Cloud Service Mesh dan Traffic Director kini bergabung menjadi Cloud Service Mesh. Untuk mengetahui informasi selengkapnya, lihat ringkasan Cloud Service Mesh.

Halaman ini diterjemahkan oleh Cloud Translation API.

Praktik terbaik keamanan Cloud Service Mesh

Dokumen ini menjelaskan praktik terbaik untuk membuat dan mengatur konfigurasi Cloud Service Mesh yang aman yang berjalan di Google Kubernetes Engine (GKE). Panduan dalam dokumen ini melampaui setelan yang digunakan untuk mengonfigurasi dan menginstal Cloud Service Mesh serta menjelaskan cara menggunakan Cloud Service Mesh dengan produk dan fitur Google Cloud lainnya untuk melindungi dari ancaman keamanan yang mungkin dihadapi aplikasi dalam mesh.

Audiens yang dituju untuk dokumen ini mencakup administrator yang mengelola kebijakan di Cloud Service Mesh dan pengguna yang menjalankan layanan di Cloud Service Mesh. Tindakan keamanan yang dijelaskan di sini juga berguna bagi organisasi yang perlu meningkatkan keamanan mesh layanan mereka untuk memenuhi persyaratan kepatuhan.

Dokumen ini disusun sebagai berikut:

Pengantar
Vektor serangan dan risiko keamanan
- Vektor serangan
- Risiko keamanan
Tindakan untuk melindungi mesh layanan

Pengantar

Cloud Service Mesh menyediakan fitur dan alat yang membantu Anda mengamati, mengelola, dan mengamankan layanan secara terpadu. Pendekatan ini berfokus pada aplikasi dan menggunakan identitas aplikasi tepercaya, bukan pendekatan yang berfokus pada IP jaringan. Anda dapat men-deploy mesh layanan secara transparan tanpa perlu mengubah kode aplikasi yang ada. Cloud Service Mesh memberikan kontrol deklaratif atas perilaku jaringan, yang membantu memisahkan pekerjaan tim yang bertanggung jawab untuk mengirimkan dan merilis fitur aplikasi dari tanggung jawab administrator yang bertanggung jawab atas keamanan dan jaringan.

Cloud Service Mesh didasarkan pada mesh layanan Istio open source, yang memungkinkan konfigurasi dan topologi yang canggih. Bergantung pada struktur organisasi Anda, satu atau beberapa tim atau peran mungkin bertanggung jawab untuk menginstal dan mengonfigurasi mesh. Setelan Cloud Service Mesh default dipilih untuk melindungi aplikasi, tetapi dalam beberapa kasus, Anda mungkin memerlukan konfigurasi kustom atau memberikan pengecualian dengan mengecualikan aplikasi, port, atau alamat IP tertentu dari berpartisipasi dalam mesh. Penting untuk memiliki kontrol guna mengatur konfigurasi mesh dan pengecualian keamanan.

Vektor serangan dan risiko keamanan

Vektor serangan

Keamanan Cloud Service Mesh mengikuti model keamanan zero-trust yang mengasumsikan bahwa ancaman keamanan berasal dari dalam dan luar perimeter keamanan organisasi. Contoh jenis serangan keamanan yang dapat mengancam aplikasi dalam mesh layanan meliputi:

Serangan pemindahan data yang tidak sah. Misalnya, serangan yang menguping data atau kredensial sensitif dari traffic layanan ke layanan.
Serangan {i>man-in-the-middle<i}. Misalnya, layanan berbahaya yang menyamar sebagai layanan yang sah untuk mendapatkan atau mengubah komunikasi antar-layanan.
Serangan eskalasi akses. Misalnya, serangan yang menggunakan akses tidak sah ke hak istimewa yang ditingkatkan untuk melakukan operasi dalam jaringan.
Serangan denial of service (DoS).
Serangan botnet yang mencoba membahayakan dan memanipulasi layanan untuk meluncurkan serangan pada layanan lain.

Serangan juga dapat dikategorikan berdasarkan target serangan:

Serangan jaringan internal Mesh. Serangan yang ditujukan untuk merusak, menguping, atau memalsukan komunikasi internal layanan ke layanan atau layanan ke panel kontrol mesh.
Serangan bidang kontrol. Serangan yang bertujuan menyebabkan bidang kontrol berfungsi tidak semestinya (seperti serangan DoS), atau mencuri data sensitif dari bidang kontrol.
Serangan tepi mesh. Serangan yang bertujuan untuk merusak, menyadap, atau memalsukan komunikasi di ingress atau egress mesh.
Serangan operasi Mesh. Serangan yang ditujukan pada operasi mesh. Penyerang dapat mencoba mendapatkan hak istimewa yang ditingkatkan untuk melakukan operasi berbahaya dalam mesh, seperti mengubah kebijakan keamanan dan image workload-nya.

