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クラウドコンテナのセキュリティ:Kubernetesとその先を守る

ルーベン・カメルリンクルーベン・カメルリンク
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クラウドコンテナのセキュリティ:Kubernetesとその先を守る

コンテナはアプリケーションの構築とデプロイ方法に革命をもたらし、高速性と汎用性を提供します。開発者はアプリに必要なすべてをバンドルし、ノートPCからクラウドまでどこでも実行できます。しかしこの利便性は新たなセキュリティ課題も生み出します。見落とされた1つのイメージが大規模な脆弱性を引き起こす可能性があり、2020年のDocker Hub認証情報漏洩事件のようなインシデントがその深刻さを如実に物語っています(TechCrunchDark Reading)。

コンテナの採用は加速を続けており、ガートナーは2025年までに85%以上の組織が本番環境でコンテナ化されたアプリケーションを運用すると予測している(ガートナーレポート)。一方、コンテナイメージにおけるオープンソースの脆弱性は依然として注目される課題であり、2023年オープンソースセキュリティ状況調査などの研究によれば、90%のイメージに古くなったパッケージや脆弱なパッケージが含まれていることが明らかになっている(Synopsys 2023年レポート)。

Googleなどの主要プロバイダーによるセキュリティガイダンスや、クラウドネイティブコンピューティング財団(CNCF)のレポートは、すべてのクラウドおよびDevOpsチームが注視すべきベストプラクティスと新たな脅威をさらに浮き彫りにしている。

クラウドセキュリティの基礎を包括的に理解するには、『クラウドセキュリティ:完全ガイド』を参照してください。アーキテクチャ設計のアプローチに関心がある場合は、『クラウドセキュリティアーキテクチャ:原則、フレームワーク、ベストプラクティス』が、初期段階からの安全な設計について掘り下げています。

TL;DR

本記事では、クラウドコンテナセキュリティの必須知識を解説します。イメージ、レジストリ、ランタイム、オーケストレーター(Kubernetesなど)という4つの重要なレイヤーを分解し、各レイヤーを保護するための実践的な手順、ツールのガイダンス、避けるべきよくあるミスを紹介します。

クラウドコンテナセキュリティが異なる理由とは?

従来の仮想マシンは分離にハイパーバイザーを使用するため、セキュリティ対策がより容易です。一方、コンテナはホストのOSカーネルを共有します。そのため「Dirty COW」のようなカーネル脆弱性が存在する場合、侵害されたコンテナが脱出しシステム全体に影響を及ぼす可能性があります。コンテナの境界だけに依存するのは不十分です。

コンテナのセキュリティ確保には、スピード、自動化、そして多層的なアプローチが不可欠です。共有カーネルモデルに特化した戦略で基本防御を補完する必要があります。パイプラインの各段階で自動化されたチェックを実施することが、決定的な差を生みます。

クラウドアプリケーションセキュリティ:SaaSおよびカスタムクラウドアプリの保護において、インフラストラクチャ層とアプリケーション層の両方を包括的にカバーする実践的なアプローチをさらに学びましょう。

コンテナセキュリティの4つの層

強固なクラウドコンテナセキュリティ計画は、コンテナライフサイクルの全段階に対処します。これは四層のケーキを守ることに例えられます。各層が全体的な防御において極めて重要です。

セキュリティ層 重点分野 主要な行動
1. イメージ ビルドプロセスのセキュリティ確保 脆弱性をスキャンし、最小限のベースイメージを使用し、不要なツールを削除する。
2. レジストリ 画像の保存の保護 プライベートレジストリを使用し、レジストリ内のイメージをスキャンし、アクセス制御を実装する。
3. ランタイム 実行中のコンテナの保護 異常な動作を監視し、最小権限を適用し、読み取り専用ファイルシステムを使用する。
4. オーケストレーター 管理プレーンの保護 Kubernetesを強化し、ネットワークポリシーを活用し、シークレットを安全に管理する。

異なるレイヤー向けのツールを比較する場合、『クラウドセキュリティツール&プラットフォーム:2025年比較』ではコンテナおよびクラウドセキュリティの主要ソリューションを検証しています。

これらの層について、より詳しく見ていきましょう。

1. コンテナイメージの保護(「ビルド」)

セキュリティはビルド時に始まります。ベースイメージに欠陥があれば、それ以降のすべてがリスクとなります。

  • 最小限のベースイメージを使用する:重いイメージは不要な攻撃対象領域を生み出します。AlpineやGoogleの「distroless」のような最小限のイメージは、シェルや余分なツールを排除し、攻撃者の活動を困難にします。実用的な説明については、Google CloudのDistrolessコンテナイメージを参照してください。
  • 脆弱性のスキャン:オープンソースライブラリやOSパッケージには潜在的なリスクが潜んでいます。CI/CDにコンテナスキャナー(Trivy、Clair、Aquaなど)を統合し、チェックを自動化するとともに既知の問題があるデプロイをブロックしましょう。パッチを最新状態に保つため、定期的な更新をスケジュールしてください。CNCFクラウドネイティブセキュリティホワイトペーパーでは、コンテナセキュリティのためのツールとワークフローに関するガイダンスを提供しています。
  • root として実行しないでください: コンテナ内のデフォルトのrootアクセスは危険です。Dockerfileでroot以外のユーザーを指定してください。例えば以下のように単純なものでも構いません: ユーザー appuser 適切な権限を設定した後は、攻撃者にとってのハードルが高くなる。参照 Dockerfile作成におけるDockerのベストプラクティス ユーザー権限の詳細については。

