Guía de bastionado de seguridad en Kubernetes

Sun, 03 Nov 2024 00:00:00 +0000

Superficie de Ataque de Kubernetes

Kubernetes por defecto no es seguro. El cluster expone múltiples vectores de ataque que necesitan atención sistemática:

API Server - Punto de control central; acceso no autorizado = compromiso total
etcd - Almacena todo el estado incluyendo secretos en base64 (sin cifrar por defecto)
Kubelet - Agente del nodo; API expuesto filtra info de pods y permite ejecutar comandos
Container runtime - Vulnerabilidades de escape dan acceso al host
Red - Los pods se comunican libremente con otros por defecto
Cadena de suministro - Imágenes maliciosas o vulnerables introducen backdoors

Esta guía cubre las medidas clave organizadas por vector de ataque.

Bastionado del API Server

El API server es el componente más crítico. Asegúralo primero:

Deshabilitar autenticación anónima: establece --anonymous-auth=false
Habilitar audit logging: rastrea quién hizo qué (cubierto en detalle más adelante)
Restringir acceso: usa reglas de firewall o security groups para limitar quien puede alcanzar el API server
Habilitar admission controllers: PodSecurity, NodeRestriction, ResourceQuota y LimitRanger deben estar activos
Usar OIDC para autenticación: integra con tu proveedor de identidad en lugar de depender de certificados de cliente

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# Comprobar los flags actuales del API server (en clusters kubeadm)
kubectl -n kube-system get pod kube-apiserver-<node> -o jsonpath='{.spec.containers[0].command}' | tr ',' '\n'

Buenas Prácticas de RBAC

RBAC es tu mecanismo de autorización principal. Aplica el mínimo privilegio rigurosamente.

Reglas Clave

Nunca usar cluster-admin para workloads – otorga acceso ilimitado
Usar Roles (con namespace) sobre ClusterRoles siempre que sea posible
Evitar wildcards en especificaciones de recursos o verbos
Vincular a ServiceAccounts, no a usuarios para workloads automatizados
Revisar bindings regularmente – los permisos se acumulan con el tiempo

Ejemplo: Rol Restringido para Despliegues

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apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: Role
metadata:
 namespace: production
 name: deployment-manager
rules:
 # Puede gestionar deployments
 - apiGroups: ["apps"]
 resources: ["deployments"]
 verbs: ["get", "list", "watch", "create", "update", "patch"]
 # Puede ver pods y logs
 - apiGroups: [""]
 resources: ["pods", "pods/log"]
 verbs: ["get", "list", "watch"]
 # Puede ver services
 - apiGroups: [""]
 resources: ["services"]
 verbs: ["get", "list", "watch"]
 # Explicitamente SIN acceso a secrets, escritura de configmaps, o exec
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
 namespace: production
 name: deployment-manager-binding
subjects:
 - kind: ServiceAccount
 name: ci-deployer
 namespace: production
roleRef:
 kind: Role
 name: deployment-manager
 apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

Audita el RBAC existente con:

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# Listar todos los bindings de cluster-admin
kubectl get clusterrolebindings -o json | \
 jq '.items[] | select(.roleRef.name == "cluster-admin") | {name: .metadata.name, subjects: .subjects}'

# Comprobar que puede hacer una service account especifica
kubectl auth can-i --list --as=system:serviceaccount:production:ci-deployer -n production

Pod Security Standards

Los PSS (Pod Security Standards) de Kubernetes definen tres niveles de restricciones. Desde 1.25, Pod Security Admission (PSA) es el mecanismo integrado (reemplaza PodSecurityPolicy).

Los Tres Niveles

Nivel	Descripción	Caso de Uso
Privileged	Sin restricciones	Workloads de sistema (CNI, drivers de almacenamiento)
Baseline	Bloquea escalaciones de privilegios conocidas	Workloads generales
Restricted	Bastionado máximo	Workloads sensibles, clusters multi-tenant

Aplicacion de Pod Security Standards

Aplica los estandares a nivel de namespace usando labels:

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apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
 name: production
 labels:
 # Enforce restricted: rechazar pods que violen
 pod-security.kubernetes.io/enforce: restricted
 pod-security.kubernetes.io/enforce-version: latest
 # Warn en violaciones baseline (muestra aviso pero permite)
 pod-security.kubernetes.io/warn: restricted
 pod-security.kubernetes.io/warn-version: latest
 # Audit: registrar violaciones
 pod-security.kubernetes.io/audit: restricted
 pod-security.kubernetes.io/audit-version: latest

