執行階段安全性深入分析資訊

1. 簡介

在本研究室中，您將將應用程式部署至 Cloud Run 和 GKE 叢集，並查看 Software Delivery Shield Security 部署作業的安全性深入分析資訊

課程內容

  • Artifact Registry 安全性深入分析資訊
  • Cloud Run 安全性深入分析
  • GKE 安全防護機制

2. 設定和需求

Cloud 專案設定

  1. 登入 Google Cloud 控制台，建立新專案或重複使用現有專案。如果您還沒有 Gmail 或 Google Workspace 帳戶，請先建立帳戶。

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  • 「專案名稱」是這項專案參與者的顯示名稱。這是 Google API 未使用的字元字串。您可以隨時更新。
  • 所有 Google Cloud 專案的專案 ID 均不得重複，而且設定後即無法變更。Cloud 控制台會自動產生一個不重複的字串。但通常是在乎它何在在大部分的程式碼研究室中，您必須參照專案 ID (通常為 PROJECT_ID)。如果您對產生的 ID 不滿意，可以隨機產生一個 ID。此外，您也可以自行嘗試，看看系統是否提供該付款方式。在完成這個步驟後就無法變更，而且在專案期間仍會保持有效。
  • 資訊中的第三個值是專案編號，部分 API 會使用這個編號。如要進一步瞭解這三個值，請參閱說明文件。
  1. 接下來，您需要在 Cloud 控制台中啟用計費功能，才能使用 Cloud 資源/API。執行這個程式碼研究室並不會產生任何費用，如果有的話。如要關閉資源，以免系統產生本教學課程結束後產生的費用，您可以刪除自己建立的資源，或刪除整個專案。Google Cloud 的新使用者符合 $300 美元免費試用計畫的資格。

環境設定

如要啟用 Cloud Shell，請按一下搜尋列右側的圖示。

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在 Cloud Shell 中，啟用本研究室所需的 API：

gcloud services enable run.googleapis.com \
  cloudbuild.googleapis.com \
  artifactregistry.googleapis.com \
  container.googleapis.com \
  containersecurity.googleapis.com

如果出現授權提示，請按一下「授權」以繼續。

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這應該會產生類似下列內容的成功訊息：

Operation "operations/acf.p2-327036483151-73d90d00-47ee-447a-b600-a6badf0eceae" finished successfully.

執行指令，以非同步的方式建立 GKE 叢集。研究室的後續步驟中會用到這項資訊：

gcloud beta container clusters create gke-cluster \
    --zone us-central1-a \
    --async

3. 準備申請

首先，您會準備一個以 Express 為基礎的簡易型 Node.js 應用程式，用於回應 HTTP 要求。

在 Cloud Shell 中建立名為 starter-nodejs 的新目錄，然後變更為該目錄：

mkdir starter-nodejs
cd starter-nodejs

執行下列指令以建立 package.json 檔案：

cat > ./package.json << EOF
{
  "name": "cloudrun-starter-app",
  "version": "1.0.0",
  "description": "Node.js Starter Application",
  "main": "index.js",
  "scripts": {
    "start": "node index.js"
  },
  "author": "",
  "license": "Apache-2.0",
  "dependencies": {
    "express": "^4.18.2"
  }
}
EOF

上述檔案包含 start 指令碼指令和 Express 網頁應用程式架構的依附元件。

接著，在同一個目錄中執行下列指令，建立 index.js 檔案：

cat > ./index.js << EOF
const express = require('express');
const app = express();

app.get('/', (req, res) => {
  console.log('Received a request.');
  res.send("Hello Cloud Run!");
});

const port = process.env.PORT || 8080;

app.listen(port, () => {
  console.log('Listening on port', port);
});
EOF

這段程式碼會建立基本的網路伺服器，藉此監聽 PORT 環境變數定義的通訊埠。您的應用程式現已完成，您可以開始容器化及部署。

4. 部署 Cloud Run 應用程式

執行下列指令來部署應用程式：

gcloud run deploy starter-app \
  --source . \
  --region us-central1 \
  --allow-unauthenticated \
  --max-instances=3

確認建立 Artifact Registry 存放區：

Deploying from source requires an Artifact Registry Docker repository to store built containers. A repository named [cloud-run-source-deploy] in region [us-central1] will be created.

Do you want to continue (Y/n)? y

5. Artifact Registry 和 Cloud Build 安全性深入分析資訊

建構會在幾分鐘內完成。

開啟 Cloud Build 並查看最新版本的建構構件。

Google Cloud 控制台中的 Cloud Build UI 含有「Software Delivery Shield Security Insights」面板，可顯示與版本相關的安全性資訊 (例如 SLSA 級別、依附元件中的任何安全漏洞，以及建構來源)。

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查看所建立容器映像檔的安全性深入分析資訊。點選連結即可查看已掃描的構件，藉此查看這個映像檔在 Artifact Registry 中的安全漏洞詳細資料。

返回 Cloud Shell 控制台，確認 Cloud Run 應用程式部署作業已完成。

Done.
Service [starter-app] revision [starter-app-00001-maw] has been deployed and is serving 100 percent of traffic.
Service URL: https://starter-app-nin5jpgefq-uc.a.run.app