実用的な統合戦略において、クラウドネイティブアプリケーション保護プラットフォーム(CNAPP)は、多層的なセキュリティとコンプライアンスを調整する上で不可欠になりつつある。

2. コンテナレジストリの保護(「Ship」)

レジストリはアプリケーションの設計図を保持しています。侵害された場合、インフラへの攻撃の足掛かりとなる可能性があります。

  • プライベートレジストリを使用する:パブリックなDocker Hubは、プロプライエタリなイメージを置く場所ではありません。Amazon ECR、Google Artifact Registry、Azure Container Registryなどのサービスは、クラウドのIAMと統合され、きめ細かい制御を提供します。詳細については、NISTのコンテナセキュリティに関するガイダンスを参照してください。
  • プッシュ時スキャン:レジストリに送信されるすべてのイメージを自動的に検査します。この第二の防御ラインにより、ビルド時に見逃された直前の脆弱性を検出できます。定期的なスキャンは、Google Cloudのコンテナセキュリティ推奨事項で示されるベストプラクティスに沿ったものです。
  • イメージ署名の強制:Docker Content Trust や Notary などのツールを使用すると、イメージに署名でき、信頼されたバージョンのみが本番環境で実行されます。利点や仕組みの詳細については、Docker の公式ドキュメント「イメージ署名」を参照してください。

パブリックリポジトリにおけるインシデント(攻撃者が暗号通貨マイニングコンテナをすり替えるなど)は、イメージ署名とプライベートレジストリの重要性を浮き彫りにしています。アプリの拡張されたクラウド境界を保護するには、クラウドセキュリティポスチャ管理(CSPM)を検討してください。

3. 実行時におけるコンテナの保護(「実行」)

コンテナが実際に稼働している状態では、検知と対応が重要となる。

  • 最小権限の原則:各コンテナには必要なもののみへのアクセス権限を与えること——読み取り専用ファイルシステム、制限付きネットワーク接続、最小限のカーネル機能などを想定する。
  • 実行時脅威検知:FalcoやSysdigのようなソリューションは、予期せぬシェルアクセスから異常なネットワークパターンまで、不審な動作を検知します。リアルタイム監視は対応時間を確保します。
  • ホストの監視:ホストOSのパッチ適用、ログ監視、アクセス権限の厳格な管理を実施する。Aikidoクラウド全体のCSPMツールは、ホスト、コンテナ、クラウド環境全体の可視性を一元化できる。

コンテナのリソース使用量(CPU、メモリ)を制限し、Kubernetes ネットワークポリシーを使用して横方向の移動を防止する——これは、侵入を封じ込める防火扉を設置するのと同様である。

4. オーケストレーター(Kubernetes)のセキュリティ対策

Kubernetesは強力なツールだが、その複雑さがリスクを覆い隠している。

  • 制御プレーンの強化:最小権限の原則に基づき、強力な認証とRBACを用いてAPIサーバーへのアクセスを厳密に制御する。定期的にロールを監査し、冗長な権限を整理する。
  • ネットワークポリシーの実装:デフォルトではポッドは自由に通信できます。必要に応じてワークロードを分離するルールを設定してください。これにより侵害されたポッドの影響が拡散するのを防ぎます。
  • シークレットを安全に管理:Kubernetes Secretsでシークレットを保存し、HashiCorp VaultやAWS Secrets Managerなどのツールと連携します。シークレットをローテーションし、アクセスログを保持します。

説明責任のためにKubernetes監査ログを有効化してください。コンテナ上で構築されたアプリケーションのセキュリティ対策について詳しく知りたいですか?当社の「クラウドアプリケーションセキュリティ」ガイドでは、現代の開発環境におけるベストプラクティスを解説しています。

コンテナ環境のセキュリティ確保のための実践的チェックリスト

すべてをまとめると、環境に応用できる実用的なチェックリストは以下の通りです:

ベストプラクティス 確認
最小限の、定期的に更新されるベースイメージを使用する
デプロイ前およびレジストリへのプッシュ時にすべてのイメージをスキャンする
コンテナを非rootユーザーとして実行する
画像をプライベートでアクセス制御されたレジストリに保存する
画像にデジタル署名し、検証を強制する
実行時脅威検知ツール(Falco、Sysdig)を導入する
コンテナの権限を制限し、リソースを制限する
Kubernetes NetworkPolicyによるネットワークアクセスのセグメント化
Kubernetes Secrets または外部マネージャーでシークレットを安全に保管する
RBAC権限のレビューと監査
ホストOSのパッチ適用と監視
Kubernetes監査ログを有効にする

結論

クラウドコンテナセキュリティに万能薬は存在しません。開発用ノートPCから本番環境クラスターに至るまで、あらゆる層にわたる継続的な取り組みが必要です。イメージ、レジストリ、ランタイム、オーケストレーターの各層を保護することで、イノベーションを阻害することなく実用的な防護策を構築できます。

多層防御は単なる流行語ではありません。コンテナ運用を確信を持って進めるための道筋です。クラウドセキュリティの効率化をお考えですか? Aikido をお試しください。クラウド資産に対する統合的な可視性と自動化された保護を実現します。

4.7/5

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