Usar restricciones de la política de endurecimiento de Kubernetes de la NSA y la CISA

Policy Controller incluye una biblioteca predeterminada de plantillas de restricciones que se pueden usar con el paquete de políticas de la guía de refuerzo de Kubernetes v1.2 de la Agencia de Seguridad Nacional (NSA) y la Agencia de Ciberseguridad y Seguridad de las Infraestructuras (CISA) para evaluar el cumplimiento de los recursos de tu clúster en relación con algunos aspectos de la guía de refuerzo de Kubernetes v1.2 de la NSA y la CISA.

En esta página se explica cómo aplicar manualmente un paquete de políticas. También puedes aplicar paquetes de políticas directamente.

Esta página está dirigida a administradores y operadores de TI que quieran asegurarse de que todos los recursos que se ejecutan en la plataforma en la nube cumplen los requisitos de cumplimiento de la organización. Para ello, deben proporcionar y mantener la automatización para auditar o aplicar los requisitos. Para obtener más información sobre los roles habituales y las tareas de ejemplo a las que hacemos referencia en el contenido de Google Cloud , consulta Roles y tareas de usuario habituales de GKE.

Restricciones del paquete de políticas de endurecimiento de Kubernetes v1.2 de la NSA y la CISA

Nombre de la restricción Descripción de la restricción
nsa-cisa-k8s-v1.2-apparmor Restringe el perfil de `AppArmor` de los pods.
nsa-cisa-k8s-v1.2-automount-serviceaccount-token-pod Restringe el uso de `automountServiceAccountToken` en los pods.
nsa-cisa-k8s-v1.2-block-all-ingress Restringe la creación de objetos `Ingress`.
nsa-cisa-k8s-v1.2-block-secrets-of-type-basic-auth Restringe el uso de secretos de tipo `kubernetes.io/basic-auth`.
nsa-cisa-k8s-v1.2-capabilities Los contenedores deben eliminar todas las funciones y no pueden volver a añadir ninguna.
nsa-cisa-k8s-v1.2-cpu-and-memory-limits-required Todos los pods de cargas de trabajo deben especificar límites de `cpu` y `memory`.
nsa-cisa-k8s-v1.2-host-namespaces Restringe los contenedores con las propiedades `hostPID` o `hostIPC` establecidas en `true`.
nsa-cisa-k8s-v1.2-host-namespaces-hostnetwork No se deben permitir los espacios de nombres de host compartidos.
nsa-cisa-k8s-v1.2-host-network Restringe la ejecución de contenedores con la marca `hostNetwork` establecida en `true`.
nsa-cisa-k8s-v1.2-hostport Restringe la ejecución de contenedores con la propiedad `hostPort` configurada.
nsa-cisa-k8s-v1.2-privilege-escalation Restringe los contenedores con la propiedad `allowPrivilegeEscalation` establecida en `true`.
nsa-cisa-k8s-v1.2-privileged-containers Restringe los contenedores con la propiedad `securityContext.privileged` establecida en `true`.
nsa-cisa-k8s-v1.2-readonlyrootfilesystem Requiere que los contenedores de pods usen un sistema de archivos raíz de solo lectura.
nsa-cisa-k8s-v1.2-require-namespace-network-policies Requiere que cada espacio de nombres definido en el clúster tenga una `NetworkPolicy`.
nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-clusteradmin-rolebindings Restringe el uso del rol `cluster-admin`.
nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-edit-rolebindings Restringe el uso del rol `edit`.
nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-hostpath-volumes Restringe el uso de volúmenes `HostPath`.
nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-pods-exec Restringe el uso de `pods/exec` en `Roles` y `ClusterRoles`.
nsa-cisa-k8s-v1.2-running-as-non-root Restringe la ejecución de contenedores como usuario raíz.
nsa-cisa-k8s-v1.2-seccomp El perfil de seccomp no debe definirse explícitamente como `Unconfined`.
nsa-cisa-k8s-v1.2-selinux No se puede definir el tipo de SELinux ni establecer una opción de usuario o rol de SELinux personalizada.