Risiko keamanan

Selain serangan keamanan, jaringan mesh juga menghadapi risiko keamanan lainnya. Daftar berikut menjelaskan beberapa kemungkinan risiko keamanan:

Perlindungan keamanan tidak lengkap. Service mesh belum dikonfigurasi dengan kebijakan autentikasi dan otorisasi untuk melindungi keamanannya. Misalnya, tidak ada kebijakan autentikasi atau otorisasi yang ditentukan untuk layanan dalam mesh.
Pengecualian kebijakan keamanan. Untuk mengakomodasi kasus penggunaan tertentu, pengguna dapat membuat pengecualian kebijakan keamanan untuk traffic tertentu (internal atau eksternal) agar dikecualikan dari kebijakan keamanan Cloud Service Mesh. Untuk menangani kasus tersebut dengan aman, lihat bagian Menangani pengecualian terhadap kebijakan dengan aman.
Mengabaikan upgrade gambar. Kerentanan dapat ditemukan untuk gambar yang digunakan dalam mesh. Anda harus terus memperbarui komponen mesh dan image workload dengan perbaikan kerentanan terbaru.
Kurangnya pemeliharaan (tidak ada keahlian atau sumber daya). Konfigurasi kebijakan dan software mesh memerlukan pemeliharaan rutin untuk memanfaatkan mekanisme perlindungan keamanan terbaru.
Kurangnya visibilitas. Salah konfigurasi atau konfigurasi kebijakan mesh yang tidak aman dan traffic/operasi mesh yang tidak normal tidak diketahui oleh administrator mesh.
Penyimpangan konfigurasi. Konfigurasi kebijakan dalam mesh berbeda dari sumber tepercaya.

Tindakan untuk melindungi mesh layanan

Bagian ini menyajikan panduan pengoperasian untuk mengamankan mesh layanan.

Arsitektur keamanan

Keamanan mesh layanan bergantung pada keamanan komponen di berbagai lapisan sistem mesh dan aplikasinya. Maksud tingkat tinggi dari postur keamanan Cloud Service Mesh yang diusulkan adalah untuk mengamankan mesh layanan dengan mengintegrasikan beberapa mekanisme keamanan di berbagai lapisan, yang secara bersama-sama mencapai keamanan sistem secara keseluruhan dalam model keamanan zero-trust. Diagram berikut menunjukkan postur keamanan Cloud Service Mesh yang diusulkan.

postur keamanan Cloud Service Mesh

Cloud Service Mesh memberikan keamanan di beberapa lapisan, termasuk:

Keamanan edge mesh
- Keamanan ingress Cloud Service Mesh menyediakan kontrol akses untuk traffic eksternal dan mengamankan akses eksternal ke API yang diekspos oleh layanan di mesh.
- Keamanan keluar Cloud Service Mesh mengatur traffic keluar dari workload internal.
- Autentikasi Pengguna Cloud Service Mesh terintegrasi dengan infrastruktur Google untuk mengautentikasi panggilan eksternal dari browser web ke layanan yang menjalankan aplikasi web.
- Pengelolaan sertifikat gateway Cloud Service Mesh melindungi dan merotasi kunci pribadi dan sertifikat X.509 yang digunakan oleh gateway ingress dan egress Cloud Service Mesh menggunakan Certificate Authority Service.
- Cloud Armor dapat memberikan perlindungan terhadap serangan distributed denial-of-service (DDoS) eksternal dan serangan Layer 7. Layanan ini berfungsi sebagai Firewall Aplikasi Web (WAF) untuk melindungi mesh dari serangan jaringan. Misalnya, serangan injeksi dan eksekusi kode jarak jauh.
- VPC dan Kontrol Layanan VPC melindungi edge mesh melalui kontrol akses jaringan pribadi.
Keamanan cluster
- TLS timbal balik (mTLS) Cloud Service Mesh menerapkan enkripsi dan autentikasi traffic workload-ke-workload.
- CA terkelola, seperti Certificate Authority Service dan Certificate Authority Cloud Service Mesh, menyediakan dan mengelola sertifikat yang digunakan oleh workload secara aman.
- Otorisasi Cloud Service Mesh menerapkan kontrol akses untuk layanan mesh berdasarkan identitas dan atribut lainnya.
- Dasbor keamanan GKE Enterprise menyediakan pemantauan konfigurasi kebijakan keamanan dan Kebijakan Jaringan Kubernetes untuk workload.
- Kebijakan Jaringan Kubernetes menerapkan kontrol akses Pod berdasarkan alamat IP, label Pod, namespace, dan lainnya.
- Keamanan bidang kontrol melindungi dari serangan terhadap bidang kontrol. Perlindungan ini mencegah penyerang mengubah, mengeksploitasi, atau membocorkan data konfigurasi layanan dan mesh.
Keamanan workload
- Selalu ikuti rilis keamanan Cloud Service Mesh terbaru untuk memastikan biner Cloud Service Mesh yang berjalan di mesh Anda bebas dari kerentanan yang diketahui publik.
- Workload Identity Federation for GKE memungkinkan workload mendapatkan kredensial untuk memanggil layanan Google secara aman.
- Cloud Key Management Service (Cloud KMS) mengamankan data atau kredensial sensitif melalui Hardware Security Modules (HSM). Misalnya, workload dapat menggunakan Cloud KMS untuk menyimpan kredensial atau data sensitif lainnya. CA Service—digunakan untuk menerbitkan sertifikat ke workload mesh—mendukung kunci penandatanganan per pelanggan dan yang didukung HSM yang dikelola oleh Cloud KMS.
- CNI (Container Network Interface) Kubernetes mencegah serangan eskalasi hak istimewa dengan menghilangkan kebutuhan akan container init Cloud Service Mesh yang memiliki hak istimewa.
Keamanan operator
- Kontrol akses berbasis peran (RBAC) Kubernetes membatasi akses ke resource Kubernetes dan membatasi izin operator untuk memitigasi serangan yang berasal dari operator berbahaya atau peniruan identitas operator.
- GKE Enterprise Policy Controller memvalidasi dan mengaudit konfigurasi kebijakan di mesh untuk mencegah kesalahan konfigurasi.
- Google Cloud Otorisasi Biner memastikan bahwa image beban kerja dalam mesh adalah image yang diizinkan oleh administrator.
- Google Cloud Audit Logging mengaudit operasi mesh.

