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DAY 26

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DevOps菜鳥的30天實踐挑戰：從 CI/CD Pipeline 到雲端佈署系列第 26 篇

Day26 - 配置與管理 Kubernetes Secrets：保護敏感資訊

16th鐵人賽 secret kubernetes devops security

hsinyu9901

2024-10-10 23:14:36

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在現代應用程式的開發和維運過程中，安全地處理包括 API 密鑰、資料庫憑證、OAuth token 等，敏感資訊變得非常重要。如果這些資訊被未經授權的用戶取得，會導致嚴重的後果。Kubernetes 提供了 Secrets 這個資源來安全地存儲和管理敏感資訊，並確保應用程式可以安全地存取這些資訊。

什麼是 Kubernetes Secrets？

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Kubernetes Secrets 是用來存儲敏感資訊的資源。它能夠將敏感資訊從容器映像中分離出來，從而避免將憑證或密碼寫死在應用程式內部。通過使用 Secrets，應用程式可以在運行時從 Kubernetes 中安全地獲取這些敏感資料，而不需要將它們暴露在應用程式碼中。

Kubernetes Secrets的優點

敏感資訊的保護 是任何現代應用的核心要素。若不適當地保護這些資訊，將會給系統帶來極大的安全風險。

避免寫死敏感資訊：應用程式無需將密碼或憑證寫死 (hard-coding)，可以在佈署時動態注入這些資訊。
安全傳遞和存取：支援加密存儲，並通過 Kubernetes API 安全地傳遞到 Pod 中。
減少攻擊面：將敏感資訊分開管理，能夠減少這些資訊被意外暴露或洩露的風險。
簡單的版本管理：Secrets 可以被更新或更換，確保不同環境中使用的敏感資訊是正確和一致的。

Kubernetes Secrets 的類型

支援不同類型的 Secrets，其中最常見的包括：

Opaque：用來存儲任意類型的資料，例如密碼、API Key 等。
docker-registry：用於存儲 Docker 鏡像庫的憑證。
tls：用來存儲 TLS 憑證的密鑰對 (private key 和 public certificate)。

如何使用 Kubernetes Secrets？

創建 Secrets

我們可以通過以下兩種方式來創建 Secrets，假設要創建一個包含資料庫憑證的 Secret：

使用命令行工具 kubectl
```
kubectl create secret generic db-credentials --from-literal=username=myuser --from-literal=password=mypassword
```
上述命令會創建一個名為 db-credentials 的 Secret，並且將 username 和 password 以 Key-Value 的形式存儲在裡面。

使用 YAML 文件

我們可以直接通過 YAML 文件來定義 Secrets：

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: db-credentials
type: Opaque
data:
  username: bXl1c2Vy  # 'myuser' 的 base64 編碼
  password: bXlwYXNzd29yZA==  # 'mypassword' 的 base64 編碼

使用 base64 編碼是 Kubernetes 在處理 Secrets 時的常見方式，因此每一個 data 值都需要進行編碼。

將 Secrets 加入 Pod

將 Secrets 注入 Pod 有兩種常見的方法：

通過環境變量 (Environment Variables)

在 Pod 的定義中，可以通過環境變量來存取 Secrets。例如：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: secret-pod
spec:
  containers:
  - name: mycontainer
    image: nginx
    env:
    - name: DB_USERNAME
      valueFrom:
        secretKeyRef:
          name: db-credentials
          key: username
    - name: DB_PASSWORD
      valueFrom:
        secretKeyRef:
          name: db-credentials
          key: password

在這個配置中，DB_USERNAME 和 DB_PASSWORD 會被從 Secrets 中讀取，並且作為環境變量注入到容器中。

通過掛載為 Volume

另一種方式是將 Secrets 掛載為 Volume，讓應用程式從文件系統中讀取敏感資訊：
```
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: secret-pod
spec:
  containers:
  - name: mycontainer
    image: nginx
    volumeMounts:
    - name: secret-volume
      mountPath: "/etc/secret"
      readOnly: true
  volumes:
  - name: secret-volume
    secret:
      secretName: db-credentials
```
在這種情境下，/etc/secret 目錄會包含 db-credentials Secret 中的所有 Key-Value，應用程式可以直接讀取該目錄中的文件來存取敏感資訊。

如何保障 Secrets 的安全性？

定期更新：敏感資訊應該定期更換，並通過 CI/CD 流程自動更新 Secrets。
限制存取權限：最小權限原則，確保只有需要存取 Secrets 的 Pod 和服務帳號才有權限存取。
加密 Secrets：Kubernetes 支援將 Secrets 以加密形式存儲在 etcd 中。可以配置 Kubernetes 叢集來加密所有存儲的 Secrets。

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