面试题：容器化之镜像仓库的安全管理

Question

如何保障容器镜像仓库的安全，防止未经授权的访问和镜像篡改？阐述身份验证、访问控制以及镜像签名验证等方面的具体实现方法和技术。

Answer 1

身份验证

1. 用户名和密码：最基础的方式，用户在访问镜像仓库时输入预先设定的用户名和密码。例如在Docker Registry中，可以通过htpasswd工具生成包含用户名和加密密码的文件，配置到Registry服务中。
2. Token认证： 生成一个包含身份信息和访问权限的令牌。客户端在请求时携带该Token，仓库验证Token的有效性。如Docker Registry支持通过颁发JWT（JSON Web Token）来进行身份验证，Token中包含用户信息、权限以及有效期等。
3. 单点登录（SSO）：整合现有的企业身份管理系统，如使用LDAP（轻量级目录访问协议）、OAuth 2.0或OpenID Connect等协议，实现用户通过企业统一账号登录镜像仓库。

访问控制

1. 基于角色的访问控制（RBAC）：定义不同角色（如管理员、普通用户、只读用户等），为每个角色分配特定的权限。比如管理员可以执行所有操作，包括上传、删除镜像；普通用户只能拉取和推送镜像；只读用户只能拉取镜像。在Kubernetes环境中，可使用Kubernetes的RBAC机制对镜像仓库访问进行管理。
2. 基于资源的访问控制（RBAC）：根据镜像仓库中的具体资源（如特定镜像、镜像标签等）设置访问权限。例如，只有特定团队成员才能访问和操作某些敏感业务镜像。
3. 网络访问控制：通过防火墙、安全组等网络策略，限制只有特定的IP地址或IP地址段能够访问镜像仓库。比如只允许公司内部网络或特定的可信外部IP访问镜像仓库，防止外部非法访问。

镜像签名验证

1. 使用GPG签名：开发者使用GnuPG工具对镜像进行签名，生成签名文件。在拉取镜像时，客户端验证签名文件，确保镜像的完整性和来源合法性。例如在Containerd中，可以配置使用GPG密钥对镜像签名进行验证。
2. 使用Notary：Notary是Docker官方推出的镜像签名和验证工具。它采用了一种分层的信任模型，通过私钥对镜像元数据进行签名，并将签名信息存储在专门的签名服务器上。客户端拉取镜像时，会从签名服务器获取签名并验证镜像的完整性和真实性。