Diagram di bawah menunjukkan alur konfigurasi dan komunikasi dengan solusi keamanan terintegrasi di Cloud Service Mesh.

alur traffic diagram keamanan

Keamanan cluster

Mengaktifkan TLS bersama yang ketat

Serangan man-in-the-middle (MitM) mencoba menyisipkan entitas berbahaya di antara dua pihak yang berkomunikasi untuk menyadap atau memanipulasi komunikasi. Cloud Service Mesh memberikan pertahanan terhadap serangan MitM dan pemindahan data yang tidak sah dengan menerapkan enkripsi dan autentikasi mTLS untuk semua pihak yang berkomunikasi. Mode permisif menggunakan mTLS jika kedua sisi mendukungnya, tetapi mengizinkan koneksi tanpa mTLS. Sebaliknya, mTLS ketat mewajibkan agar traffic dienkripsi dan diautentikasi dengan mTLS serta tidak mengizinkan traffic teks biasa.

Cloud Service Mesh memungkinkan Anda mengonfigurasi versi TLS minimum untuk koneksi TLS di antara workload Anda guna memenuhi persyaratan keamanan dan kepatuhan Anda.

Untuk mengetahui informasi selengkapnya, lihat Cloud Service Mesh menurut contoh: mTLS | Menerapkan mTLS di seluruh mesh.

Mengaktifkan kontrol akses

Kebijakan keamanan Cloud Service Mesh (seperti kebijakan autentikasi dan otorisasi) harus diterapkan pada semua traffic yang masuk dan keluar dari mesh, kecuali jika ada justifikasi yang kuat untuk mengecualikan layanan atau Pod dari kebijakan keamanan Cloud Service Mesh. Dalam beberapa kasus, pengguna mungkin memiliki alasan yang sah untuk melewati kebijakan keamanan Cloud Service Mesh untuk beberapa port dan rentang IP. Misalnya, untuk membuat koneksi native dengan layanan yang tidak dikelola oleh Cloud Service Mesh. Untuk mengamankan Cloud Service Mesh dalam kasus penggunaan tersebut, lihat Menangani pengecualian kebijakan Cloud Service Mesh dengan aman.

Kontrol akses layanan sangat penting dalam mencegah akses tidak sah ke layanan. Penerapan mTLS mengenkripsi dan mengautentikasi permintaan, tetapi mesh tetap memerlukan kebijakan otorisasi Cloud Service Mesh untuk menerapkan kontrol akses pada layanan. Misalnya, menolak permintaan tidak sah yang berasal dari klien yang diautentikasi.

Kebijakan otorisasi Cloud Service Mesh menyediakan cara yang fleksibel untuk mengonfigurasi kontrol akses guna melindungi layanan Anda dari akses yang tidak sah. Kebijakan otorisasi Cloud Service Mesh harus diterapkan berdasarkan identitas terautentikasi yang berasal dari hasil autentikasi - autentikasi berbasis mTLS atau Token Web JSON (JWT) harus digunakan bersama sebagai bagian dari kebijakan otorisasi Cloud Service Mesh.

Menerapkan kebijakan autentikasi Cloud Service Mesh

Token Web JSON (JWT)

Selain autentikasi mTLS, administrator mesh dapat mewajibkan layanan untuk mengautentikasi dan mengizinkan permintaan berdasarkan JWT. Cloud Service Mesh tidak bertindak sebagai penyedia JWT, tetapi mengautentikasi JWT berdasarkan endpoint set kunci web JSON (JWKS) yang dikonfigurasi. Autentikasi JWT dapat diterapkan ke gateway ingress untuk traffic eksternal atau ke layanan internal untuk traffic dalam mesh. Autentikasi JWT dapat digabungkan dengan autentikasi mTLS saat JWT digunakan sebagai kredensial untuk merepresentasikan pemanggil akhir dan layanan yang diminta memerlukan bukti bahwa layanan tersebut dipanggil atas nama pemanggil akhir. Menerapkan autentikasi JWT akan melindungi dari serangan yang mengakses layanan tanpa kredensial yang valid dan atas nama pengguna akhir yang sebenarnya.

Autentikasi pengguna Cloud Service Mesh

Autentikasi pengguna Cloud Service Mesh adalah solusi terintegrasi untuk autentikasi pengguna akhir berbasis browser dan kontrol akses ke beban kerja Anda. Layanan ini mengintegrasikan mesh layanan dengan Penyedia Identitas (IdP) yang ada untuk menerapkan alur izin dan login OpenID Connect (OIDC) berbasis web standar serta menggunakan kebijakan otorisasi Cloud Service Mesh untuk kontrol akses.

Menerapkan kebijakan otorisasi

Kebijakan otorisasi Cloud Service Mesh mengontrol:

Siapa atau apa yang diizinkan untuk mengakses layanan.
Resource mana yang dapat diakses.
Operasi mana yang dapat dilakukan pada resource yang diizinkan.

