Keamanan

1: Ikhtisar Keamanan Cloud Native

1 - Ikhtisar Keamanan Cloud Native

Keamanan Kubernetes (dan keamanan secara umum) adalah sebuah topik sangat luas yang memiliki banyak bagian yang sangat berkaitan satu sama lain. Pada masa sekarang ini di mana perangkat lunak open source telah diintegrasi ke dalam banyak sistem yang membantu berjalannya aplikasi web, ada beberapa konsep menyeluruh yang dapat membantu intuisimu untuk berpikir tentang konsep keamanan secara menyeluruh. Panduan ini akan mendefinisikan sebuah cara/model berpikir untuk beberapa konsep umum mengenai Keamanan Cloud Native. Cara berpikir ini sepenuhnya subjektif dan kamu sebaiknya hanya menggunakannya apabila ini membantumu berpikir tentang di mana harus mengamankan stack perangkat lunakmu.

4C pada Keamanan Cloud Native

Mari memulainya dengan sebuah diagram yang dapat membantumu mengerti bagaimana berpikir tentang keamanan dalam bentuk beberapa lapisan.

Catatan:

Pendekatan berlapis ini memperkuat pendekatan defense in depth terhadap keamanan, yang secara luas dianggap sebagai praktik terbaik untuk mengamankan sistem-sistem perangkat lunak. 4C tersebut adalah Cloud, Cluster, Container, dan Code.

Seperti yang dapat kamu lihat dari gambar di atas, setiap dari 4C tersebut bergantung pada keamanan dari kotak yang lebih besar di mana mereka berada. Hampir tidak mungkin untuk mengamankan sistem terhadap standar-standar keamanan yang buruk pada Cloud, Container, dan Code hanya dengan menangani keamanan pada lapisan kode. Akan tetapi, apabila semua area tersebut ditangani dengan baik, maka menambahkan keamanan ke dalam kode kamu akan memperkuat landasan yang sudah kuat. Area-area yang menjadi perhatian ini akan dideskripsikan lebih mendalam di bawah.

Cloud

Dalam banyak hal, Cloud (atau server-server co-located, atau pusat data/data center korporat) adalah trusted computing base (basis komputasi yang dipercaya) dari sebuah klaster Kubernetes. Jika komponen-komponen tersebut rentan secara keamanan (atau dikonfigurasi dengan cara yang rentan), maka sesungguhnya tidak ada cara untuk menjamin keamanan dari komponen-komponen apa pun yang dibangun di atas basis komputasi ini. Memberikan rekomendasi untuk keamanan cloud berada di luar lingkup panduan ini, karena setiap penyedia layanan cloud dan beban kerja pada dasarnya berbeda-beda. Berikut beberapa tautan menuju beberapa dokumentasi penyedia layanan cloud yang populer untuk keamanan maupun untuk memberikan panduan umum untuk mengamankan infrastruktur yang menjadi basis sebuah klaster Kubernetes.

Tabel Keamanan Penyedia Layanan Cloud

IaaS Provider	Link
Alibaba Cloud	https://www.alibabacloud.com/trust-center
Amazon Web Services	https://aws.amazon.com/security/
Google Cloud Platform	https://cloud.google.com/security/
Huawei Cloud	https://www.huaweicloud.com/intl/id-id/securecenter/overallsafety
IBM Cloud	https://www.ibm.com/cloud/security
Microsoft Azure	https://docs.microsoft.com/en-us/azure/security/azure-security
Oracle Cloud Infrastructure	https://www.oracle.com/security/
VMWare VSphere	https://www.vmware.com/security/hardening-guides.html

Jika kamu mengoperasikan perangkat keras kamu sendiri, atau penyedia layanan cloud yang berbeda, kamu perlu merujuk pada dokumentasi penyedia layanan cloud yang kamu pakai untuk praktik keamanan terbaik.

