虚拟机通过添加 Hypervisor 层，虚拟出网卡、内存、CPU 等虚拟硬件，再在其上建立虚拟机，每个虚拟机都有自己的系统内核。
而 Docker 容器则是通过隔离的方式，将文件系统、进程、设备、网络等资源进行隔离，再对权限、CPU 资源等进行控制，最终让容器之间互不影响，
容器无法影响宿主机。容器与宿主机共享内核、文件系统、硬件等资源。

2、性能与损耗

与虚拟机相比，容器资源损耗要少。同样的宿主机下，能够建立容器的数量要比虚拟机多。但是，虚拟机的安全性要比容器稍好，
要从虚拟机攻破到宿主机或其他虚拟机，需要先攻破 Hypervisor 层，这是极其困难的。而 docker 容器与宿主机共享内核、文件系统等资源，
更有可能对其他容器、宿主机产生影响。

二、Docker 存在的安全问题

1、docker自身的漏洞

作为一款应用 Docker 本身实现上会有代码缺陷。CVE官方记录Docker历史版本共有超过20项漏洞。
黑客常用的攻击手段主要有代码执行、权限提升、信息泄露、权限绕过等。目前 Docker 版本更迭非常快，
Docker 用户最好将 Docker 升级为最新版本。

2、docker源码的问题

Docker 提供了 Docker hub，可以让用户上传创建的镜像，以便其他用户下载，快速搭建环境。但同时也带来了一些安全问题。例如下面三种方式：
（1）黑客上传恶意镜像如果有黑客在制作的镜像中植入木马、后门等恶意软件，那么环境从一开始就已经不安全了，后续更没有什么安全可言。

（2）镜像使用有漏洞的软件 Docker Hub 上能下载的镜像里面，75%的镜像都安装了有漏洞的软件。所以下载镜像后，
需要检查里面软件的版本信息，对应的版本是否存在漏洞，并及时更新打上补丁。

（3）中间人攻击篡改镜像镜像在传输过程中可能被篡改，目前新版本的 Docker 已经提供了相应的校验机制来预防这个问题。

三、Docker 架构缺陷与安全机制

1、容器之间的局域网攻击

主机上的容器之间可以构成局域网，因此针对局域网的 ARP 欺骗、嗅探、广播风暴等攻击方式便可以用上。
所以，在一个主机上部署多个容器需要合理的配置网络，设置 iptable 规则。

2、DDoS 攻击耗尽资源

Cgroups 安全机制就是要防止此类攻击的，不要为单一的容器分配过多的资源即可避免此类问题。

3、有漏洞的系统调用

Docker与虚拟机的一个重要的区别就是Docker与宿主机共用一个操作系统内核。
一旦宿主内核存在可以越权或者提权漏洞，尽管Docker使用普通用户执行，在容器被入侵时，攻击者还可以利用内核漏洞跳到宿主机做更多的事情。

4、共享root用户权限

如果以 root 用户权限运行容器，容器内的 root 用户也就拥有了宿主机的root权限。

四、Docker 安全基线标准

1、内核级别

（1）及时更新内核。
（2）User NameSpace（容器内的 root 权限在容器之外处于非高权限状态）。
（3）Cgroups（对资源的配额和度量）。
（4）SELiux/AppArmor/GRSEC（控制文件访问权限）。
（5）Capability（权限划分）。
（6）Seccomp（限定系统调用）。
（7）禁止将容器的命名空间与宿主机进程命名空间共享。

2、主机级别

（1）为容器创建独立分区。
（2）仅运行必要的服务。
（3）禁止将宿主机上敏感目录（例如：root目录可能导致目录被删，进而导致grub文件丢失无法开机）映射到容器。
（4）对 Docker 守护进程、相关文件和目录进行审计。
（5）设置适当的默认文件描述符数。
（文件描述符：内核（kernel）利用文件描述符（file descriptor）来访问文件。文件描述符是非负整数。
打开现存文件或新建文件时，内核会返回一个文件描述符。读写文件也需要使用文件描述符来指定待读写的文件）
（6）用户权限为 root 的 Docker 相关文件的访问权限应该为 644 或者更低权限（例：600），只有属主才可进行操作。
（7）周期性检查每个主机的容器清单，并清理不必要的容器。

