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云原生安全：攻防实践与体系构建

定价99.00

出版社机械工业出版社

作者刘文懋,江国龙,浦明,阮博男,叶晓虎

ISBN编码9787111691839

内容介绍

本书介绍了云原生的容器基础设施、K8S编排系统和常见云原生应用体系；在介绍安全体系前先深入分析了前述架构各个层面的安全风险，并给出攻击实践，后续计划开放靶场环境，有很好的可操作性和说服力；在介绍安全体系时，首先从高层分析新型基础设施防护的思路切换，然后分为两个维度介绍相关的安全机制，清晰地拆解了复杂的安全技术栈，让读者很容易理解DevOps安全和云原生安全两者如何融合。 

读者对象

"本书适合于如下读者：

1.开发团队，有助于理解安全开发、镜像安全等Dev侧的安全风险和安全机制

2.安全运营团队，有助于了解云原生环境下安全防护思路转换，以及相应的安全技"

目录

"序

前言

部分　云原生安全概述

第1章　云原生安全  2

1.1　云原生：云计算下半场  2

1.2　什么是云原生安全  4

1.2.1　面向云原生环境的安全  4

1.2.2　具有云原生特征的安全  5

1.2.3　原生安全：融合的云原生安全  5

1.3　面向云原生环境的安全体系  7

1.3.1　容器安全  7

1.3.2　编排系统安全  8

1.3.3　云原生应用安全  9

1.4　云原生安全的关键问题  9

1.4.1　如何防护短生命周期的容器  9

1.4.2　如何降低安全运营成本  10

1.4.3　DevSecOps  11

1.4.4　如何实现安全的云原生化  12

1.5　云原生安全现状  13

1.5.1　云原生新范式：Docker + Kubernetes   13

1.5.2　镜像安全问题仍然很突出  14

1.5.3　安全配置规范执行和密钥凭证管理不理想  15

1.5.4　运行时安全关注度上升，但依然很难  17

1.5.5　合规性要求依然迫切，但业界苦于无规可循  18

1.6　本章小结  19

第2章　云原生技术  20

2.1　容器技术  20

2.1.1　容器与虚拟化  20

2.1.2　容器镜像  20

2.1.3　容器存储  21

2.1.4　容器网络  22

2.1.5　容器运行时  22

2.2　容器编排  23

2.3　微服务  23

2.4　服务网格  24

2.5　Serverless  25

2.6　DevOps  26

2.7　本章小结  27

第二部分　云原生技术的风险分析

第3章　容器基础设施的风险分析  30

3.1　容器基础设施面临的风险  30

3.1.1　容器镜像存在的风险  31

3.1.2　活动容器存在的风险  32

3.1.3　容器网络存在的风险  33 

3.1.4　容器管理程序接口存在的风险  33

3.1.5　宿主机操作系统存在的风险  34

3.1.6　无法根治的软件漏洞  34

3.2　针对容器化开发过程的攻击案例  34

3.2.1　背景知识  35

3.2.2　CVE-2018-15664：符号链接替换漏洞  35

3.2.3　CVE-2019-14271：加载不受信任的动态链接库  39

3.3　针对容器软件供应链的攻击案例  43

3.3.1　镜像漏洞利用  44

3.3.2　镜像投毒  45

3.4　针对运行时容器的攻击案例  48

3.4.1　容器逃逸  48

3.4.2　安全容器逃逸  58

3.4.3　资源耗尽型攻击  73

3.5　本章小结  79

第4章　容器编排平台的风险分析  80

4.1　容器编排平台面临的风险  80

4.1.1　容器基础设施存在的风险  81

4.1.2　Kubernetes组件接口存在的风险  82

4.1.3　集群网络存在的风险  84

4.1.4　访问控制机制存在的风险  84

4.1.5　无法根治的软件漏洞  85

4.2　针对Kubernetes组件不安全配置的攻击案例  85

4.2.1　Kubernetes API Server未授权访问  85

4.2.2　Kubernetes Dashboard未授权访问  86 

4.2.3　Kubelet未授权访问  87

4.3　针对Kubernetes权限提升的攻击案例  88

4.3.1　背景知识  88

4.3.2　漏洞分析  90

4.3.3　漏洞复现  94

4.3.4　漏洞修复  101

4.4　针对Kubernetes的拒绝服务攻击案例  102

4.4.1　CVE-2019-11253：YAML炸弹  102

4.4.2　CVE-2019-9512/9514：HTTP/2协议实现存在问题  105

4.5　针对Kubernetes网络的中间人攻击案例  110

4.5.1　背景知识  112

4.5.2　原理描述  115

4.5.3　场景复现  117

4.5.4　防御策略  123

4.6　本章小结  124

第5章　云原生应用的风险分析  125

5.1　云原生应用风险概述  125

5.2　传统应用的风险分析  125

5.3　云原生应用的新风险分析  126

5.3.1　数据泄露的风险  126

5.3.2　未授权访问的风险  128

5.3.3　拒绝服务的风险  129

5.4　云原生应用业务的新风险分析  130

5.4.1　未授权访问的风险  130

5.4.2　API滥用的风险  131

5.5　Serverless的风险分析  131

5.5.1　Serverless特征带来的风险  131

5.5.2　Serverless应用风险  132

5.5.3　Serverless平台风险  132

5.5.4　Serverless被滥用的风险  154

5.6　本章小结  155

第6章　典型云原生安全事件  156

6.1　特斯拉Kubernetes挖矿事件  156

6.1.1　事件分析  156

6.1.2　总结与思考  158

6.2　微软监测到大规模Kubernetes挖矿事件  160

6.2.1　事件分析  160

6.2.2　总结与思考  162

6.3　Graboid蠕虫挖矿传播事件  164

6.3.1　分析  164

6.3.2　总结与思考  166

6.4　本章小结  167

第三部分　云原生安全防护思路和体系

第7章　云原生防护思路转变  170

7.1　变化：容器生命周期  170

7.2　安全左移  171

7.3　聚焦不变  171

7.4　关注业务  173

7.5　本章小结  174

第8章　云原生安全体系  175