Antes de empezar

  1. Instala e inicializa la CLI de Google Cloud, que proporciona los comandos gcloud y kubectl que se usan en estas instrucciones. Si usas Cloud Shell, Google Cloud CLI viene preinstalada.
  2. Instala Policy Controller en tu clúster con la biblioteca predeterminada de plantillas de restricciones. También debes habilitar la compatibilidad con las restricciones referenciales, ya que este paquete contiene restricciones referenciales.

Configurar Policy Controller para las restricciones referenciales

  1. Guarda el siguiente manifiesto YAML en un archivo con el nombre policycontroller-config.yaml. El manifiesto configura Policy Controller para que monitorice tipos específicos de objetos.

    apiVersion: config.gatekeeper.sh/v1alpha1
    kind: Config
    metadata:
      name: config
      namespace: "gatekeeper-system"
    spec:
      sync:
        syncOnly:
          - group: "networking.k8s.io"
            version: "v1"
            kind: "NetworkPolicy"
    
  2. Aplica el manifiesto policycontroller-config.yaml:

    kubectl apply -f policycontroller-config.yaml
    

Auditar el paquete de políticas de endurecimiento de Kubernetes v1.2 de la NSA y la CISA

Policy Controller te permite aplicar políticas en tu clúster de Kubernetes. Para ayudarte a probar tus cargas de trabajo y su cumplimiento de las políticas de la guía de refuerzo de seguridad de Kubernetes v1.2 de la NSA y la CISA que se describen en la tabla anterior, puedes implementar estas restricciones en modo "auditoría" para detectar infracciones y, lo que es más importante, tener la oportunidad de corregirlas antes de aplicarlas opcionalmente en tu clúster de Kubernetes.

Puedes aplicar estas políticas con spec.enforcementAction definido como dryrun mediante kubectl, kpt o Config Sync.

kubectl

  1. (Opcional) Obtén una vista previa de las restricciones de la política con kubectl:

    kubectl kustomize https://github.com/GoogleCloudPlatform/gke-policy-library.git/anthos-bundles/nsa-cisa-k8s-v1.2
    
  2. Aplica las restricciones de la política con kubectl:

    kubectl apply -k https://github.com/GoogleCloudPlatform/gke-policy-library.git/anthos-bundles/nsa-cisa-k8s-v1.2
    

    El resultado es el siguiente:

    k8sblockallingress.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-block-all-ingress created
    k8sblockobjectsoftype.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-block-secrets-of-type-basic-auth created
    k8spspallowprivilegeescalationcontainer.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-privilege-escalation created
    k8spspallowedusers.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-running-as-non-root created
    k8spspapparmor.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-apparmor created
    k8spspautomountserviceaccounttokenpod.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-automount-serviceaccount-token-pod created
    k8spspcapabilities.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-capabilities created
    k8spsphostfilesystem.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-hostpath-volumes created
    k8spsphostnamespace.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-host-namespaces created
    k8spsphostnetworkingports.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-host-network created
    k8spsphostnetworkingports.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-hostport created
    k8spspprivilegedcontainer.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-privileged-containers created
    k8spspreadonlyrootfilesystem.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-readonlyrootfilesystem created
    k8spspselinuxv2.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-selinux created
    k8spspseccomp.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-seccomp created
    k8srequirenamespacenetworkpolicies.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-require-namespace-network-policies created
    k8srequiredresources.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-cpu-and-memory-limits-required created
    k8srestrictrolebindings.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-clusteradmin-rolebindings created
    k8srestrictrolebindings.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-edit-rolebindings created
    k8srestrictrolerules.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-pods-exec created
    
  3. Verifica que se hayan instalado las restricciones de la política y comprueba si hay infracciones en el clúster:

    kubectl get constraints -l policycontroller.gke.io/bundleName=nsa-cisa-k8s-v1.2
    

    El resultado debería ser similar al siguiente:

    NAME                                                                               ENFORCEMENT-ACTION   TOTAL-VIOLATIONS
    k8sblockallingress.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-block-all-ingress   dryrun               0
    
    NAME                                                                                                 ENFORCEMENT-ACTION   TOTAL-VIOLATIONS
    k8sblockobjectsoftype.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-block-secrets-of-type-basic-auth   dryrun               0
    