Kebijakan otorisasi adalah cara serbaguna untuk mengonfigurasi kontrol akses berdasarkan identitas sebenarnya yang digunakan layanan untuk berjalan, properti traffic lapisan aplikasi (Lapisan 7) (misalnya, header permintaan), dan properti lapisan jaringan (Lapisan 3 dan Lapisan 4) seperti rentang IP dan port.

Kebijakan otorisasi Cloud Service Mesh harus diterapkan berdasarkan identitas terautentikasi yang berasal dari hasil autentikasi untuk mencegah akses tidak sah ke layanan atau data.

Secara default, akses ke layanan harus ditolak kecuali jika kebijakan otorisasi didefinisikan secara eksplisit untuk mengizinkan akses ke layanan. Lihat Praktik Terbaik Kebijakan Otorisasi untuk mengetahui contoh kebijakan otorisasi yang menolak permintaan akses.

Kebijakan otorisasi harus membatasi kepercayaan sebanyak mungkin. Misalnya, akses ke layanan dapat ditentukan berdasarkan jalur URL individual yang diekspos oleh layanan sehingga hanya layanan A yang dapat mengakses jalur /admin dari layanan B.

Kebijakan otorisasi dapat digunakan bersama dengan Kebijakan Jaringan Kubernetes, yang hanya beroperasi di lapisan jaringan (Lapisan 3 dan Lapisan 4) dan mengontrol akses jaringan untuk alamat IP dan port di Pod Kubernetes dan namespace Kubernetes.

Menerapkan pertukaran token untuk mengakses layanan mesh

Untuk melindungi dari serangan replay token yang mencuri token dan menggunakan kembali token yang dicuri untuk mengakses layanan mesh, token dalam permintaan dari luar mesh harus ditukar dengan token internal mesh yang memiliki masa aktif singkat di edge mesh.

Permintaan dari luar mesh untuk mengakses layanan mesh harus menyertakan token, seperti JWT atau cookie, agar diautentikasi dan diberi otorisasi oleh layanan mesh. Token dari luar mesh mungkin memiliki masa berlaku yang lama. Untuk melindungi dari serangan replay token, token dari luar mesh harus ditukar dengan token internal mesh yang berumur pendek dengan cakupan terbatas di ingress mesh. Layanan mesh mengautentikasi token internal mesh dan mengizinkan permintaan akses berdasarkan token internal mesh.

Cloud Service Mesh mendukung integrasi dengan Identity-Aware Proxy (IAP), yang menghasilkan RequestContextToken (token internal mesh berumur pendek yang ditukar dari token eksternal) yang digunakan di Cloud Service Mesh untuk otorisasi. Dengan pertukaran token, penyerang tidak dapat menggunakan token yang dicuri di mesh untuk mengakses layanan. Cakupan dan masa aktif token yang ditukar yang terbatas akan sangat mengurangi kemungkinan serangan pemutaran ulang token.

Menangani pengecualian kebijakan Cloud Service Mesh dengan aman

Anda mungkin memiliki kasus penggunaan khusus untuk mesh layanan. Misalnya, Anda mungkin perlu mengekspos port jaringan tertentu ke traffic teks biasa. Untuk mengakomodasi skenario penggunaan tertentu, terkadang Anda perlu membuat pengecualian untuk mengizinkan traffic internal atau eksternal tertentu dikecualikan dari kebijakan keamanan Cloud Service Mesh, yang menimbulkan masalah keamanan.

Anda mungkin memiliki alasan yang sah untuk melewati kebijakan keamanan Cloud Service Mesh untuk beberapa port dan rentang IP. Anda dapat menambahkan anotasi (seperti, excludeInboundPorts, excludeOutboundPorts, excludeOutboundIPRanges) ke Pod untuk mengecualikan traffic agar tidak ditangani oleh Envoy sidecar. Selain anotasi untuk mengecualikan traffic, Anda dapat melewati mesh sepenuhnya dengan men-deploy aplikasi dengan penyisipan sidecar dinonaktifkan. Misalnya, dengan menambahkan label sidecar.istio.io/inject="false" ke Pod aplikasi.

Melewati kebijakan keamanan Cloud Service Mesh berdampak negatif pada keamanan sistem secara keseluruhan. Misalnya, jika mTLS dan kebijakan otorisasi Cloud Service Mesh dilewati untuk port jaringan melalui anotasi, tidak akan ada kontrol akses untuk traffic di port tersebut dan penyadapan atau modifikasi traffic mungkin terjadi. Selain itu, melewati kebijakan Cloud Service Mesh juga memengaruhi kebijakan non-keamanan, seperti kebijakan jaringan.

Jika kebijakan keamanan Cloud Service Mesh dilewati untuk port atau IP (baik secara sengaja maupun tidak sengaja), harus ada langkah keamanan lain untuk mengamankan mesh dan memantau pengecualian keamanan, potensi celah keamanan, dan status penegakan keamanan secara keseluruhan. Untuk mengamankan mesh Anda dalam skenario tersebut, Anda dapat:

Pastikan traffic yang melewati sidecar dienkripsi dan diautentikasi secara native untuk mencegah serangan MitM.
Terapkan Kebijakan Jaringan Kubernetes untuk membatasi konektivitas port dengan pengecualian kebijakan (misalnya, membatasi port dengan pengecualian kebijakan agar hanya mengizinkan traffic dari layanan lain di namespace yang sama) atau agar hanya mengizinkan traffic melewati port dengan kebijakan keamanan Cloud Service Mesh yang diterapkan.
Menerapkan Pengontrol Kebijakan GKE Enterprise untuk memvalidasi kebijakan Cloud Service Mesh secara otomatis. Misalnya, terapkan agar sidecar Cloud Service Mesh selalu disuntikkan ke beban kerja.

