基于角色的访问控制良好实践

Kubernetes RBAC 是一项重要的安全控制措施，用于保证集群用户和工作负载只能访问履行自身角色所需的资源。 在为集群用户设计权限时，请务必确保集群管理员知道可能发生特权提级的地方， 降低因过多权限而导致安全事件的风险。

此文档的良好实践应该与通用 RBAC 文档一起阅读。

通用的良好实践

最小特权

理想情况下，分配给用户和服务帐户的 RBAC 权限应该是最小的。 仅应使用操作明确需要的权限，虽然每个集群会有所不同，但可以应用的一些常规规则：

• 尽可能在命名空间级别分配权限。授予用户在特定命名空间中的权限时使用 RoleBinding 而不是 ClusterRoleBinding。
• 尽可能避免通过通配符设置权限，尤其是对所有资源的权限。 由于 Kubernetes 是一个可扩展的系统，因此通过通配符来授予访问权限不仅会授予集群中当前的所有对象类型， 还包含所有未来被创建的所有对象类型。
• 管理员不应使用 cluster-admin 账号，除非特别需要。为低特权帐户提供 伪装权限 可以避免意外修改集群资源。
• 避免将用户添加到 system:masters 组。任何属于此组成员的用户都会绕过所有 RBAC 权限检查， 始终具有不受限制的超级用户访问权限，并且不能通过删除 RoleBinding 或 ClusterRoleBinding 来取消其权限。顺便说一句，如果集群使用 Webhook 鉴权，此组的成员身份也会绕过该 Webhook（来自属于该组成员的用户的请求永远不会发送到 Webhook）。

最大限度地减少特权令牌的分发

理想情况下，不应为 Pod 分配具有强大权限（例如，在特权提级的风险中列出的任一权限）的服务帐户。 如果工作负载需要比较大的权限，请考虑以下做法：

• 限制运行此类 Pod 的节点数量。确保你运行的任何 DaemonSet 都是必需的， 并且以最小权限运行，以限制容器逃逸的影响范围。
• 避免将此类 Pod 与不可信任或公开的 Pod 在一起运行。 考虑使用污点和容忍度、 节点亲和性或 Pod 反亲和性确保 Pod 不会与不可信或不太受信任的 Pod 一起运行。 特别注意可信度不高的 Pod 不符合 Restricted Pod 安全标准的情况。

加固

Kubernetes 默认提供访问权限并非是每个集群都需要的。 审查默认提供的 RBAC 权限为安全加固提供了机会。 一般来说，不应该更改 system: 帐户的某些权限，有一些方式来强化现有集群的权限：

• 审查 system:unauthenticated 组的绑定，并在可能的情况下将其删除， 因为这会给所有能够访问 API 服务器的人以网络级别的权限。
• 通过设置 automountServiceAccountToken: false 来避免服务账号令牌的默认自动挂载， 有关更多详细信息，请参阅使用默认服务账号令牌。 此参数可覆盖 Pod 服务账号设置，而需要服务账号令牌的工作负载仍可以挂载。

定期检查

定期检查 Kubernetes RBAC 设置是否有冗余条目和提权可能性是至关重要的。 如果攻击者能够创建与已删除用户同名的用户账号， 他们可以自动继承被删除用户的所有权限，尤其是分配给该用户的权限。

Kubernetes RBAC - 权限提权的风险

在 Kubernetes RBAC 中有许多特权，如果被授予， 用户或服务帐户可以提升其在集群中的权限并可能影响集群外的系统。

本节旨在提醒集群操作员需要注意的不同领域， 以确保他们不会无意中授予超出预期的集群访问权限。

列举 Secret

大家都很清楚，若允许对 Secrets 执行 get 访问，用户就获得了访问 Secret 内容的能力。 同样需要注意的是：list 和 watch 访问也会授权用户获取 Secret 的内容。 例如，当返回 List 响应时（例如，通过 kubectl get secrets -A -o yaml），响应包含所有 Secret 的内容。

