#镜像签名验证

在 Tekton Chains 中，它可以自动为构建的镜像签名，并将签名记录到 SLSA Provenance 中。

#功能概述

此方法使用 Tekton Chains 自动为构建的镜像签名，然后使用 cosign 或 Kyverno 验证签名：

1. 配置 Tekton Chains 自动为构建的镜像签名。
2. 使用 buildah Tekton Task 构建镜像。
3. （可选）使用 cosign CLI 验证签名。
4. 配置 Kyverno 规则，仅允许已签名的镜像。
5. 使用该镜像创建 Pod 以验证签名。

#使用场景

以下场景需要参考本文档中的指导：

• 在 Kubernetes 集群中使用 Kyverno 实现镜像签名验证
• 强制执行安全策略，仅允许部署已签名的镜像
• 在 CI/CD 流水线中设置自动镜像签名验证
• 确保生产环境中的镜像完整性和真实性
• 为容器镜像实现供应链安全控制

#前提条件

• 已安装 Tekton Pipelines、Tekton Chains 和 Kyverno 的 Kubernetes 集群
• 已启用镜像推送的 registry
• 已安装并配置好可访问集群的 kubectl CLI
• 已安装 cosign CLI 工具
• 已安装 jq CLI 工具

#流程概览

#分步说明

#步骤 1-7：基础设置

这些步骤与 快速开始：已签名 Provenance 指南完全相同。请按照该指南中的说明完成以下步骤：

• 步骤 1：生成签名密钥
• 步骤 2：设置认证
• 步骤 3：配置 Tekton Chains
• 步骤 4：创建示例 Pipeline
• 步骤 5：运行示例 Pipeline
• 步骤 6：等待 PipelineRun 完成签名
• 步骤 7：从 PipelineRun 获取镜像

#步骤 8：使用 Kyverno 验证签名

在 步骤 8：验证镜像和 Attestation 中，我们使用 cosign CLI 验证签名。 这里我们使用 Kyverno 验证签名。

#步骤 8.1：创建 Kyverno 策略，仅允许已签名的镜像部署

策略如下：

apiVersion: kyverno.io/v1
kind: ClusterPolicy
metadata:
  name: only-cosign-image-deploy
spec:
  webhookConfiguration:
    failurePolicy: Fail
    timeoutSeconds: 30
  background: false
  rules:
    - name: check-image
      match:
        any:
          - resources:
              kinds:
                - Pod
              namespaces:
                - policy
      verifyImages:
        - imageReferences:
            - "*"
            # - "<registry>/test/*"
          skipImageReferences:
            - "ghcr.io/trusted/*"
          failureAction: Enforce
          verifyDigest: false
          required: false
          useCache: false
          imageRegistryCredentials:
            allowInsecureRegistry: true
            secrets:
              # The credential needs to exist in the namespace where kyverno is deployed
              - registry-credentials

          attestors:
            - count: 1
              entries:
                - keys:
                    publicKeys: |- # <- The public key of the signer
                      -----BEGIN PUBLIC KEY-----
                      MFkwEwYHKoZIzj0CAQYIKoZIzj0DAQcDQgAEFZNGfYwn7+b4uSdEYLKjxWi3xtP3
                      UkR8hQvGrG25r0Ikoq0hI3/tr0m7ecvfM75TKh5jGAlLKSZUJpmCGaTToQ==
                      -----END PUBLIC KEY-----