Menerapkan Kebijakan Jaringan Kubernetes

Cloud Service Mesh dibangun di atas platform dasar (misalnya, Kubernetes). Oleh karena itu, keamanan Cloud Service Mesh bergantung pada keamanan platform yang mendasarinya. Misalnya, tanpa kontrol atas siapa yang dapat memperbarui resource Kubernetes, pengguna dapat mengubah deployment Kubernetes suatu layanan untuk melewati sidecar layanan tersebut.

Untuk membentuk postur keamanan yang kuat untuk service mesh, mekanisme keamanan platform yang mendasarinya harus diterapkan agar dapat bekerja bersama dengan kebijakan keamanan Cloud Service Mesh.

Kebijakan Jaringan Kubernetes beroperasi di Lapisan jaringan (L3 dan L4) untuk alamat IP dan port di Pod dan namespace Kubernetes. Kebijakan jaringan Kubernetes dapat diterapkan bersama dengan kebijakan Cloud Service Mesh untuk meningkatkan keamanan mesh.

Misalnya, administrator mesh dapat mengonfigurasi Kebijakan Jaringan Kubernetes agar hanya mengizinkan traffic menggunakan port dengan kebijakan keamanan Cloud Service Mesh yang diterapkan. Jika semua traffic harus diterapkan dengan mTLS Cloud Service Mesh, administrator dapat mengonfigurasi kebijakan jaringan Kubernetes agar hanya mengizinkan traffic di port yang dikonfigurasi dengan kebijakan mTLS Cloud Service Mesh. Administrator mesh juga dapat mengonfigurasi Kebijakan Jaringan Kubernetes untuk membatasi konektivitas port dengan pengecualian kebijakan. Misalnya, batasi konektivitas port tersebut agar berada dalam namespace.

Mengamankan akses bidang kontrol

Bidang kontrol Cloud Service Mesh mengautentikasi klien yang terhubung. Dengan demikian, hanya pemanggil dengan kredensial yang valid (sertifikat JWT atau X.509 Kubernetes yang dikeluarkan oleh CA yang diizinkan) yang dapat mengakses bidang kontrol Cloud Service Mesh. TLS mengenkripsi koneksi antara workload dan bidang kontrol Cloud Service Mesh.

Selain mekanisme autentikasi, untuk Cloud Service Mesh dalam cluster, kebijakan jaringan Kubernetes dapat di-deploy untuk mengisolasi namespace sistem Cloud Service Mesh (secara default istio-system) dari namespace dan klien yang tidak dikelola di luar mesh sekaligus memungkinkan bidang data mengakses bidang kontrol. Aturan firewall VPC dapat mencegah traffic di luar cluster mencapai Istiod. Dengan langkah-langkah isolasi jaringan tersebut, penyerang dari luar mesh tidak akan dapat mengakses bidang kontrol, meskipun penyerang memiliki kredensial yang valid. Untuk bidang kontrol terkelola, Google menangani keamanan bidang kontrol dan kebijakan isolasi jaringan untuk bidang kontrol tidak diperlukan.

Menerapkan batas namespace

Untuk mencegah pengguna satu namespace mengakses/memperbarui resource di namespace yang tidak sah:

Menerapkan kontrol akses.
Terapkan Kebijakan Jaringan Kubernetes. Jika layanan dalam namespace tidak memiliki traffic di luar namespace, administrator mesh harus men-deploy kebijakan jaringan Kubernetes yang hanya mengizinkan traffic di dalam namespace: tidak ada ingress atau egress dari namespace.
Terapkan kebijakan RBAC Kubernetes.
- Peran administrator aplikasi harus terikat ke namespace.
- Hanya izinkan administrator mesh memiliki ClusterRole.

Menerapkan kebijakan RBAC Kubernetes

Administrator mesh harus menerapkan kebijakan RBAC Kubernetes untuk mengontrol siapa yang diizinkan mengakses dan memperbarui resource Kubernetes. Kontrol akses Kubernetes dapat mengurangi risiko keamanan di mesh. Misalnya, pengguna yang tidak sah tidak boleh diizinkan untuk mengubah deployment Kubernetes dan melewati penerapan kebijakan Cloud Service Mesh. Peran pengguna harus terikat ke namespace sehingga pengguna tidak diizinkan mengakses lebih banyak namespace daripada yang perlu diakses. Untuk mengetahui panduan dan contoh mendetail tentang cara mengonfigurasi RBAC, lihat Mengonfigurasi role-based access control. Setelah mengaktifkan Workload Identity Federation untuk GKE, Anda juga dapat mengizinkan akun layanan Kubernetes untuk bertindak sebagai akun layanan IAM.

Keamanan edge mesh

Karena sebagian besar serangan juga dapat berasal dari luar cluster, memastikan keamanan di edge mesh sangat penting.

