Kubernetes（k8s）的认证（Authentication）策略解析

Kubernetes（k8s）的认证（Authentication）策略是确保只有经过验证的实体（用户、服务账户等）能够访问API服务器的基础安全措施。Kubernetes支持多种认证方法，以下是主要的认证策略：

1. X509 Client Certificates:

   • 通过TLS客户端证书进行认证。客户端证书需要由集群信任的CA签发，API服务器会验证证书的有效性。
   • 配置API服务器时，使用--client-ca-file标志指定客户端证书颁发机构的证书文件。

2. Static Token File:

   • API服务器读取预先定义好的令牌文件，其中包含一系列静态令牌和对应的用户信息。
   • 通过--token-auth-file标志配置此策略，文件中每行应包含<token>,<user>,<uid>,<group>。

3. Bootstrap Tokens:

   • 用于引导新节点加入集群或执行kubelet的TLS引导流程。这些令牌是短期的，且通常有特定用途。
   • 不直接用于用户认证，但在集群初始化和扩展时起重要作用。

4. Static Password File:

   • 尽管不常见，但也支持通过静态密码文件进行认证。
   • 这种方法安全性较低，通常推荐使用更安全的认证方式。

5. Service Account Tokens:

   • 每个Pod自动注入一个API访问令牌，与Pod所属的服务账户相关联。
   • 这些令牌是动态生成的，用于Pod内部进程访问API，通常有严格的访问权限控制。

6. OpenID Connect (OIDC):

   • 支持OpenID Connect身份提供商进行身份验证，适用于集成外部身份管理系统。
   • 需要在API服务器配置中启用，并提供OIDC提供商的详细信息。

7. JWT Tokens:

   • 虽然JWT（JSON Web Tokens）通常与OpenID Connect一起使用，但它本身也可以作为一种认证方式，尤其是当JWT直接由受信任的认证服务签发时。

8. HTTP Basic Authentication:

   • 较少使用，因为不如其他方法安全，但在某些特定场景下可能会配置。

配置认证策略通常涉及修改API服务器的启动参数，并可能需要配合Kubernetes配置文件（如kubeconfig）来指示客户端如何进行认证。例如，使用客户端证书认证的kubeconfig片段可能如下：

apiVersion: v1
kind: Config
clusters:
- name: local
  cluster:
    server: https://api.example.com:6443
    certificate-authority-data: <base64 encoded certificate authority data>
    insecure-skip-tls-verify: false
users:
- name: alice
  user:
    client-certificate-data: <base64 encoded client certificate data>
    client-key-data: <base64 encoded client key data>
contexts:
- name: default-context
  context:
    cluster: local
    user: alice
current-context: default-context
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

在设计认证策略时，应考虑使用多因素认证或多层防御策略，以提高安全性。