Kubernetes أفضل ممارسات الأمان: من تقوية الكلاستر إلى الاستجابة للحوادث

TL;DR

• أمن Kubernetes تخصص متعدد الطبقات — حماية مستوى التحكم، مستوى البيانات، وأحمال العمل.
• استخدم التحكم في الوصول القائم على الأدوار (RBAC) وسياسات الشبكة لتطبيق مبدأ أقل صلاحيات ممكنة.
• قم بفحص الصور بانتظام، وتحديث المجموعات، وإدارة الأسرار بأمان.
• راقب باستمرار باستخدام أدوات مثل Falco و Prometheus وسجلات التدقيق.
• قم بإعداد خطة استجابة للحوادث محددة ومخصصة لبيئات Kubernetes.

---

ما ستتعلمه

• المخاطر الأمنية الرئيسية في بيئات Kubernetes.
• كيفية تقوية مجموعة Kubernetes وأحمال العمل.
• كيفية تنفيذ وإدارة RBAC وسياسات الشبكة.
• تقنيات إدارة الأسرار وفحص الثغرات.
• استراتيجيات المراقبة، المراجعة، واستجابة الحوادث.

---

المتطلبات الأساسية

يجب أن يكون لديك:

• معرفة أساسية بمفاهيم Kubernetes (Pods, Deployments, Services).
• وصول إلى مجموعة Kubernetes (محلي أو سحابي) لأمثلة عملية.
• خبرة أساسية في سطر الأوامر مع kubectl.

---

مقدمة: لماذا يهم أمن Kubernetes

أصبح Kubernetes العمود الفقري لبنية تحتية سحابية أصلية. فهو ينسق الحاويات بكميات كبيرة، ويقوم تلقائيًا بنشرها وتوسيعها وإدارتها. لكن مع المرونة الكبيرة تأتي مسؤولية كبيرة. يمكن أن تؤدي التكوينات الخاطئة، والأدوار الممنوحة بصلاحيات زائدة، والثغرات غير المصححة بسرعة إلى تحويل المجموعة إلى عبء أمني.

وفقًا لمسح أمن Kubernetes لعام 2023 التابع لـ CNCF، أفاد أكثر من 70% من المنظمات بحدوث حادث أمني واحد على الأقل في مجموعاتهم خلال العام الماضي[^1]. تعقيد Kubernetes مع طبيعته الموزعة يعني أن الأمن يجب أن يُعامل كعملية مستمرة — وليس تكوينًا لمرة واحدة.

دعونا نتطرق إلى المجالات الرئيسية لتأمين Kubernetes — من التقوية الأساسية إلى المراقبة المتقدمة واستجابة الحوادث.

---

فهم مخاطر أمن Kubernetes

نموذج أمن Kubernetes

يعمل أمن Kubernetes عبر طبقات متعددة:

• مستوى التحكم: يدير حالة المجموعة (API server, etcd, scheduler, controller manager).
• مستوى البيانات: يشغل أحمال العمل (nodes, kubelet, container runtime).
• مستوى الشبكة: يدير الاتصال بين Pods والأنظمة الخارجية.

كل طبقة تُدخل مجموعة خاصة من الثغرات.

الطبقة	المخاطر الشائعة	مثال على الثغرة
مستوى التحكم	تسرب خادم API, تكوين خاطئ لـ etcd	خادم API متاح للعامة
مستوى البيانات	حاويات ذات صلاحيات ممنوحة، أوقات تشغيل قديمة	حاويات تعمل كجذر
مستوى الشبكة	بنية شبكة مسطحة، عدم وجود تقسيم	حركة جانبية بين Pods

الثغرات الشائعة

1. التكوينات الخاطئة — غالبًا ما تُفضل الإعدادات الافتراضية سهولة الاستخدام على الأمان.
2. مكونات غير مُصححة — إصدارات Kubernetes قديمة أو صور حاويات قديمة.
3. الأدوار الممنوحة بصلاحيات زائدة — صلاحيات RBAC الواسعة يمكن أن تؤدي إلى تصعيد الصلاحيات.
4. إدارة أسرار غير آمنة — أسرار نصية واضحة أو دوران مفاتيح ضعيف.
5. غياب سياسات الشبكة — يمكن للPods التواصل بحرية دون قيود.

