쿠버네티스가 많이 사용된다, 표준 플랫폼이 되었다는 것은 이제 구지 강조하지 않아도 될만큼 클라우드를 사용하거나 들어본 사람이라면 알고 있는 이야기입니다. 그러나 어떤 기술이든 사용이 늘고, 유즈 케이스가 다양해지고 확장되어 사용되다보면 고려해야할 사항이 늘어나는 것도 자명한 일입니다. 쿠버네티스의 복잡성을 과소평가하는 개발자나 엔지니어는 없겠지만, 제대로 관리하기 위한 방법이나 도구를 선정하는 것은 항상 어려운 일입니다. 쿠버네티스 환경을 관리하려면 다양한 구성 요소들의 상호 작용을 깊이 이해해야 하며, 특히 가시성과 보안 측면에서 중요합니다.
오늘은 쿠버네티스의 골든 시그널에 대해 살펴보고, 이러한 시그널이 보안 문제와 어떻게 연결되는지 알아보겠습니다. 또한 이를 활용하여 일반적인 공격 체인으로부터 쿠버네티스 환경을 보호하는 방법을 제시하겠습니다.
쿠버네티스 운영과 보안의 중요성
쿠버네티스는 점점 더 복잡해지고 있으며, 이는 운영 및 보안 측면에서 많은 과제를 야기합니다. 예를 들어 잘못된 구성, 취약한 권한 관리, 불완전한 모니터링 등으로 인해 다양한 보안 문제가 발생할 수 있습니다. 이러한 문제들은 사이버 공격에 취약할 수 있으며, 심각한 데이터 침해 및 시스템 장애로 이어질 수 있습니다.
따라서 쿠버네티스 환경에 대한 깊이 있는 이해와 체계적인 모니터링 및 보안 대책이 필요합니다. 이를 통해 쿠버네티스의 안정성과 보안을 강화하고, 사용자 환경을 개선할 수 있습니다.
골든 시그널의 이해
골든 시그널은 사이트 신뢰성 엔지니어링(SRE) 분야에서 유래된 개념입니다. 이는 사용자 경험과 시스템 신뢰성을 모니터링하고 관리하기 위한 핵심 성과 지표(KPI)들입니다. 골든 시그널은 시스템의 성능, 보안, 가용성 목표와 관련된 문제를 조기에 감지할 수 있는 조기 경보 시스템 역할을 합니다.
골든 시그널 주요 지표
- 지연 시간(Latency): 시스템 응답 속도
- 트래픽(Traffic): 시스템에 들어오는 요청량
- 오류(Errors): 시스템에서 발생하는 오류 수준
- 포화도(Saturation): 시스템 리소스 사용량
이러한 지표들은 쿠버네티스 환경에서 매우 중요한 의미를 가지며, 보안 관점에서도 활용할 수 있습니다. 쿠버네티스 관점에서 4개의 골든 시그널을 살펴보면
- 지연 시간 (Latency): 쿠버네티스에서 지연 시간은 서비스에서 포드로 요청이 전달되는 데 걸리는 시간입니다. 높은 지연 시간은 네트워크 문제, 리소스 경합 또는 이상 현상을 나타낼 수 있습니다. 지연 시간의 비정상적인 급증은 네트워크 탐지, 데이터 유출 또는 리소스 소진 공격과 같은 잠재적 위협을 의미할 수 있습니다.
- 트래픽: 쿠버네티스의 트래픽은 서비스 또는 포드로 전송된 요청 수로 나타납니다. 트래픽 모니터링은 사용 패턴을 파악하고 비정상적인 급증이나 감소를 탐지하는 데 도움이 됩니다. 갑작스럽고 설명할 수 없는 트래픽 증가는 DDoS 공격, 무단 접근 시도 또는 잠재적 보안 침해의 징조일 수 있습니다.
- 오류: 쿠버네티스 환경의 오류는 포드가 요청에 응답하지 못하거나, 서비스가 요청을 라우팅하지 못하거나, 포드가 중단되는 것으로 나타날 수 있습니다. 높은 오류율은 취약점, 잘못된 구성 또는 적극적인 악용 시도를 나타낼 수 있습니다.
- 포화: 쿠버네티스의 포화는 노드 또는 포드의 CPU 또는 메모리 사용량을 모니터링하여 측정됩니다. 이는 리소스가 용량에 얼마나 가까운지를 보여줍니다. 예를 들어, 과도한 리소스 소비 또는 높은 포화 수준은 손상된 워크로드, 암호화폐 채굴 공격 또는 리소스 소진 공격의 징조일 수 있습니다.