Tabel Panduan Umum Infrastruktur

Area yang Menjadi Perhatian untuk Infrastruktur Kubernetes	Rekomendasi
Akses Jaringan terhadap API Server (Master-master)	Secara Ideal, semua akses terhadap Master-master Kubernetes tidak diizinkan secara publik pada internet, dan dikontrol oleh daftar kendali akses (network ACL) yang dibatasi untuk kumpulan alamat IP yang dibutuhkan untuk mengelola klaster.
Akses Jaringan terhadap Node-node (Server-server Worker)	Node-node harus dikonfigurasikan untuk hanya menerima koneksi-koneksi (melalui daftar kendali akses) dari Master-master pada porta-porta (port) yang telah ditentukan, dan menerima koneksi-koneksi dari Service-service Kubernetes dengan tipe NodePort dan LoadBalancer. Apabila memungkinkan, Node-node tersebut sebaiknya tidak diekspos pada internet publik sama sekali.
Akses Kubernetes terhadap API Penyedia Layanan Cloud	Setiap penyedia layanan cloud perlu memberikan kumpulan izin yang berbeda-beda untuk Master-master dan Node-node Kubernetes, sehingga rekomendasi ini sifatnya lebih umum. Praktik terbaiknya adalah untuk memberikan klaster akses terhadap penyedia layanan cloud yang mengikuti principle of least privilege (prinsip hak istimewa paling sedikit) untuk sumber daya yang klaster tersebut perlukan untuk dikelola. Sebuah contoh untuk Kops di AWS dapat ditemukan di sini: https://github.com/kubernetes/kops/blob/master/docs/iam_roles.md#iam-roles
Akses terhadap etcd	Akses terhadap etcd (tempat penyimpanan data Kubernetes) harus dibatasi hanya untuk Master-master saja. Bergantung pada konfigurasimu, kamu sebaiknya juga mengusahakan koneksi etcd menggunakan TLS. Informasi lebih lanjut dapat ditemukan di sini: https://github.com/etcd-io/etcd/tree/master/Documentation#security
Enkripsi etcd	Di mana pun kita dapat melakukannya, mengenkripsi semua data saat diam (at rest) pada semua drive, dan sejak etcd menyimpan keadaan seluruh klaster (termasuk Secret-secret), disk-nya sebaiknya kita enkripsi saat diam.

Cluster

Bagian ini akan memberikan tautan-tautan untuk mengamankan beban-beban kerja di dalam Kubernetes. Ada dua area yang menjadi perhatian untuk mengamankan Kubernetes:

Mengamankan komponen-komponen yang dapat dikonfigurasi yang membentuk klaster
Mengamankan komponen-komponen yang dijalankan di dalam klaster

Komponen-komponen dari Cluster

Jika kamu ingin menjaga klastermu dari akses yang tidak disengaja atau yang bersifat serangan, dan mengadopsi praktik yang baik, baca dan ikutilah nasihat untuk mengamankan klastermu.

Komponen-komponen di dalam Cluster (aplikasimu)

Bergantung pada permukaan yang dapat diserang dari aplikasimu, kamu mungkin ingin berfokus pada aspek keamanan yang spesifik. Sebagai contoh, jika kamu menjalankan sebuah layanan (kita sebut Layanan A) yang kritikal di dalam rantai sumber daya lainnya dan sebuah beban kerja terpisah (kita sebut Layanan B) yang rentan terhadap serangan resource exhaustion, dengan tidak menyetel limit untuk sumber daya maka kamu juga menaruh risiko terhadap Layanan A. Berikut tabel tautan-tautan menuju hal-hal yang perlu diperhatikan untuk mengamankan beban-beban kerja yang berjalan di dalam Kubernetes.

Area yang Menjadi Perhatian untuk Keamanan Beban Kerja	Rekomendasi
Otorisasi RBAC (Akses terhadap API Kubernetes)	https://kubernetes.io/docs/reference/access-authn-authz/rbac/
Autentikasi	https://kubernetes.io/docs/reference/access-authn-authz/controlling-access/
Manajemen Secret Aplikasi (dan mengenkripsi mereka di etcd)	https://kubernetes.io/docs/concepts/configuration/secret/ https://kubernetes.io/docs/tasks/administer-cluster/encrypt-data/
Pod Security Policy	https://kubernetes.io/docs/concepts/policy/pod-security-policy/
Quality of Service (dan manajemen sumber daya klaster)	https://kubernetes.io/docs/tasks/configure-pod-container/quality-service-pod/
Network Policy	https://kubernetes.io/docs/concepts/services-networking/network-policies/
TLS untuk Ingress Kubernetes	https://kubernetes.io/docs/concepts/services-networking/ingress/#tls

Container

Untuk menjalankan perangkat lunak di dalam Kubernetes, perangkat lunak tersebut haruslah berada di dalam sebuah Container. Karenanya, ada beberapa pertimbangan keamanan yang harus diperhitungkan untuk mengambil manfaat dari fitur-fitur keamanan beban kerja Kubernetes. Keamanan Container berada di luar lingkup panduan ini, tetapi berikut disediakan sebuah tabel rekomendasi-rekomendasi umum dan tautan menuju eksplorasi lebih dalam pada topik ini.