    NAME                                                                                 ENFORCEMENT-ACTION   TOTAL-VIOLATIONS
    k8spspallowedusers.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-running-as-non-root   dryrun               0
    
    NAME                                                                                                       ENFORCEMENT-ACTION   TOTAL-VIOLATIONS
    k8spspallowprivilegeescalationcontainer.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-privilege-escalation   dryrun               0
    
    NAME                                                                  ENFORCEMENT-ACTION   TOTAL-VIOLATIONS
    k8spspapparmor.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-apparmor   dryrun               0
    
    NAME                                                                                                                   ENFORCEMENT-ACTION   TOTAL-VIOLATIONS
    k8spspautomountserviceaccounttokenpod.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-automount-serviceaccount-token-pod   dryrun               0
    
    NAME                                                                          ENFORCEMENT-ACTION   TOTAL-VIOLATIONS
    k8spspcapabilities.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-capabilities   dryrun               0
    
    NAME                                                                                         ENFORCEMENT-ACTION   TOTAL-VIOLATIONS
    k8spsphostfilesystem.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-hostpath-volumes   dryrun               0
    
    NAME                                                                              ENFORCEMENT-ACTION   TOTAL-VIOLATIONS
    k8spsphostnamespace.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-host-namespaces   dryrun               0
    
    NAME                                                                                 ENFORCEMENT-ACTION   TOTAL-VIOLATIONS
    k8spsphostnetworkingports.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-host-network   dryrun               0
    k8spsphostnetworkingports.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-hostport       dryrun               0
    
    NAME                                                                                          ENFORCEMENT-ACTION   TOTAL-VIOLATIONS
    k8spspprivilegedcontainer.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-privileged-containers   dryrun               0
    
    NAME                                                                                              ENFORCEMENT-ACTION   TOTAL-VIOLATIONS
    k8spspreadonlyrootfilesystem.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-readonlyrootfilesystem   dryrun               0
    
    NAME                                                                ENFORCEMENT-ACTION   TOTAL-VIOLATIONS
    k8spspseccomp.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-seccomp   dryrun               0
    
    NAME                                                                  ENFORCEMENT-ACTION   TOTAL-VIOLATIONS
    k8spspselinuxv2.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-selinux   dryrun               0
    
    NAME                                                                                              ENFORCEMENT-ACTION   TOTAL-VIOLATIONS
    k8srequiredresources.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-cpu-and-memory-limits-required   dryrun               0
    
    NAME                                                                                                                ENFORCEMENT-ACTION   TOTAL-VIOLATIONS
    k8srequirenamespacenetworkpolicies.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-require-namespace-network-policies   dryrun               0
    
    NAME                                                                                                     ENFORCEMENT-ACTION   TOTAL-VIOLATIONS
    k8srestrictrolebindings.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-clusteradmin-rolebindings   dryrun               0
    k8srestrictrolebindings.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-edit-rolebindings           dryrun               0
    
    NAME                                                                                  ENFORCEMENT-ACTION   TOTAL-VIOLATIONS
    k8srestrictrolerules.constraints.gatekeeper.sh/nsa-cisa-k8s-v1.2-restrict-pods-exec   dryrun               0
    

KPT

  1. Instala y configura kpt.

    kpt se usa en estas instrucciones para personalizar y desplegar recursos de Kubernetes.

  2. Descarga el paquete de políticas de la guía de refuerzo de la seguridad de Kubernetes v1.2 de la NSA y la CISA de GitHub mediante kpt:

    kpt pkg get https://github.com/GoogleCloudPlatform/gke-policy-library.git/anthos-bundles/nsa-cisa-k8s-v1.2
    
  3. Ejecuta la función set-enforcement-action kpt para definir la acción de aplicación de las políticas en dryrun:

    kpt fn eval nsa-cisa-k8s-v1.2 -i gcr.io/kpt-fn/set-enforcement-action:v0.1 \
    -- enforcementAction=dryrun
    
  4. Inicializa el directorio de trabajo con kpt, que crea un recurso para monitorizar los cambios:

    cd nsa-cisa-k8s-v1.2 kpt live init
    
  5. Aplica las restricciones de la política con kpt:

    kpt live apply
    
  6. Verifica que se hayan instalado las restricciones de la política y comprueba si hay infracciones en el clúster:

    kpt live status --output table --poll-until current
    

    El estado CURRENT confirma que las restricciones se han instalado correctamente.

