如何以非root用户运行Docker容器

2020-09-24 10:59:00
王延飞
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kubernetes中文社区
365

需要用root用户运行Docker?

组织中,经常以Root用户运行Docker中的容器。但是你的工作负载真的需要root权限吗?显然很少。尽管如此,默认情况下,你的容器仍将以root用户身份运行,但这可能会带来严重的安全问题。实际上,如果以root用户运行容器内部的进程,就是以root用户身份运行主机的进程。这就为那些恶意访问主机的攻击者,提供了机会。

只需在常用的任何镜像上使用以下命令,你就可以自己查看它使用的用户身份,
$ kubectl run -i --tty hello-world --image=hello-world --restart=Never -- sh
# ps aux
PID   USER     TIME  COMMAND
  1   root     0:10  sh
显然,作为最佳实践,我们应该避免以超级用户身份运行容器。因此,让我们看看如何以非root用户身份运行容器。

将非root用户添加到Dockerfile

你可以在Dockerfile中使用RUN命令创建用户,这个用户仅具有容器内工作负载所需的权限。
RUN groupadd --gid 5000 newuser \
    && useradd --home-dir /home/newuser --create-home --uid 5000 \
        --gid 5000 --shell /bin/sh --skel /dev/null newuser
上面的命令行创建了一个用户newuser, 并指定了用户登录后使用的主目录和shell 。如下所示,将用户添加到你的Dockerfile中:
FROM ubuntu:18.04
COPY . /myapp
RUN make /myapp
...
USER newuser
CMD python /myapp/hello.py

从第5行开始,每个命令都是以newuser身份而不是root身份运行。是不是很简单?

但是,我们并不总是仅使用自定义镜像。我们还使用了许多第三方镜像,因此我们无法像上面那样将root权限的用户注入其中。

这些第三方Docker镜像默认情况下将以root用户身份运行,除非我们对其进行处理。如果你使用不知名来源中的镜像,那么该镜像很可能嵌入了恶意命令,这就可能会影响集群的安全性。

Kubernetes中Pod安全上下文和Pod安全策略,可以帮助我们以非root身份运行三方镜像。

使用Pod安全上下文

你可以使用Pod安全上下文,将Pod的执行限制为特定的非root用户。通过在Pod规范中添加一个字段securityContext,就可以为Pod指定这些安全设置 。
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
spec:
  securityContext:
    runAsUser: 5000
    runAsGroup: 5000
  volumes:
  - name: my-vol
    emptyDir: {}
  containers:
  - name: my-container
    image: hello-world
    command: ["sh", "-c", "sleep 10 m"]
    volumeMounts:
    - name: my-vol
      mountPath: /data/hello
    securityContext:
      allowPrivilegeEscalation: false
在以上规范中,我们创建了一个为非root的用户,runAsUser指定Pod内的任何容器 仅以userID为5000的运行。runAsGroup 指定的容器内所有进程的组ID。否则,则组ID将是0。

现在,你可以创建此pod并检查容器中运行的进程:
$ kubectl apply -f my-pod.yaml
$ kubectl exec -it my-pod – sh
ps
PID   USER     TIME  COMMAND
  1   5000     0:00  sleep 10 m
  6   5000     0:00  sh
如上所示,PID 1正在以userID为5000的用户而不是root用户身份运行。

使用Kubernetes Pod安全策略

Kubernetes Pod安全策略定义了Pod必须运行的条件。换句话说,如果不满足这些条件,Kubernetes将阻止Pod运行。

PodSecurityPolicy示例:
apiVersion: policy/v1beta1
kind: PodSecurityPolicy
metadata:
  name: my-psp
spec:
  privileged: false
  #Required to prevent escalations to root.
  allowPrivilegeEscalation: false
  allowedCapabilities:
  - '*'
  volumes:
  - 'nfs'
  hostNetwork: true
  hostPorts:
  - min: 8000
    max: 8000
  hostIPC: true
  hostPID: true
  runAsUser:
    #Require the container to run without root.
    rule: 'MustRunAsNonRoot'
  seLinux:
    rule: 'RunAsAny'
  supplementalGroups:
    rule: 'RunAsAny'
  fsGroup:
    rule: 'RunAsAny'
该安全策略实现以下目的:

限制容器在特权模式下运行。
限制需要根目录的容器。
仅允许容器NFS存储卷。
仅允许容器访问主机端口8000。
应用:
kubectl create -f my-psp.yaml
查看:
$ kubectl get psp
NAME    PRIV   RUNASUSER         FSGROUP   SELINUX   VOLUMES
My-psp  false  MustRunAsNonRoot  RunAsAny  RunAsAny  [nfs]

现在已经创建了策略,你可以通过尝试以root特权运行容器来对其进行测试。
$ kubectl run --image=my-root-container
pod安全策略将禁止其运行,并给出错误消息:
$ kubectl get pods
NAME         READY    STATUS     
my-root-pod  0/1      container has runAsNonRoot and image will run as root

结论

在这篇文章中,我强调了默认设置下,使用root用户运行Docker容器有着固有风险。我还提出了多种方法来克服这种风险。

如果你正在运行自定义镜像,请创建一个新的非root用户并在Dockerfile中指定它。
如果使用的是第三方镜像,则可以在容器或容器级别设置安全上下文。

还有一种方法是创建一个Pod安全策略,该策略将不允许任何容器以root特权运行。


译文链接: https://dzone.com/articles/docker-without-root-privileges
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