Sysdig Falco：你不可不知的Docker安全监控利器

作者介绍

林伟壕，SecDevOpsor，先后在中国电信和网易游戏从事数据网络、网络安全和游戏运维工作。对Linux运维、虚拟化和网络安全防护等研究颇多，目前专注于网络安全自动化检测、防御系统构建。

入侵检测和漏洞扫描可谓是主动发现安全问题的“内功外功”，在容器技术应用越来越广泛的今天，也需要被给予同样的重视。本文将探讨Docker入侵检测工具Sysdig Falco的基础知识以及如何检测容器的异常行为等问题。

Sysdig Falco是一种旨在检测异常活动开源的系统行为监控程序。作为Linux主机入侵检测系统，对Docker依旧特别有用，因为它支持容器上下文，如container.id、container.image或其规则的命名空间。

虽然说Sysdig Falco是一种审计工具，却与Seccomp或AppArmor等内核态的审计工具全然不同。Sysdig Falco在用户空间中运行，使用内核模块拦截系统调用，而其他类似工具在内核级别运行系统调用过滤或监控。用户空间实现的一个好处是能够与Docker编排工具等外部系统集成。

本文将从以下4个安全威胁场景展示如何使用Sysdig Falco进行异常行为监控：

• 运行交互式Shell的容器；

• 运行未经授权的进程；

• 写入非用户数据目录；

• 容器异常挂载。

读者将同时扮演攻击者和防御者（系统管理员）角色，验证Sysdig Falco是否已检测到入侵企图。

一、部署Sysdig Falco

首先，把构建Sysdig Falco所需要的配置文件放在/etc/falco下：

1、展示和输出相关的配置

2、检测规则的配置

3、log文件创建

touch /var/log/falco_events.log

总而言之，falco.yaml配置Falco服务，falco_rules.yaml配置威胁检测模式，falco_events.log将用作事件日志文件。

然后，我们可以从Docker Hub拉取镜像并启动Sysdig Falco容器，安装我们之前定义的配置文件：

注意：如果不小心终止了容器或想要重新加载配置文件，随时可以重新启动Falco。

二、4个威胁场景的检测演示

下面开始进行4个威胁场景的检测演示。

1、运行交互式Shell的容器

我们第一个例子很简单：

检测攻击者在任意容器中运行交互式Shell。此警报包含在默认规则集中。让我们先触发它看看，然后再查看规则定义。

在Docker主机上运行容器，例如Nginx：

docker run -d -P --name example1 nginxdocker ps

现在生成一个交互式Shell：

docker exec -it example1 bash

如果需要，你可以玩一下，然后运行exit离开容器Shell。

如果用>tail/var/log/falco_events.log来打开日志文件，我们应该能够看到类似下面的log：

这是/etc/falco/falco_rules.yaml中触发事件的规则：

这是一个相当复杂的规则，可能你现在还没有完全理解每个部分，但看到识别规则名称、描述、一些触发条件、事件输出以及Falco提供的一些上下文感知变量，如proc.name或％container.info，优先级和一些标签。这是Sysdig Falco的特有语法和配置导致的。

2、运行未经授权的进程

Docker最佳实践建议每个容器只运行一个进程，这在安全上也是非常有意义，因为你可以轻而易举的发现异常启动的进程。比如说你知道你的Nginx容器应该只运行Nginx进程，其他的任意进程都是异常的指标。让我们为此示例下载配置文件的新版本：

现在，请注意文件中的以下规则：

让我们剖析这条规则的触发条件，每个条件都是缺一不可的：

• spawned_process

（宏：成功运行新进程）；

• container

（宏：运行它的命名空间属于容器而非主机）；

• 以Nginx开头的container.image

（容器属性：拥有每个授权进程列表的镜像名称）；

• 不属于Nginx的proc.name

（Nginx：允许的进程名称列表）。

要应用新配置文件，我们将重新启动Sysdig Falco容器：

docker restart falco

现在我们需要运行一个新的Nginx容器：

docker run -d -P --name example2 nginx

并运行example2容器中的任意内容，例如ls：

如果用tail/var/log/falco_events.log查看日志，可以看到类似下面的记录：

看吧，这个异常捕获得非常漂亮！Sysdig Falco通知显示了一个异常的进程。

3、写入非用户数据目录

容器不变性意味着运行的容器完全相同，它们不会对从镜像运行的软件进行任意更改，并且任意用户数据都位于外部安装的卷中。当任意进程尝试写入非数据目录时，就让触发警报。 让我们为此示例下载配置文件的新版本：

注意定义我们为Nginx定制的允许写入目录的宏：

我们来看看上面使用的open_write宏：

这些条件基于Sysdig系统调用过滤器，在这种情况下，我们过滤打开或OpenAT系统调用，打开模式写入和文件描述符。 要应用新配置文件，我们将重新启动Sysdig Falco容器：

docker restart falco

现在，可以生成一个新容器并尝试以下规则：

docker run -d -P --name example3 nginx

docker exec -it example3 bash

mkdir /userdata

touch /userdata/foo

touch /usr/foo 

退出容器并接着查看日志文件tail/var/log/falco_events.log，你会发现两个异常事件：

第一个事件是因为运行交互式Shell写入/dev/tty，这是正常的和符合预期的。第二个事件是Falco检测到写入/usr的异常文件。

4、通过容器进行敏感挂载

容器通常具有已定义且不经常更改的挂载点集合。如果容器尝试在允许的目录集之外安装主机目录或文件，则可能是某人试图突破容器，或者是团队成员为容器开放了太大的权限。 让我们为此示例下载配置文件的新版本：

这是监视容器敏感挂载的规则：

宏sensitive_mount包含禁用目录。

默认情况下，它只是监视/proc，但在我们的配置文件中，我们已经修改为包含/mnt了。

要应用新配置文件，我们将重新启动Sysdig Falco容器：

docker restart falco

现在，可以生成一个新容器并尝试mount /mnt：

docker run -d -P --name example4 -v/mnt:/tmp/mnt alpine

如果用tail/var/log/falco_events.log查看日志，可能会看到：

Sysdig Falco通知显示它检测到敏感的挂载。

事件发生器

Falco有一个合成事件生成器，可以显示默认规则集的所有功能。这非常适合全面了解Sysdig Falco的所有功能。

让我们拉取镜像并启动事件生成器：

如果用tail-f/var/log/falco_events.log查看日志，将看到检测到许多可疑行为，因为该容器模拟了各种典型的容器入侵和突破尝试：

本文介绍了Sysdig Falco的基础知识及其基于Docker部署上的操作。从内核系统调用和事件，Linux命名空间和特定于容器的元数据开始，可以配置安全警报，而无需修改或检测Docker镜像。 

这次我们只是使用简单的文件输出来关注规则语法，但你也可以配置Sysdig Falco的自定义编程输出以向企业中的事件和报警系统发送通知。

参考

• 《Sysdig Falco文档》：

  https://github.com/draios/falco/wiki/

• 《SELinux，Seccomp，Sysdig Falco的技术讨论》：

  https://sysdig.com/blog/selinux-seccomp-falco-technical-discussion/

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