在快速软件交付时代，敏捷开发在很大程度上依赖于 DevOps。通过持续集成和持续部署 (CI/CD) 管道简化软件发布，从而实现代码集成、测试和部署的自动化。如果管道中没有包含足够的控制，这种速度和自动化可能会让企业面临安全风险。随着威胁形势变得更加复杂，将强大的网络安全防护措施集成到 CI/CD 工作流程中对于保护基础设施和软件应用程序至关重要。
我们将在本博客中深入探讨保护 DevOps 管道的细微差别，并提供将网络安全纳入整个 CI/CD 生命周期的彻底方法。
DevOps 的演变：为什么安全性常常落后
DevOps 方法旨在加快软件开发速度，减少编写代码和部署应用程序之间的时间。传统上，安全措施是在开发周期的后期添加的，导致了臭名昭著的“安全瓶颈”。如今，现代 CI/CD 实践必须将安全性作为开发过程的一个组成部分，通常称为 DevSecOps。
然而，将安全性嵌入到 DevOps 管道中需要的不仅仅是简单地改变传统的安全实践。 DevOps 的自动化、快节奏特性引入了新的攻击媒介，管道任何组件的故障都可能危及整个系统。这就需要一种复杂的、多层的安全方法。
另请阅读：安全访问服务边缘 (SASE)：云驱动世界中的网络安全
CI/CD 管道中的核心安全挑战
在深入研究解决方案之前，必须了解 CI/CD 环境中出现的最常见的安全挑战：
- 不安全的代码： DevOps 依靠快速迭代而蓬勃发展，通常会导致代码未经彻底的安全审查就被投入生产。 SQL 注入、跨站脚本 (XSS) 和不安全依赖项等漏洞可能会被忽视。
- 访问控制不足：DevOps 管道经常涉及具有不同访问控制模型的多个系统（构建服务器、版本控制、工件存储库）。错误配置的角色或过于宽松的访问可能为恶意行为者提供切入点。
- 暴露的秘密：代码存储库中的硬编码凭据、API 密钥和令牌会带来严重风险。攻击者可以未经授权访问敏感服务，利用这一据点升级权限或提取数据。
- 第三方依赖项：开源库和第三方服务是现代开发的重要组成部分。通过受损库进行的供应链攻击可能会感染整个管道，从而导致灾难性后果。
- 自动化构建和基础设施即代码 (IaC) ：自动化加速了部署，但也带来了基础设施配置错误的风险。安全性较差的构建环境、容器和云资源可能会使组织面临权限升级或数据泄露等威胁。
保护 DevOps 管道：将网络安全集成到 CI/CD 的关键策略
将安全性集成到 CI/CD 管道中的关键在于自动化安全检查并将其嵌入到现有工作流程中。以下是保护管道每个阶段的最有效策略的详细分类：
持续集成中的静态应用程序安全测试 (SAST)
静态应用程序安全测试 (SAST) 工具允许开发人员在开发过程的早期识别源代码中的安全漏洞。 SAST 需要集成到 CI 流程中，作为每个代码提交的一部分运行，以检测 SQL 注入、不安全的 API 和缓冲区溢出等问题。与传统的代码审查不同，SAST 工具分析代码中的已知漏洞并标记它们以进行修复。
- 实施：将 SAST 添加为构建过程的一部分，将每个漏洞视为构建失败。现代 SAST 工具可以与流行的 CI 平台集成，例如 Jenkins、GitLab 和 CircleCI。
- 自动化：SAST 检查可以自动在每个拉取请求或代码合并事件时触发，确保没有不安全的代码到达构建阶段。
第三方库的依赖关系扫描
DevOps 管道中最容易被忽视的安全领域之一是第三方库。现代应用程序通常依赖于大量的开源依赖项，其中许多可能存在漏洞。 OWASP Dependency-Check 或 Snyk 等工具可以自动扫描这些库中的已知漏洞。
- 实现：将依赖关系扫描工具嵌入到构建过程中，以自动标记不安全的库。应定期更新依赖项清单（例如 package.json、pom.xml），以减轻已知风险。
- 自动化：安排定期扫描第三方依赖项，并在发现任何软件包中的漏洞时自动发出警报。
持续部署中的动态应用程序安全测试 (DAST)
SAST 专注于代码级问题，而动态应用程序安全测试 (DAST) 则模拟对正在运行的应用程序的攻击，以查找部署环境中的漏洞。 DAST 工具分析应用程序的运行时行为，检测错误配置、XSS 和身份验证绕过等缺陷。
- 实施：将 DAST 工具合并到暂存或预生产环境中，以对已部署的应用程序运行安全扫描。 OWASP ZAP 或 Burp Suite 等工具可以集成到部署过程中。
- 自动化：将 DAST 自动化作为分段部署的一部分。这可确保在生产部署之前扫描每个版本。
秘密管理和安全存储
DevOps 管道通常需要访问敏感信息，例如 API 密钥、证书和数据库凭据。不要将这些秘密硬编码到代码库中，而是利用安全保管库来存储和访问它们。 HashiCorp Vault、AWS Secrets Manager 或 Azure Key Vault 等流行工具为敏感数据提供安全存储和访问控制。
- 实施：从存储库中删除所有硬编码的机密，并将其替换为对机密管理服务的调用。确保只有授权的服务和用户才能访问这些机密。
- 自动化：执行自动秘密轮换策略，以降低过时凭证被利用的风险。
持续交付中的容器安全
容器是现代 DevOps 环境的主要组成部分，保护容器映像的安全至关重要。配置错误或易受攻击的容器映像可能会使您的整个基础设施遭受攻击。在容器管理中实施安全最佳实践包括扫描映像中的漏洞并确保安全配置。
- 实施：使用 Aqua Security 或 Clair 等工具在构建过程中扫描容器映像是否存在漏洞。 Kubernetes 集群应配置为仅使用来自受信任注册表的经过验证的映像。
- 自动化：将映像扫描集成到 CI/CD 管道中，以便在部署之前检查每个新映像。
基础设施即代码 (IaC) 安全
基础设施即代码 (IaC) 可自动配置环境，但不安全的配置可能会导致安全漏洞。 Terraform、CloudFormation 和 Ansible 等工具应包含安全最佳实践，例如基于角色的访问控制和加密。
- 实施：在应用基础设施更改之前，使用 Checkov 或 TFLint 等静态分析工具扫描 IaC 是否存在安全错误配置。
- 自动化：在部署之前自动触发 IaC 安全检查，确保仅将安全配置部署到云环境。
持续监控和事件响应
DevOps 管道中的安全性不会在部署后结束。持续监控已部署的应用程序和基础设施对于检测和响应新威胁是必要的。 Prometheus 和 Grafana 等工具与 Splunk 或 Elastic 等安全监控平台相结合，可以向团队发出可疑活动警报。
- 实施：针对异常行为（例如网络流量意外激增或未经授权的访问尝试）设置警报规则。
- 自动化：使用自动事件响应 (IR) 工具快速解决安全事件、隔离受损系统或回滚不安全的部署。
结论
确保 DevOps 管道的安全需要一种全面的方法，该方法将 CI/CD 生命周期每个阶段的安全性集成在一起。组织可以通过自动化安全检查并将其嵌入到现有工作流程中，确保速度和敏捷性不会以安全为代价。从静态和动态测试到安全秘密管理、容器安全和持续监控，这些策略将帮助 DevOps 团队构建能够抵御不断变化的威胁环境的弹性、安全应用程序。