Config Sync

  1. Instala y configura kpt.

    kpt se usa en estas instrucciones para personalizar y desplegar recursos de Kubernetes.

    Los operadores que usen Config Sync para implementar políticas en sus clústeres pueden seguir estas instrucciones:

  2. Cambia al directorio de sincronización de Config Sync:

    cd SYNC_ROOT_DIR
    

    Para crear o añadir .gitignore con resourcegroup.yaml, sigue estos pasos:

    echo resourcegroup.yaml >> .gitignore
    
  3. Crea un directorio policies específico:

    mkdir -p policies
    
  4. Descarga el paquete de políticas de la guía de refuerzo de la seguridad de Kubernetes v1.2 de la NSA y la CISA de GitHub mediante kpt:

    kpt pkg get https://github.com/GoogleCloudPlatform/gke-policy-library.git/anthos-bundles/nsa-cisa-k8s-v1.2 policies/nsa-cisa-k8s-v1.2
    
  5. Ejecuta la función set-enforcement-action kpt para definir la acción de aplicación de las políticas en dryrun:

    kpt fn eval policies/nsa-cisa-k8s-v1.2 -i gcr.io/kpt-fn/set-enforcement-action:v0.1 -- enforcementAction=dryrun
    
  6. (Opcional) Obtén una vista previa de las restricciones de la política que se van a crear:

    kpt live init policies/nsa-cisa-k8s-v1.2 kpt live apply --dry-run policies/nsa-cisa-k8s-v1.2
    
  7. Si el directorio de sincronización de Config Sync usa Kustomize, añade policies/nsa-cisa-k8s-v1.2 a tu raíz kustomization.yaml. De lo contrario, elimina el archivo policies/nsa-cisa-k8s-v1.2/kustomization.yaml:

    rm SYNC_ROOT_DIR/policies/nsa-cisa-k8s-v1.2/kustomization.yaml
    
  8. Envía los cambios al repositorio de Config Sync:

    git add SYNC_ROOT_DIR/policies/nsa-cisa-k8s-v1.2 git commit -m 'Adding NSA CISA Kubernetes Hardening v1.2 policy audit enforcement'
    git push
    
  9. Verifica el estado de la instalación:

    watch gcloud beta container fleet config-management status --project PROJECT_ID
    

    El estado SYNCED confirma la instalación de las políticas.

Ver las infracciones de las políticas

Una vez que las restricciones de la política se hayan instalado en el modo de auditoría, las infracciones del clúster se podrán ver en la interfaz de usuario mediante el panel de control de Policy Controller.

También puedes usar kubectl para ver las infracciones del clúster con el siguiente comando:

  kubectl get constraint -l policycontroller.gke.io/bundleName=nsa-cisa-k8s-v1.2 -o json | jq -cC '.items[]| [.metadata.name,.status.totalViolations]'
  

Si hay infracciones, se puede ver una lista de los mensajes de infracción por restricción con:

  kubectl get constraint -l policycontroller.gke.io/bundleName=nsa-cisa-k8s-v1.2 -o json | jq -C '.items[]| select(.status.totalViolations>0)| [.metadata.name,.status.violations[]?]'
  

Cambiar la acción de aplicación del paquete de políticas de endurecimiento de Kubernetes v1.2 de la NSA y la CISA

Una vez que hayas revisado las infracciones de las políticas en tu clúster, puedes cambiar el modo de aplicación para que el controlador de admisión warn se active o incluso deny bloquee la aplicación de recursos no conformes al clúster.