Kontrol akses ingress cluster

Cloud Service Mesh menerima traffic eksternal masuk melalui gateway ingress. Layanan yang diekspos oleh gateway masuk berpotensi menghadapi serangan dari sumber eksternal. Administrator keamanan harus selalu memastikan bahwa layanan yang diekspos ke traffic eksternal melalui gateway masuk cukup aman untuk bertahan dari serangan.

Ingress harus menerapkan autentikasi dan otorisasi untuk layanan yang diekspos ke pemanggil eksternal.

Menerapkan kebijakan keamanan ingress cluster. Saat cluster perlu menerima traffic eksternal, administrator mesh harus menerapkan kebijakan keamanan ingress, termasuk kebijakan autentikasi dan otorisasi, serta TLS gateway Cloud Service Mesh, untuk mengautentikasi permintaan eksternal dan memverifikasi bahwa permintaan eksternal diizinkan untuk mengakses layanan yang diekspos oleh gateway ingress. Menerapkan kebijakan keamanan ingress akan melindungi dari serangan dari luar mesh yang mencoba mengakses layanan tanpa kredensial atau izin yang valid.
Gunakan Cloud Armor sebagai Firewall Aplikasi Web (WAF) untuk melindungi dari serangan berbasis web (misalnya, serangan injeksi dan serangan eksekusi jarak jauh). Untuk mengetahui informasi selengkapnya, lihat Dari edge ke mesh: Mengekspos aplikasi mesh layanan melalui GKE Ingress.

Mengatur traffic keluar cluster

Keamanan keluar cluster sangat penting untuk keamanan mesh karena kebijakan keamanan keluar dapat mempertahankan diri dari serangan pemindahan data yang tidak sah, menerapkan pemfilteran traffic keluar, dan menerapkan TLS origination untuk traffic keluar. Administrator keamanan harus mengatur dan mengaudit traffic keluar cluster.

Selain menggunakan firewall VPC untuk membatasi traffic keluar, administrator mesh juga harus menerapkan kebijakan keamanan keluar untuk cluster dan mengonfigurasi traffic keluarnya agar melewati gateway keluar.

Kebijakan keluar dapat memitigasi serangan berikut:

Serangan pemindahan data yang tidak sah.
Pod Layanan dapat dieksploitasi oleh penyerang jika CVE-nya tidak di-patch. Pod yang disusupi dapat menjadi botnet yang dikontrol oleh penyerang untuk mengirim spam atau meluncurkan serangan DoS.

Kebijakan otorisasi yang diterapkan ke gateway keluar dapat memastikan bahwa hanya layanan yang diberi otorisasi yang diizinkan untuk mengirim traffic ke host tertentu di luar mesh. Sementara itu, untuk traffic yang keluar dari mesh, TLS dapat di-originate di gateway keluar, bukan ditangani di sidecar individual. Hal ini memberikan cara yang seragam dan lebih aman untuk memulai traffic TLS karena sertifikat klien untuk mTLS dapat diisolasi dari namespace tempat aplikasi berjalan.

Menggunakan cluster pribadi atau Kontrol Layanan VPC untuk mengunci akses eksternal

Selain menerapkan kebijakan keamanan ingress dan egress, kunci akses eksternal menggunakan cluster pribadi atau Kontrol Layanan VPC jika memungkinkan. Meskipun kebijakan keamanan dikontrol oleh administrator keamanan mesh, konfigurasi cluster pribadi atau Kontrol Layanan VPC dapat diterapkan oleh administrator keamanan organisasi.

Kontrol Layanan VPC dapat diterapkan untuk menentukan perimeter keamanan bagi layanan agar:

Membatasi layanan agar tidak mengakses resource eksternal.
Membatasi akses orang luar ke layanan dalam perimeter keamanan.

Kontrol Layanan VPC membantu melindungi dari serangan pemindahan data yang tidak sah dan mencegah penyerang eksternal mengakses layanan di dalam mesh.

Memberikan perlindungan dari serangan DDoS eksternal

Serangan DDoS eksternal dapat membebani gateway ingress dan layanan backend secara berlebihan, sehingga permintaan yang sah tidak dapat ditangani. Cloud Armor dapat digunakan untuk melindungi dari serangan DDoS. Cloud Armor tidak hanya melindungi dari serangan DDoS lapisan jaringan (L3 dan L4), tetapi juga serangan DDoS lapisan aplikasi (L7).

Keamanan untuk administrasi dan otomatisasi mesh

Penting untuk mempertimbangkan keamanan untuk operasi administratif dan otomatisasi apa pun yang Anda bangun di sekitar mesh, misalnya CI/CD. Praktik berikut bertujuan untuk memastikan bahwa mesh dapat dioperasikan dengan aman tanpa risiko mengekspos layanan ke serangan tambahan.

Menentukan segmen peran yang digunakan untuk operasi mesh

Mengikuti prinsip yang sama dengan kontrol akses berbasis peran, pengguna mesh harus diklasifikasikan sesuai dengan peran mereka. Setiap peran hanya boleh diberi kumpulan hak istimewa minimum yang diperlukan oleh peran tersebut.

Misalnya, kumpulan pengguna yang melakukan deployment layanan tidak boleh memiliki hak istimewa untuk memperbarui kebijakan autentikasi dan otorisasi.

Ada berbagai kategori operator. Misalnya, operator cluster dan operator namespace. Penting untuk mencegah eskalasi hak istimewa dari operator, yang dapat menyebabkan akses tidak sah ke resource yang tidak diizinkan.

