Kubernetes中的TLS應用

 

Kubernetes中的TLS應用

隨著資訊傳遞速度的快速增加和數據的廣泛使用，保障資料安全性已成為一個至關重要的議題。特別是在大規模應用中，例如容器化環境下的 Kubernetes（k8s）集群，通信安全性無疑是一個極為重要的環節。而透過 Transport Layer Security（TLS）技術的應用，我們能夠有效地保障通信的安全性。

Transport Layer Security（TLS）技術的應用

在資訊傳輸中，若敏感資料如使用者帳號和密碼以明文形式傳送，這對駭客來說是易於竊取的。因此，我們採用加密技術來保護這些敏感資訊，將其加密後再傳送給伺服器進行解密（即對稱加密）。

然而，在傳送加密金鑰的過程中，金鑰本身可能被竊取，這樣一來駭客就有可能用偷來的金鑰來解密敏感資訊。為了解決此問題，伺服器會生成一對公鑰（Public Key）和私鑰（Private Key）。公鑰會傳送給瀏覽器，瀏覽器使用公鑰將金鑰加密後再傳送回伺服器。伺服器可以使用私鑰解密獲取金鑰，這樣一來就能保障金鑰在傳遞過程中的安全性（即非對稱加密）。

然而，即使使用了非對稱加密，駭客仍然有可能透過釣魚網站的方式誘使使用者交出金鑰，因此我們需要確認連線對象是否是合法的網站。

建立連線時，瀏覽器會要求伺服器提供證書以驗證其身份。此證書包含了伺服器的公鑰以及發行機構的訊息。通過驗證這個證書，我們可以確認公鑰的合法性，從而判斷連線對象是否是合法的網站。

然而，駭客也有可能偽造證書，因此為了避免這種情況的發生，各個證書授權機構會生成一對公私鑰。在發出證書之前，證書授權機構會使用私鑰對證書進行加密。這樣一來，瀏覽器在獲得證書後可以使用內建的公鑰對其進行解密，以驗證證書的合法性。

TLS 在 Kubernetes 中的重要性

在 Kubernetes 集群中，無論是 API Server、Pod 之間的通信，還是其他組件之間的通信，都需要得到安全保護。TLS 技術的應用使得這些通信變得安全可靠，有效地防止了敏感信息的泄露和不良攻擊的發生。

為了識別各個元件的身份，我們在 Kubernetes 環境中設置了相應的 client certificate 和 server certificate。

舉例來說，System admin user、Kube Scheduler、Kube Controll Manager 、Kube Proxy 以及 kubelet 等元件需要與 kube API Server 進行溝通，因此它們都擁有相應的 client certificate，例如 admin.crt、scheduler.crt、controllermanager.crt、kube-proxy.crt、kubeletclient.crt 等等。

而 kube API Server 本身也需要證明自己的身份，因此它具有 apiserver.crt 和 apiserver.key，同時作為 client 時，它也擁有對應的 client certificate（例如 apiserver-kubeletclient.crt、apiserver-etcdclient.crt ） 來跟 ETCD server 以及 Kubelet server 溝通。

另外，像是 etcd server 和 kubelet server 也擁有自己的 server certificate，以證明自己的伺服器身份（例如 etcdserver.crt、kubelet.crt 等等）。

這樣的設置保證了在 Kubernetes 集群中各個元件之間通信的安全性，確保了系統的穩定運行和敏感信息的保密性。