                    ctlog:
                      ignoreSCT: true

                    rekor:
                      ignoreTlog: true

:::details {title="YAML 字段说明"}

• spec.rules[].match.any[].resources：要匹配并验证的资源。
  • kinds：要匹配并验证的资源类型。
    • Pod：Pod 资源。
  • namespaces：要匹配并验证的资源所在的命名空间。
    • policy：policy 命名空间中的资源将被匹配并验证。
• spec.rules[].verifyImages：要验证的镜像。
  • imageReferences：要验证的镜像引用。
    • *：将验证所有镜像引用。
    • <registry>/test/*：仅验证 <registry>/test registry 中的镜像引用。
  • skipImageReferences：要跳过的镜像引用。
    • ghcr.io/trusted/*：仅跳过 ghcr.io/trusted registry 中的镜像引用。
  • imageRegistryCredentials：
    • allowInsecureRegistry：是否允许不安全的 registry。
    • secrets：用于镜像 registry 凭证的 secrets。
      • registry-credentials：secret 的名称。该 secret 需要存在于部署 kyverno 的命名空间中。
  • attestors：用于镜像验证的 attestors。
    • count：需要匹配的 attestors 数量。
    • entries：attestors 的条目。
      • keys：attestors 的密钥。
        • publicKeys：attestors 的公钥。
          • 此公钥与 signing-secrets secret 中的公钥 cosign.pub 相同。
        • ctlog：attestors 的 ctlog。
          • ignoreSCT：是否忽略 SCT。
            • 在隔离网络环境中，首先忽略 SCT。
        • rekor：attestors 的 rekor。
          • ignoreTlog：是否忽略 Tlog。
            • 在隔离网络环境中，首先忽略 Tlog。 :::

需要调整的配置

• spec.rules[].attestors[].entries[].keys.publicKeys：签名者的公钥。
  • 此公钥与 signing-secrets secret 中的公钥 cosign.pub 相同。
  • 可以从 获取签名公钥 部分获取该公钥。

保存为名为 kyverno.only-cosign-image-deploy.yaml 的 yaml 文件，并使用以下命令应用：

$ kubectl apply -f kyverno.only-cosign-image-deploy.yaml

clusterpolicy.kyverno.io/only-cosign-image-deploy configured

#步骤 8.2：验证策略

在定义该策略的 policy 命名空间中，创建一个 Pod 来验证该策略。

使用 pipeline 创建的已签名镜像来创建 Pod。

$ export NAMESPACE=<policy>
$ export IMAGE=<<registry>/test/chains/demo-1:latest@sha256:93635f39cb31de5c6988cdf1f10435c41b3fb85570c930d51d41bbadc1a90046>

$ kubectl run -n $NAMESPACE signed --image=${IMAGE} -- sleep 3600

pod/signed created

Pod 将成功创建。

$ export NAMESPACE=<policy>
$ kubectl get pod -n $NAMESPACE signed

NAME      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
signed   1/1     Running   0          10s

使用未签名镜像创建 Pod。

$ export NAMESPACE=<policy>
$ export IMAGE=<<registry>/test/chains/unsigned:latest>

$ kubectl run -n $NAMESPACE unsigned --image=${IMAGE} -- sleep 3600

如果收到如下输出，则表示 Pod 被策略阻止。

Error from server: admission webhook "mutate.kyverno.svc-fail" denied the request:

resource Pod/policy/unsigned was blocked due to the following policies

only-cosign-image-deploy:
  check-image: 'failed to verify image ubuntu:latest:
    .attestors[0].entries[0].keys: no signatures found'

#步骤 9：清理资源

删除前面步骤创建的 Pod。

$ export NAMESPACE=<policy>
$ kubectl delete pod -n $NAMESPACE signed

pod "signed" deleted

删除策略。

$ kubectl delete clusterpolicy only-cosign-image-deploy

#预期结果

完成本指南后：

• 你已经配置好用于镜像签名的 Tekton Chains 和用于签名验证的 Kyverno
• 容器镜像会在构建过程中自动签名
• 只有已签名的镜像才能在指定命名空间中部署
• 未签名的镜像会被 Kyverno 策略自动阻止
• 你已经为容器镜像实现了基础的供应链安全控制

本指南为在 CI/CD 流水线中实现供应链安全提供了基础。在生产环境中，你应该：

1. 配置适当的命名空间隔离和访问控制
2. 为签名密钥实现安全的密钥管理
3. 为策略违规设置监控和告警
4. 定期轮换签名密钥并更新安全策略
5. 考虑实现额外的安全控制，例如漏洞扫描

#参考资料

• Chains Signed Provenance Tutorial
• Chains Configuration