8.1　体系框架  175

8.2　安全组件简介  176

第9章　左移的安全机制  178

9.1　开发安全  178

9.2　软件供应链安全  178

9.3　容器镜像安全  179

9.3.1　容器镜像安全现状  179

9.3.2　容器镜像安全防护  180

9.4　本章小结  182

第四部分　云原生可观测性

第10章　可观测性概述  184

10.1　为什么需要实现云原生可观测性  184

10.2　需要观测什么  185

10.3　实现手段  186

10.4　本章小结  187

第11章　日志审计  188

11.1　日志审计的需求与挑战  188

11.1.1　需求分析  188

11.1.2　面临的挑战  189

11.2　Docker日志审计  189

11.3　Kubernetes日志审计  192

11.3.1　应用程序日志  192

11.3.2　系统组件日志  193

11.3.3　日志工具  194

11.4　本章小结  195

第12章　监控  196

12.1　云原生架构的监控挑战  196

12.2　监控指标  197

12.3　监控工具  198

12.3.1　cAdvisor和Heapster  199

12.3.2　Prometheus  199

12.4　本章小结  200

第13章　追踪  201

13.1　动态追踪  201

13.2　eBPF  203

13.2.1　eBPF原理与架构  204

13.2.2　eBPF验证器  206

13.2.3　eBPF程序类型  207

13.2.4　eBPF工具  208

13.2.5　小结  210

13.3　基于BPFTrace实现动态追踪  211

13.3.1　探针类型  212

13.3.2　如何使用BPFTrace进行追踪  214

13.4　微服务追踪  219

13.4.1　微服务追踪概述  219

13.4.2　分布式追踪  220

13.4.3　微服务追踪实现示例  220

13.5　本章小结  222

第五部分　容器基础设施安全

第14章　Linux内核安全机制  224

14.1　隔离与资源管理技术  224

14.1.1　内核命名空间  224

14.1.2　控制组  224

14.2　内核安全机制  225

14.2.1　Capabilities  225

14.2.2　Seccomp  225

14.2.3　AppArmor  226

14.2.4　SELinux  226

14.3　本章小结  227

第15章　容器安全加固  228

15.1　概述  228

15.2　容器安全配置  228

15.3　本章小结  229

第16章　容器环境的行为异常检测  230

16.1　基于规则的已知威胁检测  230

16.1.1　检测系统设计  231

16.1.2　基于规则的检测实战：CVE-2019-5736  232

16.1.3　小结  234

16.2　基于行为模型的未知威胁检测  234

16.2.1　检测系统架构  235

16.2.2　学习与检测流程  237

16.2.3　基线设计  238

16.2.4　小结  240

16.3　本章小结  240

第六部分　容器编排平台安全

第17章　Kubernetes安全加固  242

17.1　API Server认证  242

17.1.1　静态令牌文件  242

17.1.2　X.509 客户端证书  243

17.1.3　服务账号令牌  243

17.1.4　OpenID Connect令牌  245

17.1.5　身份认证代理  246

17.1.6　Webhook令牌身份认证  247

17.1.7　小结  248

17.2　API Server授权  249

17.3　准入控制器  252

17.4　Secret对象  256

17.5　网络策略  257

17.6　本章小结  259

第18章　云原生网络安全  260

18.1　云原生网络架构  260

18.1.1　基于端口映射的容器主机网络  260

18.1.2　基于CNI的Kubernetes集群网络  260

18.1.3　服务网格  261

18.2　基于零信任的云原生网络微隔离  261

18.2.1　什么是微隔离  262

18.2.2　云原生为什么需要微隔离  262

18.2.3　云原生网络的微隔离实现技术  263

18.2.4　云原生网络入侵检测  265

18.3　基于Cilium的网络安全方案示例  266

18.3.1　Cilium架构  266

18.3.2　Cilium组网模式  268

18.3.3　Cilium在Overlay组网下的通信示例  268

18.3.4　API感知的安全性  272

18.4　本章小结  277

第七部分　云原生应用安全

第19章　面向云原生应用的零信任安全  280

19.1　什么是信任  280

19.2　真的有零信任吗  282

19.3　零信任的技术路线  282

19.4　云化基础设施与零信任  284

19.5　云原生环境零信任架构  286

19.6　本章小结  287

第20章　传统应用安全  289

20.1　应用程序代码漏洞缓解  289

20.1.1　安全编码  290

20.1.2　使用代码检测工具  290

20.2　应用程序依赖库漏洞防护  290

20.2.1　使用受信任的源  290

20.2.2　使用软件组成分析工具  290

20.3　应用程序访问控制  291

20.4　应用程序数据安全防护  291

20.4.1　安全编码  291

20.4.2　使用密钥管理系统  292

20.4.3　使用安全协议  292

20.5　本章小结  292

第21章　API安全  293

21.1　传统API防护  293

21.2　API脆弱性检测  293

21.3　云原生API网关  294

21.4　本章小结  295

第22章　微服务架构下的应用安全  296

22.1　认证服务  297

22.1.1　基于JWT的认证  297

22.1.2　基于Istio的认证  298

22.2　访问控制  306

22.2.1　基于角色的访问控制  306

22.2.2　基于Istio的访问控制  306

22.3　数据安全  310

22.4　其他防护机制  310

22.4.1　Istio和API网关协同的全面防护  311

22.4.2　I"

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