지연 시간, 트래픽, 오류 및 포화를 쿠버네티스 환경 내에서 맥락화하고 보안 영향을 이해함으로써 현재의 보안 태세를 강화하고 컨테이너화된 애플리케이션과 인프라를 다양한 사이버 위협으로부터 보호할 수 있습니다.
골든 시그널을 활용한 주요 공격 체인 탐지
쿠버네티스 보안에서 일반적인 공격 체인을 이해하는 것이 핵심입니다. 골든 시그널은 이러한 공격 체인을 조기에 탐지하는 데 중요한 역할을 합니다. 대표적인 4가지 공격 체인과 관련 골든 시그널은 다음과 같습니다:
노출된 엔드포인트 공격
- 트래픽: 노출된 엔드포인트로의 갑작스러운 트래픽 증가
- 오류: 오류 발생률 상승은 무단 접근 시도를 나타낼 수 있음
권한 상승 공격
- 지연 시간: 서비스-Pod 간 요청 지연이 증가하면 무단 접근 시도를 나타낼 수 있음
- 오류: 증가된 오류율은 RBAC 정책 문제 또는 무단 접근으로 인한 공격 가능성이 있음
공급망 공격
- 트래픽: 컨테이너 레지스트리의 비정상적인 트래픽 패턴은 악용된 이미지로 인해 나타날 수 있음
- 포화도: 증가된 자원의 사용은 악성 워크로드의 배포를 의미할 수 있음
개발자 신용(크리덴셜) 도용
- 지연 시간: 리소스 액세스 시간의 지연은 탈취된 크리덴셜을 통한 비인가 접근을 의미할 수 있음
- 트래픽: Git 리포지토리에 대한 요청 폭증 등 비정상적인 트래픽 패턴은 크리덴셜 탈취의 가능성을 의미함
이와 같이 쿠버네티스 환경 내에서 지연 시간, 트래픽, 오류, 포화도 등의 골든 시그널을 모니터링하고 이해하면, 다양한 사이버 위협으로부터 컨테이너 애플리케이션 및 인프라를 보호할 수 있습니다.
골든 시그널을 모니터링하고 알림 설정을 통해 심각한 보안 위협으로 발전하기 전에 담당조직에 알리고 위협을 방지할 수 있습니다. 적절한 얼럿 설정에 필요한 고려사항은 다음과 같습니다.
- Threshold 기반 알림: 지연 시간이 특정 한도를 초과하거나, 오류 비율이 급증하거나, 리소스 포화도가 위험 수준에 도달하는 등 골든 신호에 대해 명확한 임계값을 정의하고 알림 설정
- 이상 탐지: 트래픽, 지연 시간, 오류 및 포화도에서 비정상적인 패턴이나 편차를 식별할 수 있도록 이상 탐지 구현
- 상황별 경고: Kubernetes 클러스터 내 다양한 워크로드와 서비스의 특성과 요구사항에 맞춰 경고를 사용자 지정
- 실행 가능한 경고: 식별된 문제를 신속하게 진단하고 해결할 수 있도록 충분한 정보와 상황 정보를 제공
골든 시그널 분석 및 적절한 툴의 사용
골든 시그널의 지속적인 분석과 재검토를 통해 쿠버네티스 보안을 유지해야 합니다. 효과적인 지표 검토를 위해, 과거 데이터 분석을 통한 트렌드, 패턴, 잠재적 이상징후 파악을 진행하고, 성능 베이스라인(기준) 설정 및 정기적인 업데이트를 통해 편차를 줄이고 이상징후를 신속하게 파악합니다. 포화도를 통해 용량 계획과 리소스 할당을 조정하여 리소스 부족을 방지하며, 골든 시그널과 보안 로그 및 기타 지표들의 상호 연관성을 분석하여 잠재적인 보안 사고를 사전에 방지할 수 있습니다.
이를 위해 적절한 쿠버네티스 모니터링 툴을 선택할 필요가 있으며 대표적인 모니터링 툴에는 프로메테우스, 그라파나 예이거 등이 있습니다.
향후 방향
쿠버네티스 보안에서 골든 시그널의 중요성과 활용 방법을 살펴보았습니다. 골든 시그널은 쿠버네티스 환경의 안정성과 보안을 강화하는 데 핵심적인 역할을 합니다.
앞으로 쿠버네티스 보안을 위해서는 이와 같은 모니터링 및 분석 기술 외에도 취약점 관리, 액세스 제어, 암호화, 로깅 및 감사 등 다양한 보안 모범 사례를 종합적으로 적용해야 할 것입니다.
ARMO 플랫폼을 통한 보안 강화
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원문출처: Leveraging golden signals for enhanced kubernetes security
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