Kebijakan RBAC Kubernetes memungkinkan administrator mesh membatasi akses resource hanya untuk pengguna yang diberi otorisasi.

Memvalidasi konfigurasi kebijakan secara otomatis

Operator dapat secara tidak sengaja salah mengonfigurasi kebijakan Cloud Service Mesh, yang dapat mengakibatkan insiden keamanan yang serius. Untuk mencegah kesalahan konfigurasi dan memvalidasi kebijakan Cloud Service Mesh secara otomatis, administrator mesh dapat menggunakan Policy Controller untuk menerapkan batasan pada konfigurasi kebijakan.

Untuk menghindari terlalu banyak mempercayai individu yang memiliki izin untuk memperbarui kebijakan keamanan Cloud Service Mesh dan mengotomatiskan validasi kebijakan Cloud Service Mesh, administrator mesh harus menerapkan batasan pada kebijakan Cloud Service Mesh menggunakan Policy Controller.

Pengontrol Kebijakan didasarkan pada project Gatekeeper open source dan dapat dijalankan sebagai pengontrol penerimaan Kubernetes untuk menolak penerapan resource yang tidak valid atau dalam mode audit sehingga administrator dapat diberi tahu tentang pelanggaran. Policy Controller dapat secara otomatis memvalidasi deployment resource di mesh, seperti memvalidasi bahwa anotasi pada deployment tidak melewati kebijakan Cloud Service Mesh, memvalidasi bahwa kebijakan Cloud Service Mesh sesuai dengan yang diharapkan, dan memvalidasi bahwa deployment tidak menyertakan kemampuan root (seperti, NET_ADMIN dan NET_RAW).

Policy Controller juga dapat mengaudit resource Cloud Service Mesh yang ada terhadap batasan untuk mendeteksi kesalahan konfigurasi kebijakan.

Berikut adalah beberapa contoh penerapan kebijakan keamanan oleh GKE Enterprise Policy Controller:

Library template batasan yang disediakan dengan Pengontrol Kebijakan berisi serangkaian template batasan yang dapat digunakan dengan paket batasan keamanan Cloud Service Mesh bawaan untuk menerapkan praktik terbaik keamanan Cloud Service Mesh tertentu, misalnya, kebijakan autentikasi, otorisasi, dan traffic. Berikut beberapa contoh batasan yang disertakan dalam paket:

Terapkan PeerAuthentication mTLS ketat tingkat mesh.
Memastikan semua PeerAuthentication tidak dapat menggantikan mTLS yang ketat.
Terapkan penolakan default tingkat mesh AuthorizationPolicy.
Terapkan pola aman AuthorizationPolicy.
Memastikan sidecar Cloud Service Mesh selalu disuntikkan ke workload.

Untuk menangani pengecualian dan situasi break-glass, administrator mesh dapat:

Mengecualikan namespace dari penerapan webhook penerimaan Pengontrol Kebijakan, tetapi setiap pelanggaran tetap dilaporkan dalam audit.
Tetapkan Constraint spec.enforcementAction ke dryrun. Webhook penerimaan tidak akan mencegah perubahan, tetapi setiap pelanggaran tetap dilaporkan dalam audit.
Tambahkan logika pengecualian ke dalam Template Batasan (contoh).

Menggunakan pendekatan GitOps dengan Config Sync untuk mencegah penyimpangan konfigurasi

Penyimpangan konfigurasi terjadi saat konfigurasi kebijakan dalam mesh menyimpang dari sumber tepercayanya. Config Sync dapat digunakan untuk mencegah penyimpangan konfigurasi.

Menerapkan Logging Audit dan pemantauan

Administrator jaringan harus memantau hal berikut:

Resource kemampuan pengamatan ini dapat digunakan untuk memverifikasi bahwa konfigurasi keamanan berfungsi seperti yang diharapkan dan memantau pengecualian terhadap penerapan kebijakan keamanan. Misalnya, akses yang tidak melalui sidecar, akses yang tidak memiliki kredensial yang valid tetapi mencapai layanan.

Meskipun software kemampuan observasi open source (misalnya, Prometheus) dapat digunakan dengan Cloud Service Mesh, sebaiknya gunakan Google Cloud Observability (sebelumnya Stackdriver). Solusi kemampuan observasi bawaan untuk Google Cloud menyediakan pencatatan log, pengumpulan metrik, pemantauan, dan pemberitahuan, yang dikelola sepenuhnya dan mudah digunakan.

Melindungi certificate authority untuk sertifikat dalam cluster

Secara default, Cloud Service Mesh menggunakan certificate authority (CA) yang dikelola Google yang disebut certificate authority Cloud Service Mesh.

Jika Anda menggunakan certificate authority (CA) Istio yang tidak dikelola, yang dihosting sebagai bagian dari Istiod, kunci penandatanganan CA disimpan dalam secret Kubernetes dan dapat diakses oleh operator yang memiliki akses ke resource secret di namespace istio-system. Hal ini berisiko, karena operator mungkin dapat menggunakan kunci CA secara terpisah dari CA Istiod dan berpotensi menandatangani sertifikat beban kerja secara terpisah. Ada juga risiko bahwa kunci penandatanganan CA yang dikelola sendiri dapat bocor secara tidak sengaja karena error operasional.