Ejemplo de Pod Conforme

Un pod que pasa el nivel restricted:

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apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 name: secure-app
 namespace: production
spec:
 securityContext:
 runAsNonRoot: true
 seccompProfile:
 type: RuntimeDefault
 containers:
 - name: app
 image: myregistry.com/app:v1.2.3@sha256:abc123...
 securityContext:
 allowPrivilegeEscalation: false
 readOnlyRootFilesystem: true
 runAsUser: 1000
 runAsGroup: 1000
 capabilities:
 drop:
 - ALL
 resources:
 limits:
 memory: "256Mi"
 cpu: "500m"
 requests:
 memory: "128Mi"
 cpu: "250m"

Configuraciones de seguridad clave que siempre incluir:

runAsNonRoot: true – nunca ejecutar contenedores como root
readOnlyRootFilesystem: true – prevenir modificaciones del sistema de archivos
allowPrivilegeEscalation: false – bloquear setuid/setgid
capabilities.drop: ["ALL"] – eliminar todas las capabilities de Linux
seccompProfile.type: RuntimeDefault – aplicar perfil seccomp por defecto
Siempre especificar limites de recursos para prevenir DoS

NetworkPolicies

Por defecto, todos los pods pueden comunicarse con todos los demas pods en un cluster. Las NetworkPolicies restringen esto a solo el trafico necesario.

Denegacion Total por Defecto

Comienza cada namespace con una política de denegacion por defecto:

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apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
 name: default-deny-all
 namespace: production
spec:
 podSelector: {}
 policyTypes:
 - Ingress
 - Egress

Permitir Trafico Especifico

Luego permite explicitamente solo lo que se necesita:

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apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
 name: allow-api-to-db
 namespace: production
spec:
 podSelector:
 matchLabels:
 app: database
 policyTypes:
 - Ingress
 ingress:
 - from:
 - podSelector:
 matchLabels:
 app: api-server
 ports:
 - protocol: TCP
 port: 5432
---
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
 name: api-server-egress
 namespace: production
spec:
 podSelector:
 matchLabels:
 app: api-server
 policyTypes:
 - Egress
 egress:
 # Permitir resolucion DNS
 - to: []
 ports:
 - protocol: UDP
 port: 53
 - protocol: TCP
 port: 53
 # Permitir conexion a la base de datos
 - to:
 - podSelector:
 matchLabels:
 app: database
 ports:
 - protocol: TCP
 port: 5432
 # Permitir HTTPS externo
 - to:
 - ipBlock:
 cidr: 0.0.0.0/0
 except:
 - 10.0.0.0/8
 - 172.16.0.0/12
 - 192.168.0.0/16
 ports:
 - protocol: TCP
 port: 443

Nota: las NetworkPolicies requieren un plugin CNI que las soporte (Calico, Cilium, Weave Net). El kubenet por defecto no aplica NetworkPolicies.

Gestion de Secretos

Los Secrets de Kubernetes estan codificados en base64, no cifrados. Cualquiera con acceso de lectura a Secrets en un namespace puede decodificarlos trivialmente. La gestion adecuada de secretos requiere herramientas adicionales.

Opcion 1: Sealed Secrets

Sealed Secrets (de Bitnami) cifra secretos del lado del cliente para que puedan almacenarse de forma segura en Git:

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# Instalar CLI kubeseal
# Cifrar un secreto
kubectl create secret generic db-creds \
 --from-literal=password=supersecret \
 --dry-run=client -o yaml | \
 kubeseal --format yaml > sealed-db-creds.yaml

# El sealed secret puede commitearse en Git
# Solo el controlador del cluster puede descifrarlo
kubectl apply -f sealed-db-creds.yaml

Opcion 2: External Secrets Operator

External Secrets Operator sincroniza secretos desde proveedores externos (AWS Secrets Manager, HashiCorp Vault, GCP Secret Manager) en Kubernetes:

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apiVersion: external-secrets.io/v1beta1
kind: ExternalSecret
metadata:
 name: db-credentials
 namespace: production
spec:
 refreshInterval: 1h
 secretStoreRef:
 name: aws-secrets-manager
 kind: ClusterSecretStore
 target:
 name: db-credentials
 data:
 - secretKey: password
 remoteRef:
 key: production/database
 property: password

Habilitar Cifrado en Reposo

Asegurate de que etcd cifre los secretos en reposo:

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# /etc/kubernetes/encryption-config.yaml
apiVersion: apiserver.config.k8s.io/v1
kind: EncryptionConfiguration
resources:
 - resources:
 - secrets
 providers:
 - aescbc:
 keys:
 - name: key1
 secret: <base64-encoded-32-byte-key>
 - identity: {}

Audit Logging

Los audit logs de Kubernetes registran cada peticion al API server, proporcionando un rastro detallado de quien hizo que y cuando.