---

أفضل الممارسات لتأمين مجموعات Kubernetes

1. تقوية المجموعة

تقوية المجموعة تهدف إلى تقليل سطح الهجوم.

أ. استخدام أسماء نطاقات للعزل

تفصل أسماء النطاقات الموارد منطقيًا. بالنسبة للمجموعات متعددة المستأجرين، عزل أحمال العمل حسب الفريق أو البيئة.

kubectl create namespace prod
kubectl create namespace dev

ب. تطبيق مبدأ أقل صلاحيات ممكنة

تجنب منح صلاحيات cluster-admin لحسابات الخدمة أو المستخدمين إلا عند الضرورة. راجع الصلاحيات بانتظام.

ج. تحديث المكونات بانتظام

قم بتصحيح Kubernetes وصور الحاويات بشكل متكرر. استخدم الخدمات المدارة (مثل GKE و EKS و AKS) التي تقوم تلقائيًا بتصحيح الأمان عند الإمكان.

د. تمكين تسجيل التدقيق

سجلات التدقيق تسجل من قام بماذا ومتى. فهي ضرورية للتحليل الجنائي.

kubectl get --raw "/apis/audit.k8s.io/v1" | jq .

2. سياسات أمن الشبكة

الشبكة الافتراضية لـ Kubernetes تسمح باتصال غير مقيد بين Pods. تحدد سياسات الشبكة أي Pods يمكنه التواصل مع أي.

مثال: رفض جميع حركة المرور افتراضيًا

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: default-deny-all
  namespace: prod
spec:
  podSelector: {}
  policyTypes:
  - Ingress
  - Egress

مثال: السماح فقط بحركة المرور من الواجهة الأمامية إلى الخلفية

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: allow-frontend-backend
  namespace: prod
spec:
  podSelector:
    matchLabels:
      app: backend
  ingress:
  - from:
    - podSelector:
        matchLabels:
          app: frontend

هذا يضمن أن الـ Pods الأمامية فقط يمكنها التواصل مع الـ Pods الخلفية، مما يمنع الحركة الجانبية.

تدفق سياسة الشبكة

flowchart TD
    A[Frontend Pod] -->|Allowed| B[Backend Pod]
    A -->|Blocked| C[Database Pod]
    D[External Traffic] -->|Blocked| B

---

آليات التحكم في الوصول

التحكم في الوصول القائم على الأدوار (RBAC)

RBAC يحدد ما يمكن للمستخدمين أو حسابات الخدمة القيام به داخل التجمع.

مثال: دور القراءة فقط للمطورين

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: Role
metadata:
  namespace: dev
  name: dev-read-only
rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["pods", "services"]
  verbs: ["get", "list", "watch"]

ربط الدور بالمستخدم

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
  name: dev-read-only-binding
  namespace: dev
subjects:
- kind: User
  name: alice
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
roleRef:
  kind: Role
  name: dev-read-only
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

هذا يضمن أن أليس يمكنها فقط عرض Pods و Services في مساحة الأسماء dev.

المزالق الشائعة لـ RBAC

المشكلة	النتيجة	الحل
استخدام cluster-admin لجميع المستخدمين	تصعيد الصلاحيات	استخدام أدوار محدودة بمساحة الأسماء
نسيان إزالة الروابط القديمة	صلاحيات مهجورة	أتمتة مراجعات RBAC
منح أفعال عامة (مثل *)	وصول ذو صلاحيات زائدة	كن واضحًا مع الأفعال

إدارة الأسرار

Kubernetes Secrets تخزن بيانات حساسة، ولكن بشكل افتراضي، مُرمَّزة base64—غير مشفرة[^2].

أ. تمكين التشفير عند التخزين

قم بتكوين التشفير للـ Secrets في EncryptionConfiguration.

apiVersion: apiserver.config.k8s.io/v1
kind: EncryptionConfiguration
resources:
  - resources: ["secrets"]
    providers:
      - aescbc:
          keys:
            - name: key1
              secret: <base64-encoded-key>
      - identity: {}

ب. استخدام مديري Secrets الخارجيين

دمج مع مزودين مثل HashiCorp Vault أو AWS Secrets Manager للتحكم في الوصول الأقوى.