6. Cloud Run 安全性深入分析

Cloud Run 內含安全性面板 (預先發布版)，會顯示軟體供應鏈安全性深入分析資訊，例如 SLSA 版本法規遵循資訊、建構來源和執行中的安全漏洞。

開啟 Cloud Run，然後查看「修訂版本 / 安全性」分頁下方的「安全性深入分析資訊」。

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這個面板會顯示下列資訊：

  • 身分與加密：預設 Compute Engine 服務帳戶的電子郵件地址，以及用於部署作業的加密金鑰。
  • SLSA 等級：這個版本屬於 SLSA 等級 3，可根據 SLSA 規格指出軟體建構程序的成熟度
  • 安全漏洞：應用程式依附元件中發現的任何安全漏洞。
  • 建構作業詳細資料：建構作業的詳細資料，例如建構工具和查看記錄檔的連結。
  • 建構來源：建構來源，是一組可驗證的版本中繼資料。其中包含建構映像檔的摘要、輸入來源位置、建構工具鍊、建構步驟和建構時間長度等詳細資料。

7. GKE 安全防護機制

GKE 能評估容器安全防護機制，並針對叢集設定、工作負載設定和安全漏洞提供主動指引。其中包含安全防護機制資訊主頁 (預先發布版)。這項工具會掃描您的 GKE 叢集和工作負載，提供可做為行動依據的明確建議，協助您改善安全防護機制。

在後續步驟中，您會將應用程式部署至 GKE 叢集，並在 GKE 安全防護機制資訊主頁查看安全性深入分析資訊。

執行下列指令，確認叢集已準備就緒：

gcloud beta container clusters list

輸出內容範例：

NAME: gke-cluster
LOCATION: us-central1-a
MASTER_VERSION: 1.24.9-gke.3200
MASTER_IP: 34.29.226.228
MACHINE_TYPE: e2-medium
NODE_VERSION: 1.24.9-gke.3200
NUM_NODES: 3
STATUS: RUNNING

取得 GKE 叢集的憑證和設定：

gcloud container clusters get-credentials gke-cluster  \
    --region=us-central1-a

執行下列指令，使用前一個步驟建立的映像檔部署應用程式：

export PROJECT_ID=$(gcloud config get-value project)

kubectl run starter-app \
  --image us-central1-docker.pkg.dev/${PROJECT_ID}/cloud-run-source-deploy/starter-app:latest \
  --port 8080

在理想情況下，GKE 工作負載應採用強化設定來限制受攻擊面。檢查各個叢集的工作負載是否有設定問題，可能難以大規模手動執行。您可以使用安全防護機制資訊主頁，自動掃描多個叢集內所有執行中工作負載的設定，並傳回可行、計分結果和明確建議，強化安全防護機制。

啟用工作負載設定掃描功能：

gcloud beta container clusters update gke-cluster \
    --region=us-central1-a \
    --enable-workload-config-audit

除了掃描工作負載設定以外，您也可以啟用工作負載安全漏洞掃描功能，並前往安全防護機制資訊主頁查看結果。這項工具提供一組明確的資訊和建議，可提升 GKE 叢集和工作負載的安全性。

GKE 會使用 NIST 等公開 CVE 資料庫的安全漏洞資料，自動掃描 GKE 叢集中每個符合條件的 Pod 中的容器映像檔，藉此找出已知的安全漏洞。

如果在容器映像檔中發現安全漏洞，GKE 會指派嚴重性等級，並在 Google Cloud 控制台的安全防護機制資訊主頁中顯示結果。GKE 也會在 Cloud Logging 中新增項目，以便稽核及追蹤。

啟用工作負載安全漏洞掃描功能：

gcloud beta container clusters update gke-cluster \
    --region=us-central1-a \
    --enable-workload-vulnerability-scanning \
    --async

開啟 GKE「安全防護機制」頁面。

請稍等幾分鐘，讓工作負載稽核完成，然後查看結果。

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查看設定疑慮和受影響的工作負載。

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使用安全防護機制資訊主頁的好處

安全防護機制資訊主頁是基本的安全性措施，您可以為任何符合資格的 GKE 叢集啟用。Google Cloud 建議您在所有叢集中使用安全防護機制資訊主頁，原因如下：

  • 盡可能避免干擾：功能不會幹擾或中斷執行中的工作負載。
  • 可採取行動的建議：如果可行，安全防護機制資訊主頁會提供操作項目，以修正發現的疑慮。這些動作包括可執行的指令、要進行的設定變更範例，以及如何處理安全漏洞的相關建議。
  • 視覺化：資安狀態資訊主頁提供高層級的圖表，讓您瞭解影響整個專案叢集的疑慮，並提供圖表與圖形，顯示問題進展以及每個疑慮可能帶來的影響。
  • 徵詢意見：GKE 會依據 Google 安全性團隊的專業知識和業界標準，為發現的疑慮判定嚴重性等級。
  • 可稽核的事件記錄檔：GKE 會將發現的所有疑慮新增至 Logging，提升可報告性及觀測能力。

8. 恭喜！

恭喜！您已完成程式碼研究室。

本文涵蓋的內容：

  • 在 Cloud Run 和 GKE 上執行建構構件和應用程式的安全性深入分析資訊

清除所用資源

如要避免系統向您的 Google Cloud 帳戶收取本教學課程所用資源的費用，請刪除含有相關資源的專案，或者保留專案但刪除個別資源。

刪除專案

如要避免付費，最簡單的方法就是刪除您針對教學課程建立的專案。

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上次更新時間：2023 年 3 月 21 日