3、网络级别

（1）通过 iptables 设定规则实现禁止或允许容器之间网络流量。
（2）允许 Docker 修改 iptables。
（3）禁止将 Docker 绑定到其他 IP/Port 或者 Unix Socket。
（4）禁止在容器上映射特权端口（例如apache的80和tomcat的8080端口）。
（5）容器上只开放所需要的端口。
（6）禁止在容器上使用主机网络模式（主机网络可能是局域网，可能导致局域网内被攻击）。
（7）若宿主机有多个网卡，将容器进入流量绑定到特定的主机网卡上（独立区域，独立设置安全机制）。

4、镜像级别

（1）创建本地镜像仓库服务器。
（2）镜像中软件都为最新版本。
（3）使用可信镜像文件，并通过安全通道下载。
（4）重新构建镜像而非对容器和镜像打补丁。
（5）合理管理镜像标签，及时移除不再使用的镜像（一定要建项目，要不然打标签也没什么意义）。
（6）使用镜像扫描。
（7）使用镜像签名。

5、容器级别

（1）容器最小化，操作系统镜像最小集。
（2）容器以单一主进程的方式运行。
（3）禁止 privileged 标记使用特权容器（做降权处理，例如：防止到哪都是root权限）。
（4）禁止在容器上运行 ssh 服务（最好用exec）。
（5）以只读的方式挂载容器的根目录系统。
（6）明确定义属于容器的数据盘符。
（7）通过设置 on-failure 限制容器尝试重启的次数，容器反复重启容易丢失数据。
（8）限制在容器中可用的进程树，以防止 fork bomb。（fork炸弹又叫进程炸弹，迅速增长子进程，耗尽系统进程数量）

6、其他设置

（1）定期对宿主机系统及容器进行安全审计。
（2）使用最少资源和最低权限运行容器。
（3）避免在同一宿主机上部署大量容器，维持在一个能够管理的数量（48核心的服务器控制容器在80到100之间）。
（4）监控 Docker 容器的使用，性能以及其他各项指标。
（5）增加实时威胁检测和事件响应功能。
（6）使用中心和远程日志收集服务

五、容器最小化

1、 Docker remote api 访问控制


临时更改
docker -d -H uninx:///var/run/docker.sock -H tcp://192.168.222.10:2375
或者永久更改
vim /usr/lib/systemd/system/docker.service
//注释之前的ExecStart，添加下面的ExecStart
//开放本地监听地址和端口
ExecStart=/usr/bin/dockerd -H unix:///var/run/docker.sock -H tcp://192.168.222.10:2375
 
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker
 
//客户端操作实现远程调用
docker -H tcp://192.168.222.10 images

2、限制流量流向


firewall-cmd --permanent --zone=public --add-rich-rule="rule family="ipv4" source address="192.168.222.0/24" reject"
firewall-cmd --reload

3、镜像安全

Docker 镜像安全扫描，在镜像仓库客户端使用证书认证，对下载的镜像进行检查。
通过与 CVE 数据库同步扫描镜像，一旦发现漏洞则通知用户处理，或者直接阻止镜像继续构建。

如果公司使用的是自己的镜像源，可以跳过此步；否则，至少需要验证 baseimage 的 md5 等特征值，确认一致后再基于 baseimage 进一步构建。
一般情况下，要确保只从受信任的库中获取镜像，并且不建议使用–insecure-registry=[] 参数，推荐使用harbor私有仓库。

4、关于密钥、签名及数据的完整性

（1）什么是密钥

①对称密钥（比如家里开门的钥匙开锁关锁都是她），典型的密钥AES、DES、3DES，效率高，不安全

②非对称密钥（比如古代的虎符），典型的非对称密钥rsa，公钥-私钥，效率不高，安全性高

（2）什么是签名

数字签名（又称公钥数字签名）是只有信息的发送者才能产生的别人无法伪造的一段数字串，这段数字串同时也是对信息的发送者发送信息真实性的一个有效证明。它是一种类似写在纸上的普通的物理签名，但是使用了公钥加密领域的技术来实现的，用于鉴别数字信息的方法。一套数字签名通常定义两种互补的运算，一个用于签名，另一个用于验证。数字签名是非对称密钥加密技术与数字摘要技术的应用。