ج. تدوير Secrets بانتظام

---

المراقبة والتدقيق

أدوات المراقبة المستمرة

الأداة	الغرض	ملاحظات
Falco	كشف التهديدات أثناء التشغيل	يكشف عن استدعاءات نظام غير طبيعية[^3]
Trivy	فحص الثغرات	يفحص الصور والتكوينات[^4]
Prometheus + Grafana	المقاييس والتصور	مراقبة صحة العنقود والشذوذات

مثال: الفحص باستخدام Trivy

trivy image nginx:latest

مثال للإخراج:

2025-03-10T12:00:00Z  INFO  Vulnerability scanning...
nginx:latest (debian 12)
Total: 5 (CRITICAL: 1, HIGH: 2, MEDIUM: 2)

التدقيق

تمكين سجلات التدقيق Kubernetes وإرسالها إلى SIEM (مثل Splunk، ELK) للتحليل.

kubectl logs -n kube-system -l component=kube-apiserver

تساعد سجلات التدقيق في كشف محاولات الوصول غير المصرح به أو تصعيد الصلاحيات.

---

استجابة الحوادث لـ Kubernetes

عند حدوث حادث أمني، يجب أن يتضمن خطة الاستجابة الكشف، والاحتواء، والقضاء، والاستعادة.

flowchart LR
A[Detect] --> B[Contain]
B --> C[Eradicate]
C --> D[Recover]
D --> E[Post-Incident Review]

1. الكشف

استخدم Falco أو سجلات التدقيق لكشف الشذوذات مثل تصعيد الصلاحيات غير المتوقع أو هروب الحاويات.

2. الاحتواء

عزل Pods مخترقة أو namespaces.

kubectl delete pod compromised-pod -n prod

3. القضاء

إصلاح الثغرات وإلغاء صلاحيات المخترقة.

4. الاستعادة

إعادة نشر الأحمال من صور موثوقة واستعادة التكوينات.

5. مراجعة ما بعد الحادث

توثيق الحدث، تحديث السياسات، وتحسين قواعد الكشف.

---

المزالق الشائعة والحلول

المزالق	الوصف	الحل
RBAC ذو صلاحيات مفرطة	لدى المستخدمين أو التطبيقات صلاحيات زائدة	تطبيق مبدأ أقل صلاحية ومراجعة دورية
اتصال Pods غير محدود	لا توجد سياسات شبكة	تطبيق سياسات حظر افتراضي
Secrets غير آمنة	نص عادي أو غير مشفر	تفعيل التشفير عند التخزين
صور قديمة	تبعيات معرضة للثغرات	أتمتة فحص الصور
نقص المراقبة	عدم وجود رؤية أثناء التشغيل	استخدام Falco و Prometheus

---

متى تستخدم مقابل متى لا تستخدم ميزات الأمان معينة

الميزة	متى تستخدم	متى لا تستخدم
RBAC	دائمًا، للتحكم في الوصول الدقيق	لا تقم بتعطيله أبدًا — فهو جوهر الأمان
Pod Security Admission (PSA)	عند تطبيق قيود على مستوى Pod	تجنب التعطيل إلا أثناء استكشاف الأخطاء
Network Policies	في البيئات متعددة المستأجرين أو الحساسة	غير مطلوبة في مجموعات التطوير المعزولة
External Secret Managers	للأحمال الإنتاجية	مبالغة في الاختبار المحلي
Audit Logging	للامتثال والتحقيقات الجنائية	قد يتم تعطيله في مجموعات الاختبار المؤقتة

---

دراسة حالة واقعية: أمن Kubernetes على نطاق واسع

تستخدم شركات التكنولوجيا الكبرى Kubernetes على نطاق واسع لهياكل الخدمات الدقيقة[^5]. درس متكرر عبر هذه التنفيذات: يجب دمج الأمان في خط أنابيب CI/CD.

على سبيل المثال، تدمج العديد من الأنظمة الإنتاجية Trivy أو Clair في خطوط بناءها لمنع نشر الصور التي تحتوي على ثغرات حرجة. الفحص المستمر يضمن وصول الصور المطابقة فقط إلى الإنتاج.

