методы и используя доступные инструменты, организации могут значительно повысить уровень безопасности Kubernetes и защитить свои приложения и данные от потенциальных угроз.
Заключение
Kubernetes не является платформой для обеспечения безопасности, поэтому нужно проводить оценку рисков и устранять уязвимости на каждом уровне среды Kubernetes и на каждом этапе жизненного цикла контейнера и приложения, уделять особое внимание безопасности цепочки поставок: обеспечивать целостность образов контейнеров и зависимостей. Чтобы эффективно управлять безопасностью Kubernetes, необходимо использовать встроенные средства контроля безопасности, и, где это возможно, и применять лучшие практики на этапах сборки, развертывания и выполнения кода.
Сегодня Kubernetes широко используют как крупные корпорации, так и небольшие и средние компании. С ростом популярности облачных приложений и микросервисов безопасность контейнеров и Kubernetes становится все более актуальной. Обеспечение безопасности Kubernetes — это непрерывный процесс, требующий постоянного внимания и адаптации к новым угрозам и уязвимостям. Внедряя наработанные отраслью меры безопасности и рекомендации, можно значительно повысить уровень безопасности Kubernetes.
Поделиться