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# audit-policy.yaml
apiVersion: audit.k8s.io/v1
kind: Policy
rules:
 # Registrar todas las peticiones a secrets a nivel Metadata
 - level: Metadata
 resources:
 - group: ""
 resources: ["secrets"]
 # Registrar pod exec/attach a nivel RequestResponse
 - level: RequestResponse
 resources:
 - group: ""
 resources: ["pods/exec", "pods/attach"]
 # Registrar todas las operaciones de escritura a nivel Request
 - level: Request
 verbs: ["create", "update", "patch", "delete"]
 # Registrar todo lo demas a nivel Metadata
 - level: Metadata
 omitStages:
 - RequestReceived

Habilita en el API server con:

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--audit-policy-file=/etc/kubernetes/audit-policy.yaml
--audit-log-path=/var/log/kubernetes/audit.log
--audit-log-maxage=30
--audit-log-maxbackup=10
--audit-log-maxsize=100

Envia los audit logs a tu SIEM o sistema de agregacion de logs (Loki, Elasticsearch) para analisis y alertas.

Politicas de Imagenes con Kyverno

Kyverno es un motor de políticas para Kubernetes que valida, muta y genera recursos basándose en políticas. Es mas sencillo de adoptar que OPA Gatekeeper porque las políticas se escriben como recursos de Kubernetes en lugar de Rego.

Requerir Digest de Imagen y Registro de Confianza

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apiVersion: kyverno.io/v1
kind: ClusterPolicy
metadata:
 name: require-image-digest
spec:
 validationFailureAction: Enforce
 rules:
 - name: require-digest
 match:
 any:
 - resources:
 kinds:
 - Pod
 validate:
 message: "Las imágenes deben usar un digest (@sha256:...) en lugar de un tag"
 pattern:
 spec:
 containers:
 - image: "*@sha256:*"
 - name: require-trusted-registry
 match:
 any:
 - resources:
 kinds:
 - Pod
 validate:
 message: "Las imágenes deben provenir del registro de confianza"
 pattern:
 spec:
 containers:
 - image: "myregistry.com/*"

Esta política asegura que solo se desplieguen imágenes de tu registro de confianza con digests fijados, previniendo tanto ataques a la cadena de suministro como problemas de mutabilidad de tags.

CIS Kubernetes Benchmark

El CIS Kubernetes Benchmark proporciona un conjunto completo de recomendaciones de seguridad. Ejecuta comprobaciones automatizadas con kube-bench:

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# Ejecutar comprobaciones del benchmark CIS
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/aquasecurity/kube-bench/main/job.yaml

# Ver resultados
kubectl logs job/kube-bench

Aborda los hallazgos por prioridad: elementos criticos primero (autenticacion del API server, cifrado de etcd), luego altos (RBAC, network policies), despues medios y bajos.

Checklist de Bastionado

Usa esta checklist como punto de partida para asegurar tu cluster:

API server: autenticacion anonima deshabilitada, audit logging habilitado
etcd: cifrado en reposo, acceso restringido solo al API server
RBAC: sin bindings innecesarios de cluster-admin, minimo privilegio aplicado
Pod Security: PSS restricted aplicado en namespaces de produccion
NetworkPolicies: denegacion por defecto en todos los namespaces, reglas de permiso explicitas
Secretos: gestor de secretos externo o sealed secrets, cifrado en reposo
Imagenes: imágenes firmadas, aplicación de registro de confianza, fijación de digest
Nodos: actualizaciones de seguridad automaticas, SO bastionado segun CIS
Auditoria: audit logs del API server enviados al SIEM
Monitorizacion: alertas sobre cambios de RBAC, creacion de pods privilegiados, exec en pods
Cadena de suministro: escaneo de vulnerabilidades en CI/CD, escaneo de imágenes en tiempo de admisión
Red: TLS entre todos los componentes, service mesh para mTLS entre pods

El bastionado de seguridad no es una actividad puntual. Programa revisiones trimestrales para reevaluar tu postura, ejecutar benchmarks CIS, revisar bindings RBAC y actualizar políticas a medida que tu cluster evoluciona.

Network-Policies on Adur