（3）怎么确保数据的完整性

证书----格式 x509 证书颁发机构CA----CA证书----》服务器证书(server)—客户端证书(client)

（5）Docker-TLS加密通讯的部署

修改主机名为master


mkdir /tls
cd /tls
 
hostnamectl set-hostname master
su

修改/etc/hosts文件，实现IP到master的映射关系


vim /etc/hosts
127.0.0.1   master


//创建ca密钥
openssl genrsa -aes256 -out ca-key.pem 4096  //输入123123
//创建ca证书
openssl req -new -x509 -days 1000 -key ca-key.pem -sha256 -subj "/CN=*" -out ca.pem  //输入123123
//创建服务器私钥
openssl genrsa -out server-key.pem 4096 
//签名私钥
openssl req -subj "/CN=*" -sha256 -new -key server-key.pem -out server.csr
//使用ca证书与私钥证书签名，输入123123
openssl x509 -req -days 1000 -sha256 -in server.csr -CA ca.pem -CAkey ca-key.pem -CAcreateserial -out server-cert.pem
//生成客户端密钥
openssl genrsa -out key.pem 4096
//签名客户端
openssl req -subj "/CN=client" -new -key key.pem -out client.csr
//创建配置文件
echo extendedKeyUsage=clientAuth > extfile.cnf
//签名证书，输入123123，需要（签名客户端，ca证书，ca密钥）
openssl x509 -req -days 1000 -sha256 -in client.csr -CA ca.pem -CAkey ca-key.pem -CAcreateserial -out cert.pem -extfile extfile.cnf
//删除多余文件
rm -rf ca.srl client.csr extfile.cnf server.csr


//配置docker
vim /lib/systemd/system/docker.service
ExecStart=/usr/bin/dockerd --tlsverify --tlscacert=/tls/ca.pem --tlscert=/tls/server-cert.pem --tlskey=/tls/server-key.pem -H tcp://0.0.0.0:2376 -H unix:///var/run/docker.sock
 
//重启进程
systemctl daemon-reload
//重启docker服务
systemctl restart docker


//将 /tls/ca.pem /tls/cert.pem /tls/key.pem 三个文件复制到另一台主机
scp ca.pem root@192.168.195.129:/etc/docker/
scp cert.pem root@192.168.195.129:/etc/docker/
scp key.pem root@192.168.195.129:/etc/docker/


//本地验证
docker --tlsverify --tlscacert=ca.pem --tlscert=cert.pem --tlskey=key.pem -H tcp://master:2376 version
docker pull nginx

客户机验证


//client上操作
vim /etc/hosts
192.168.195.128 master


docker --tlsverify --tlscacert=ca.pem --tlscert=cert.pem --tlskey=key.pem -H tcp://master:2376 version
 
Client: Docker Engine - Community
 Version:           19.03.5
 API version:       1.40
 Go version:        go1.12.12
 Git commit:        633a0ea
 Built:             Wed Nov 13 07:25:41 2019
 OS/Arch:           linux/amd64
 Experimental:      false
 
Server: Docker Engine - Community
 Engine:
  Version:          19.03.5
  API version:      1.40 (minimum version 1.12)
  Go version:       go1.12.12
  Git commit:       633a0ea
  Built:            Wed Nov 13 07:24:18 2019
  OS/Arch:          linux/amd64
  Experimental:     false
 containerd:
  Version:          1.2.10
  GitCommit:        b34a5c8af56e510852c35414db4c1f4fa6172339
 runc:
  Version:          1.0.0-rc8+dev
  GitCommit:        3e425f80a8c931f88e6d94a8c831b9d5aa481657
 docker-init:
  Version:          0.18.0
  GitCommit:        fec3683


check created users 
grep authorized_keys $dockerfile 
 
check OS users 
grep "etc/group" $dockerfile 
 
Check sudo users 
grep "etc/sudoers.d" $dockerfile 
 
Check ssh key pair 
grep ".ssh/.*id_rsa" $dockerfile 
 
Add your checks in below

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