وبالمثل، تطبيق سياسات الشبكة يمنع الهجمات بين الخدمات، و RBAC يضمن أن المطورين يمكنهم الوصول فقط إلى namespaces الخاصة بهم.

---

اعتبارات الأداء والقابلية للتوسع

• أداء RBAC: فحوصات RBAC مخبأة في ذاكرة التخزين المؤقت بواسطة خادم API، لذا فإن العبء على الأداء ضئيل[^6].
• سياسات الشبكة: السياسات المعقدة قد تزيد زمن الانتقال في فلترة الحزم؛ اختبار الأداء في المجموعات عالية الإنتاجية.
• سجلات المراجعة: كميات كبيرة من سجلات المراجعة يمكن أن تؤثر على إدخال/إخراج القرص — توجيه السجلات إلى أنظمة خارجية.

---

استراتيجيات الاختبار والتحقق

1. اختبار الوحدة للتكوينات الأمنية – استخدم أدوات مثل kube-score أو kubescape.
2. اختبار التكامل – نشر بيئات كانياري بأدوار محدودة.
3. اختبار الاختراق – محاكاة الهجمات باستخدام أدوات مثل kube-hunter.
4. الامتثال المستمر – دمج أدوات السياسة ككود (مثل Open Policy Agent).

---

دليل استكشاف الأخطاء وإصلاحها

المشكلة	السبب المحتمل	الحل
عدم قدرة البودز على التواصل	سياسة الشبكة مفرطة التقييد	مراجعة قواعد الدخول/الخروج
رفض الوصول للمستخدم	خلل في تكوين RBAC	فحص روابط الأدوار
عدم فك تشفير السر	عدم تطابق مفتاح التشفير	التحقق من تكوين التشفير
Falco لا يكتشف الأحداث	وحدات نواة مفقودة	إعادة تثبيت سائق Falco

---

تحدي جربه بنفسك

1. أنشئ مساحة أسماء جديدة secure-demo.
2. طبق سياسة شبكة مفرطة التقييد.
3. نشر بود Nginx بسيط والتحقق من الاتصال.
4. مسح الصورة باستخدام Trivy.
5. أنشئ دور RBAC للقراءة فقط لمستخدم اختبار.

سترى كيف يساهم كل طبقة في أمان المجموعة بشكل عام.

---

الاستنتاجات الرئيسية

Kubernetes الأمن ليس ميزة – بل هو عملية.

• قم بتقوية مجموعتك وتطبيق أقل امتياز ممكن.
• قسم الشبكات وقم بتشفير الأسرار.
• راقب باستمرار عن الشذوذ.
• كن مستعدًا بخطة استجابة للحوادث.
• عامل الأمن ككود – قم بأتمتة كل شيء.

---

الأسئلة الشائعة

س1: هل RBAC كافٍ لتأمين مجموعة Kubernetes؟
ج: لا. RBAC يتحكم في الوصول، ولكنك تحتاج أيضًا إلى سياسات الشبكة، وتشفير الأسرار، ومراقبة وقت التشغيل.

س2: هل يجب علي تعطيل حساب الخدمة الافتراضي؟
ج: نعم، قم بتعطيله أو تقييده لمنع تصعيد الصلاحيات.

س3: كم مرة يجب علي تدوير أسرار Kubernetes؟
ج: بانتظام – بشكل مثالي كل 90 يومًا أو عند تغيير الموظفين.

س4: هل خدمات Kubernetes المدارة أكثر أمانًا؟
ج: بشكل عام، نعم. توفر المزودون تحديثات وتصحيحات لوحة التحكم، لكن أمان الحملات يظل مسؤوليتك.

س5: ما أفضل طريقة لاكتشاف التهديدات في وقت التشغيل؟
ج: استخدم Falco لاكتشاف الوقت الفعلي ودمجه مع أنظمة التنبيه.

---

الخطوات التالية

• نفذ سياسات الشبكة في مجموعتك.
• دمج مسحات Trivy في أنبوب CI/CD الخاص بك.
• قم بإعداد Falco و Prometheus لمراقبة وقت التشغيل.
• راجع أدوار RBAC شهريًا.

إذا وجدت هذا مفيدًا، ففكر في الاشتراك في نشرتنا الإخبارية لمزيد من التحليلات المتعمقة حول DevOps والأمان السحابي الأصيل.

---