工作负载的创建

在一个命名空间中创建工作负载（Pod 或管理 Pod 的工作负载资源） 的权限隐式地授予了对该命名空间中许多其他资源的访问权限，例如可以挂载在 Pod 中的 Secret、ConfigMap 和 PersistentVolume。 此外，由于 Pod 可以被任何服务账号运行， 因此授予创建工作负载的权限也会隐式地授予该命名空间中任何服务账号的 API 访问级别。

可以运行特权 Pod 的用户可以利用该访问权限获得节点访问权限， 并可能进一步提升他们的特权。如果你不完全信任某用户或其他主体， 不相信他们能够创建比较安全且相互隔离的 Pod，你应该强制实施 Baseline 或 Restricted Pod 安全标准。 你可以使用 Pod 安全性准入或其他（第三方）机制来强制实施这些限制。

出于这些原因，命名空间应该用于隔离不同的信任级别或不同租户所需的资源。 遵循最小特权原则并分配最小权限集仍被认为是最佳实践， 但命名空间内的边界概念应视为比较弱。

持久卷的创建

如果允许某人或某个应用创建任意的 PersistentVolume，则这种访问权限包括创建 hostPath 卷， 这意味着 Pod 将可以访问对应节点上的下层主机文件系统。授予该能力会带来安全风险。

不受限制地访问主机文件系统的容器可以通过多种方式提升特权，包括从其他容器读取数据以及滥用系统服务（例如 Kubelet）的凭据。

你应该只允许以下实体具有创建 PersistentVolume 对象的访问权限：

• 需要此访问权限才能工作的用户（集群操作员）以及你信任的人，
• Kubernetes 控制平面组件，这些组件基于已配置为自动制备的 PersistentVolumeClaim 创建 PersistentVolume。 这通常由 Kubernetes 提供商或操作员在安装 CSI 驱动程序时进行设置。

在需要访问持久存储的地方，受信任的管理员应创建 PersistentVolume，而受约束的用户应使用 PersistentVolumeClaim 来访问该存储。

访问 Node 的 proxy 子资源

有权访问 Node 对象的 proxy 子资源的用户有权访问 Kubelet API， 这允许在他们有权访问的节点上的所有 Pod 上执行命令。 此访问绕过审计日志记录和准入控制，因此在授予对此资源的权限前应小心。

esclate 动词

通常，RBAC 系统会阻止用户创建比他所拥有的更多权限的 ClusterRole。 而 escalate 动词是个例外。如 RBAC 文档 中所述，拥有此权限的用户可以有效地提升他们的权限。

bind 动词

与 escalate 动作类似，授予此权限的用户可以绕过 Kubernetes 对权限提升的内置保护，用户可以创建并绑定尚不具有的权限的角色。

impersonate 动词

此动词允许用户伪装并获得集群中其他用户的权限。 授予它时应小心，以确保通过其中一个伪装账号不会获得过多的权限。

CSR 和证书颁发

CSR API 允许用户拥有 create CSR 的权限和 update certificatesigningrequests/approval 的权限， 其中签名者是 kubernetes.io/kube-apiserver-client， 通过此签名创建的客户端证书允许用户向集群进行身份验证。 这些客户端证书可以包含任意的名称，包括 Kubernetes 系统组件的副本。 这将有利于特权提级。

令牌请求

拥有 serviceaccounts/token 的 create 权限的用户可以创建 TokenRequest 来发布现有服务帐户的令牌。

控制准入 Webhook

可以控制 validatingwebhookconfigurations 或 mutatingwebhookconfigurations 的用户可以控制能读取任何允许进入集群的对象的 webhook， 并且在有变更 webhook 的情况下，还可以变更准入的对象。

Kubernetes RBAC - 拒绝服务攻击的风险

对象创建拒绝服务

有权在集群中创建对象的用户根据创建对象的大小和数量可能会创建足够大的对象， 产生拒绝服务状况，如 Kubernetes 使用的 etcd 容易受到 OOM 攻击中的讨论。 允许太不受信任或者不受信任的用户对系统进行有限的访问在多租户集群中是特别重要的。

缓解此问题的一种选择是使用资源配额以限制可以创建的对象数量。

接下来

• 了解有关 RBAC 的更多信息，请参阅 RBAC 文档。