Area yang Menjadi Perhatian untuk Container	Rekomendasi
Pemindaian Kerentanan Container dan Dependensi Keamanan OS	Sebagai bagian dari tahap membangun sebuah image atau dilakukan secara teratur, kamu sebaiknya memindai Container-container terhadap kerentanan yang telah diketahui dengan peralatan seperti CoreOS's Clair
Penandatanganan Image dan Penegakan Aturan	Dua dari Proyek-proyek CNCF (TUF dan Notary) adalah alat-alat yang berguna untuk menandatangani image Container dan memelihara sistem kepercayaan untuk konten dari Container-container kamu. Jika kamu menggunakan Docker, ia dibangun di dalam Docker Engine sebagai Docker Content Trust. Pada bagian penegakan aturan, proyek Portieris dari IBM adalah sebuah alat yang berjalan sebagai sebuah Dynamic Admission Controller Kubernetes untuk memastikan bahwa image-image ditandatangani dengan tepat oleh Notary sebelum dimasukkan ke dalam Cluster.
Larang pengguna-pengguna dengan hak istimewa	Saat membangun Container-container, rujuklah dokumentasimu untuk cara membuat pengguna-pengguna di dalam Container-container yang memiliki hak istimewa sistem operasi yang paling sedikit yang dibutuhkan untuk mencapai tujuan Container tersebut.

Code

Akhirnya pada lapisan kode aplikasi, hal ini adalah satu dari permukaan-permukaan serangan utama yang paling dapat kamu kontrol. Hal ini juga berada di luar lingkup Kubernetes, tetapi berikut beberapa rekomendasi:

Tabel Panduan Umum Keamanan Kode

Area yang Menjadi Perhatian untuk Kode	Rekomendasi
Akses hanya melalui TLS	Jika kode kamu perlu berkomunikasi via TCP, idealnya ia melakukan TLS handshake dengan klien sebelumnya. Dengan pengecualian pada sedikit kasus, kelakuan secara bawaan sebaiknya adalah mengenkripsi semuanya (data) pada saat transit (encryption at transit). Lebih jauh lagi, bahkan "di belakang dinding api" di dalam VPC kita sebaiknya kita melakukan enkripsi lalu lintas jaringan di antara layanan-layanan. Hal ini dapat dilakukan melalui sebuah proses yang dikenal dengan mutual TLS atau mTLS yang melakukan verifikasi dua sisi terhadap komunikasi antara layanan-layanan yang memiliki sertifikat digital. Ada banyak alat-alat yang dapat digunakan untuk mencapai hal ini, seperti Linkerd dan Istio.
Membatasi cakupan porta komunikasi	Rekomendasi ini sepertinya cukup jelas, tetapi di mana pun dapat dilakukan sebaiknya kamu hanya membuka porta-porta pada layananmu yang benar-benar diperlukan untuk komunikasi sistem atau pengambilan metrik.
Keamanan Dependensi Pihak ke-3	Karena aplikasi-aplikasi kita cenderung memiliki dependensi-dependensi di luar kode kita sendiri, merupakan praktik yang baik untuk memastikan hasil pemindaian rutin dependensi-dependensi kode kita masih aman tanpa CVE yang masih ada terhadap mereka. Setiap bahasa pemrograman memiliki alat untuk melakukan pemindaian ini secara otomatis.
Analisis Statis Kode	Kebanyakan bahasa pemrograman menyediakan cara agar potongan kode dapat dianalisis terhadap praktik-praktik penulisan kode yang berpotensi tidak aman. Kapan pun dapat dilakukan, kamu sebaiknya melakukan pemeriksaan menggunakan peralatan otomatis yang dapat memindai kode terhadap kesalahan keamanan yang umum terjadi. Beberapa dari peralatan tersebut dapat ditemukan di sini: https://www.owasp.org/index.php/Source_Code_Analysis_Tools
Serangan Pengamatan (probing) Dinamis	Ada sedikit peralatan otomatis yang dapat dijalankan terhadap layanan/aplikasi kamu untuk mencoba beberapa serangan yang terkenal dan umumnya memengaruhi layanan-layanan. Serangan-serangan tersebut termasuk SQL injection, CSRF, dan XSS. Satu dari alat analisis dinamis yang terkenal adalah OWASP Zed Attack Proxy https://www.owasp.org/index.php/OWASP_Zed_Attack_Proxy_Project

Otomasi yang Kokoh

Kebanyakan dari saran yang disebut di atas dapat diotomasi di dalam delivery pipeline kode kamu sebagai bagian dari rangkaian pemeriksaan keamanan. Untuk mempelajari lebih lanjut tentang pendekatan "Continuous Hacking" terhadap delivery perangkat lunak, artikel ini menyediakan lebih banyak detail.

Selanjutnya

Pelajari tentang Network Policy untuk Pod
Pelajari tentang mengamankan klaster kamu
Pelajari tentang kontrol akses API
Pelajari tentang enkripsi data saat transit for the control plane
Pelajari tentang enkripsi data saat diam
Pelajari tentang Secret (data sensitif) pada Kubernetes