Untuk melindungi kunci penandatanganan CA, administrator mesh dapat mengupgrade mesh untuk menggunakan otoritas sertifikat Cloud Service Mesh atau Certificate Authority Service (CA Service), yang diamankan dan dikelola oleh Google. Dibandingkan dengan certificate authority Cloud Service Mesh, CA Service mendukung kunci penandatanganan per pelanggan melalui Cloud KMS yang didukung oleh Cloud HSM. CA Service juga mendukung workload yang diatur, sedangkan certificate authority Cloud Service Mesh tidak.

Keamanan workload

Keamanan workload melindungi dari serangan yang membahayakan Pod workload dan kemudian menggunakan Pod yang disusupi untuk meluncurkan serangan terhadap cluster (misalnya, serangan botnet).

Membatasi hak istimewa Pod

Pod Kubernetes mungkin memiliki hak istimewa yang memengaruhi Pod lain di node atau cluster. Penting untuk menerapkan batasan keamanan pada Pod workload untuk mencegah Pod yang disusupi meluncurkan serangan terhadap cluster.

Untuk menerapkan prinsip hak istimewa terendah bagi workload di Pod:

Layanan yang di-deploy dalam mesh harus berjalan dengan hak istimewa sesedikit mungkin.
Pod Kubernetes yang berjalan dalam mode istimewa dapat memanipulasi stack jaringan dan kemampuan kernel lainnya di host. Pengontrol Kebijakan GKE Enterprise dapat digunakan untuk mencegah Pod menjalankan container hak istimewa.
Cloud Service Mesh dapat dikonfigurasi untuk menggunakan container init guna mengonfigurasi pengalihan traffic iptables ke sidecar. Hal ini mengharuskan pengguna yang melakukan deployment beban kerja memiliki hak istimewa untuk men-deploy container dengan kemampuan NET_ADMIN dan NET_RAW. Untuk menghindari risiko menjalankan container dengan hak istimewa yang ditingkatkan, administrator mesh dapat mengaktifkan plugin CNI Istio untuk mengonfigurasi pengalihan traffic ke sidecar.

Mengamankan image container

Penyerang dapat meluncurkan serangan dengan mengeksploitasi image container yang rentan. Administrator harus menerapkan Otorisasi Biner untuk memverifikasi integritas image container dan memastikan hanya image container tepercaya yang di-deploy di mesh.

Memitigasi kerentanan mesh

Container Analysis. Container Analysis dapat memindai dan menampilkan kerentanan pada workload GKE.
Penanganan CVE (Common Vulnerabilities and Exposures). Setelah kerentanan ditemukan dalam image container, administrator mesh harus memperbaiki kerentanan tersebut sesegera mungkin. Untuk Cloud Service Mesh terkelola dengan bidang data terkelola, Google secara otomatis menangani penambalan CVE yang memengaruhi image mesh.

Menggunakan Workload Identity Federation for GKE untuk mengakses layanan Google secara aman

Workload Identity Federation for GKE adalah cara yang direkomendasikan agar beban kerja mesh dapat mengakses layanan Google dengan aman. Alternatif untuk menyimpan kunci akun layanan dalam secret Kubernetes dan menggunakan kunci akun layanan untuk mengakses layanan Google tidak seaman peniruan akun layanan karena risiko kebocoran kredensial, eskalasi hak istimewa, pengungkapan informasi, dan penyangkalan.

Memantau status keamanan melalui dasbor keamanan dan telemetri

Mesh layanan mungkin memiliki pengecualian keamanan dan potensi celah. Sangat penting untuk menampilkan dan memantau status keamanan mesh, yang mencakup kebijakan keamanan yang diterapkan, pengecualian keamanan, dan potensi celah keamanan dalam mesh. Dasbor keamanan GKE Enterprise dan telemetri dapat digunakan untuk menampilkan dan memantau status keamanan mesh.

Telemetri memantau kondisi dan performa layanan dalam mesh, yang memungkinkan administrator mesh mengamati perilaku layanan (seperti SLO, traffic tidak normal, gangguan layanan, topologi).

Dasbor keamanan GKE Enterprise menganalisis dan memvisualisasikan kebijakan keamanan yang diterapkan pada beban kerja di service mesh, termasuk kebijakan kontrol akses (Kebijakan Jaringan Kubernetes, kebijakan Otorisasi Biner, dan kebijakan kontrol akses layanan), serta kebijakan autentikasi (mTLS).

Keamanan untuk kredensial dan data pengguna yang sensitif

Data atau kredensial pengguna yang sensitif dapat rentan terhadap serangan yang berasal dari Pod atau operasi berbahaya jika disimpan di penyimpanan persisten cluster, seperti menggunakan secret Kubernetes atau langsung di Pod. Cookie juga rentan terhadap serangan jaringan jika ditransfer melalui jaringan untuk autentikasi ke layanan.

Jika memungkinkan, simpan data dan kredensial pengguna yang sensitif di penyimpanan yang dilindungi, seperti Secret Manager dan Cloud KMS.
Tentukan namespace terpisah untuk Pod Kubernetes yang mengakses data sensitif dan tentukan kebijakan Kubernetes agar tidak dapat diakses dari namespace lain. Segmenkan peran yang digunakan untuk operasi dan terapkan batas namespace.
Terapkan pertukaran token untuk mencegah eksfiltrasi token yang memiliki hak istimewa tinggi dan berlaku lama.