.

kubectl

  1. Usa kubectl para definir la acción de aplicación de las políticas como warn:

    kubectl get constraints -l policycontroller.gke.io/bundleName=nsa-cisa-k8s-v1.2 -o name | xargs -I {} kubectl patch {} --type='json' -p='[{"op":"replace","path":"/spec/enforcementAction","value":"warn"}]'
    
  2. Verifica que se haya actualizado la medida de implementación de las restricciones de la política:

    kubectl get constraints -l policycontroller.gke.io/bundleName=nsa-cisa-k8s-v1.2
    

KPT

  1. Ejecuta la función set-enforcement-action kpt para definir la acción de aplicación de las políticas en warn:

    kpt fn eval -i gcr.io/kpt-fn/set-enforcement-action:v0.1 -- enforcementAction=warn
    
  2. Aplica las restricciones de la política:

    kpt live apply
    

Config Sync

Los operadores que usen Config Sync para implementar políticas en sus clústeres pueden seguir estas instrucciones:

  1. Cambia al directorio de sincronización de Config Sync:

    cd SYNC_ROOT_DIR
    
  2. Ejecuta la función set-enforcement-action kpt para definir la acción de aplicación de las políticas en warn:

    kpt fn eval policies/nsa-cisa-k8s-v1.2 -i gcr.io/kpt-fn/set-enforcement-action:v0.1 -- enforcementAction=warn
    
  3. Envía los cambios al repositorio de Config Sync:

    git add SYNC_ROOT_DIR/policies/nsa-cisa-k8s-v1.2
    git commit -m 'Adding NSA CISA Kubernetes Hardening v1.2 policy warn enforcement'
    git push
    
  4. Verifica el estado de la instalación:

    nomos status
    

    El clúster debería mostrar el estado SYNCED con las políticas instaladas.

Probar la aplicación de las políticas

Crea un recurso no conforme en el clúster con el siguiente comando:

cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  namespace: default
  name: wp-non-compliant
  labels:
    app: wordpress
spec:
  containers:
    - image: wordpress
      name: wordpress
      ports:
      - containerPort: 80
        name: wordpress
EOF

El controlador de admisión debe generar una advertencia en la que se enumeren las infracciones de la política que comete este recurso, como se muestra en el siguiente ejemplo:

Warning: [nsa-cisa-k8s-v1.2-automount-serviceaccount-token-pod] Automounting service account token is disallowed, pod: wp-non-compliant
Warning: [nsa-cisa-k8s-v1.2-running-as-non-root] Container wordpress is attempting to run without a required securityContext/runAsGroup. Allowed runAsGroup: {"ranges": [{"max": 65536, "min": 1000}], "rule": "MustRunAs"}
Warning: [nsa-cisa-k8s-v1.2-running-as-non-root] Container wordpress is attempting to run without a required securityContext/runAsUser
Warning: [nsa-cisa-k8s-v1.2-privilege-escalation] Privilege escalation container is not allowed: wordpress
Warning: [nsa-cisa-k8s-v1.2-cpu-and-memory-limits-required] container <wordpress> does not have <{"cpu", "memory"}> limits defined
Warning: [nsa-cisa-k8s-v1.2-capabilities] container <wordpress> is not dropping all required capabilities. Container must drop all of ["ALL"] or "ALL"
Warning: [nsa-cisa-k8s-v1.2-readonlyrootfilesystem] only read-only root filesystem container is allowed: wordpress
pod/wp-non-compliant created

Eliminar el paquete de políticas de endurecimiento de Kubernetes v1.2 de la NSA y la CISA

Si es necesario, se puede eliminar del clúster el paquete de políticas de protección de Kubernetes v1.2 de la NSA y la CISA.

kubectl

  • Usa kubectl para eliminar las políticas:

    kubectl delete constraint -l policycontroller.gke.io/bundleName=nsa-cisa-k8s-v1.2
    

KPT

  • Elimina las políticas:

    kpt live destroy
    

Config Sync

Los operadores que usen Config Sync para implementar políticas en sus clústeres pueden seguir estas instrucciones:

  1. Envía los cambios al repositorio de Config Sync:

    git rm -r SYNC_ROOT_DIR/policies/nsa-cisa-k8s-v1.2
    git commit -m 'Removing NSA CISA Kubernetes Hardening Guide v1.2 policies'
    git push
    
  2. Verifica el estado:

    nomos status
    

    El clúster debería mostrar el estado SYNCED con los recursos eliminados.