Docker の Tag を信じないでください #cloudnativejp / Cloud Native Meetup Tokyo 4th

Cloud Native Meetup Tokyo #4 で使用したスライドです。CNCF プロジェクトのひとつ、Notary についてその役割とアーキテクチャを解説しています。Notary は何らかのデータを安全に配信するためのフレームワークで、同じく CNCF プロジェクトの The Update Framework (TUF) に基づいています。特に Docker の Tag と Digest を結びつけることで Docker image が改竄されていないことを保証でき、Docker Hub でも利用可能です。

イベント概要：https://cloudnative.connpass.com/event/97281/

Transcript

1. Docker の Tag を
   信じないでください
   チェシャ猫 (@y_taka_23)
   Cloud Native Meetup Tokyo #4 (2018/09/11)
   #cloudnativejp
   

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2. nginx:latest
   #cloudnativejp
   

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3. nginx:1.15.3
   #cloudnativejp
   

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4. イメージの Tag と Digest
   ● Tag は内容の同一性を保証しない
   ○ 同じ Tag で違うイメージを上書きできる
   ○ サーバの乗っ取られると中身が詐称される
   ● Tag の代わりに Digest も使える
   ○ イメージの Manifest から一意に生成
   ○ user/image@digest の形式で指定
   ○ docker pull や Dockerfile 内の FROM で使用可
   #cloudnativejp
   

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5. nginx:1.15.3
   #cloudnativejp
   

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6. nginx@sha256:24a0c4b4a4c0eb97a1aabb8e2
   9f18e917d05abfe1b7a7c07857230879ce7d3d3
   #cloudnativejp
   

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7. 長い
   #cloudnativejp
   

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8. 中身がわからん
   #cloudnativejp
   

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9. Notary
   https://github.com/theupdateframework/notary
   #cloudnativejp
   

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10. #cloudnativejp
    

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11. Notary is 何？
    ● 検証可能なデータ配信基盤
    ○ The Update Framework (TUF) を実装
    ○ サーバや鍵の危殆化が考慮されている
    ● Docker Content Trust
    ○ Tag と Digest の対応を保証
    ○ Docker Client に Notary Client が統合済み
    ○ 検証されていない Tag が「見えなく」なる
    #cloudnativejp
    

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12. https://speakerdeck.com/ytaka23/cloud-native-meetup-tokyo-2nd
    #cloudnativejp
    

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13. Notary のアーキテクチャ
    Docker Client
    #cloudnativejp
    Notary Server
    Notary Signer
    Docker Registry
    TUF DB
    Key DB
    

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14. Notary 信頼サーバ + メタデータ
    Docker Client
    #cloudnativejp
    Notary Server
    Notary Signer
    Docker Registry
    TUF DB
    Key DB
    

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15. Notary 署名サーバ + 署名鍵
    Docker Client
    #cloudnativejp
    Notary Server
    Notary Signer
    Docker Registry
    TUF DB
    Key DB
    

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16. TUF の実装
    ● 4 種類のメタデータを保存
    ○ root : 他のメタデータ用の信頼済み鍵リスト
    ○ targets : Docker レポジトリのハッシュ値
    ○ snapshot : 上記ふたつのハッシュ値
    ○ timestamp : snapshot のハッシュ値
    ● 各メタデータを別々の鍵で署名
    ○ ユーザ側と Notary サーバ側に分散して保存
    #cloudnativejp
    

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17. 署名用の鍵
    Docker Client
    #cloudnativejp
    Notary Server
    Notary Signer
    Docker Registry
    TUF DB
    Key DB
    root
    targets
    snapshot
    timestamp
    

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18. Image の Digest の取得
    Docker Client
    #cloudnativejp
    Notary Server
    Notary Signer
    Docker Registry
    TUF DB
    Key DB
    push
    

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19. Image の Digest の取得
    Docker Client
    #cloudnativejp
    Notary Server
    Notary Signer
    Docker Registry
    TUF DB
    Key DB
    Digest
    

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20. root と target の生成・署名
    Docker Client
    #cloudnativejp
    Notary Server
    Notary Signer
    Docker Registry
    TUF DB
    Key DB
    root.json
    targets.json
    

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21. TUF の実装（再掲）
    ● 4 種類のメタデータを保存
    ○ root : 他のメタデータ用の信頼済み鍵リスト
    ○ targets : Docker レポジトリのハッシュ値
    ○ snapshot : 上記ふたつのハッシュ値
    ○ timestamp : snapshot のハッシュ値
    ● 各メタデータを別々の鍵で署名
    ○ ユーザ側と Notary サーバ側に分散して保存
    #cloudnativejp
    

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22. snapshot と timestamp の生成
    Docker Client
    #cloudnativejp
    Notary Server
    Notary Signer
    Docker Registry
    TUF DB
    Key DB
    root.json
    targets.json
    snapshot.json
    timestamp.json
    

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23. snapshot と timestamp の署名
    Docker Client
    #cloudnativejp
    Notary Server
    Notary Signer
    Docker Registry
    TUF DB
    Key DB
    root.json
    targets.json
    snapshot.json
    timestamp.json
    

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24. 署名済メタデータの保存
    Docker Client
    #cloudnativejp
    Notary Server
    Notary Signer
    Docker Registry
    TUF DB
    Key DB
    root.json
    targets.json
    snapshot.json
    timestamp.json
    

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25. 署名済メタデータの保存
    Docker Client
    #cloudnativejp
    Notary Server
    Notary Signer
    Docker Registry
    TUF DB
    Key DB
    root.json
    targets.json
    snapshot.json
    timestamp.json
    

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26. 安全性のための仕掛け
    ● 依存関係にある複数のメタデータ
    ○ それぞれ独立に署名することで危険性を減らす
    ○ target 署名鍵のみ流出してもイメージ詐称不可
    ● 信頼サーバ・署名サーバの分離
    ○ 信頼サーバ に侵入されても鍵自体は流出しない
    ○ 署名サーバを HSM 化するとより安全
    ● ただし root 署名鍵が流出するとアウト
    #cloudnativejp
    

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27. まとめ
    ● Docker イメージの同一性
    ○ Tag だけでは同一性が保証できない
    ○ Digest をもっとうまく使いたい
    ● Notary による Content Trust
    ○ Digest と Tag を紐づけイメージの詐称を阻止
    ● TUF を利用した安全性の担保
    ○ 複数の署名を使用、さらに署名サーバを隔離
    #cloudnativejp
    

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28. What a Notable Notary!
    Presented by チェシャ猫 (@y_taka_23)
    #cloudnativejp
    

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