在内容信任沙盒中运行

本页面介绍了如何设置和使用用于试验信任的沙箱。 沙箱允许您在本地配置和尝试信任操作,而不会影响您的生产镜像。

在使用此沙箱之前,您应该已经阅读了 信任概述

前提条件

这些说明假设您正在运行 Linux 或 macOS。您可以在本地机器或虚拟机上运行此沙箱。您需要在本地机器或虚拟机上拥有运行 docker 命令的权限。

此沙箱需要您安装两个 Docker 工具:Docker Engine >= 1.10.0 和 Docker Compose >= 1.6.0。要安装 Docker Engine,请从 支持的平台列表中选择。要安装 Docker Compose,请参阅 此处的详细说明

沙盒中有什么?

如果您只是直接使用信任功能,您只需要 Docker Engine 客户端并访问 Docker Hub。沙箱模拟生产信任环境,并设置这些额外的组件。

容器描述
trustsandbox一个包含最新版本 Docker Engine 并预配置了一些证书的容器。这是您的沙盒环境,您可以使用 docker 客户端来测试信任操作。
注册表服务器本地注册表服务。
公证服务器负责处理信任管理所有繁重工作的服务

这意味着您运行自己的内容信任(Notary)服务器和注册表。 如果您仅与Docker Hub合作,则不需要这些组件。 Docker Hub已为您内置这些功能。然而,对于沙盒环境,您需要 构建自己的完整模拟生产环境。

trustsandbox 容器中,您与本地注册表交互,而不是与 Docker Hub 交互。这意味着您日常使用的镜像仓库不会被使用。在您操作时,它们是受保护的。

当你在沙盒中操作时,你也会创建root和repository密钥。沙盒被配置为将所有密钥和文件存储在trustsandbox容器中。由于你在沙盒中创建的密钥仅供娱乐使用,销毁容器也会同时销毁它们。

通过为 trustsandbox 容器使用 docker-in-docker 镜像,您也不会用您推送和拉取的镜像污染您真实的 Docker 守护进程缓存。这些镜像存储在附加到此容器的匿名卷中,并在您销毁容器后可以被销毁。

构建沙盒

在本节中,您将使用 Docker Compose 来指定如何设置和链接 trustsandbox 容器、Notary 服务器和 Registry 服务器。

  1. 创建一个新的 trustsandbox 目录并进入该目录。

     $ mkdir trustsandbox
     $ cd trustsandbox
    
  2. 使用你最喜欢的编辑器创建一个名为 compose.yml 的文件。例如,使用 vim:

     $ touch compose.yml
     $ vim compose.yml
    
  3. 将以下内容添加到新文件中。

     version: "2"
     services:
       notaryserver:
         image: dockersecurity/notary_autobuilds:server-v0.5.1
         volumes:
           - notarycerts:/var/lib/notary/fixtures
         networks:
           - sandbox
         environment:
           - NOTARY_SERVER_STORAGE_TYPE=memory
           - NOTARY_SERVER_TRUST_SERVICE_TYPE=local
       sandboxregistry:
         image: registry:2.4.1
         networks:
           - sandbox
         container_name: sandboxregistry
       trustsandbox:
         image: docker:dind
         networks:
           - sandbox
         volumes:
           - notarycerts:/notarycerts
         privileged: true
         container_name: trustsandbox
         entrypoint: ""
         command: |-
             sh -c '
                 cp /notarycerts/root-ca.crt /usr/local/share/ca-certificates/root-ca.crt &&
                 update-ca-certificates &&
                 dockerd-entrypoint.sh --insecure-registry sandboxregistry:5000'
     volumes:
       notarycerts:
         external: false
     networks:
       sandbox:
         external: false
    
  4. 保存并关闭文件。

  5. 在本地系统上运行容器。

     $ docker compose up -d
    

    第一次运行此命令时,docker-in-docker、Notary 服务器和注册表镜像将从 Docker Hub 下载。

在沙盒中玩耍

既然一切都已设置完成,您可以进入您的 trustsandbox 容器并 开始测试 Docker 内容信任。从您的主机,获取 trustsandbox 容器中的 shell。

$ docker container exec -it trustsandbox sh
/ #

测试一些信任操作

现在,从 trustsandbox 容器内部拉取一些镜像。

  1. 下载一个 docker 镜像用于测试。

     / # docker pull docker/trusttest
     docker pull docker/trusttest
     Using default tag: latest
     latest: Pulling from docker/trusttest
    
     b3dbab3810fc: Pull complete
     a9539b34a6ab: Pull complete
     Digest: sha256:d149ab53f8718e987c3a3024bb8aa0e2caadf6c0328f1d9d850b2a2a67f2819a
     Status: Downloaded newer image for docker/trusttest:latest
    
  2. 将其标记为推送到我们的沙箱注册表:

     / # docker tag docker/trusttest sandboxregistry:5000/test/trusttest:latest
    
  3. 启用内容信任。

     / # export DOCKER_CONTENT_TRUST=1
    
  4. 识别信任服务器。

     / # export DOCKER_CONTENT_TRUST_SERVER=https://notaryserver:4443
    

    此步骤仅因为沙盒正在使用其自己的服务器而有必要。 通常,如果您使用的是 Docker 公共中心,则此步骤没有必要。

  5. 拉取测试镜像。

     / # docker pull sandboxregistry:5000/test/trusttest
     Using default tag: latest
     Error: remote trust data does not exist for sandboxregistry:5000/test/trusttest: notaryserver:4443 does not have trust data for sandboxregistry:5000/test/trusttest
    

    您看到一个错误,因为该内容在 notaryserver 上尚不存在。

  6. 推送并签署受信任的镜像。

     / # docker push sandboxregistry:5000/test/trusttest:latest
     The push refers to a repository [sandboxregistry:5000/test/trusttest]
     5f70bf18a086: Pushed
     c22f7bc058a9: Pushed
     latest: digest: sha256:ebf59c538accdf160ef435f1a19938ab8c0d6bd96aef8d4ddd1b379edf15a926 size: 734
     Signing and pushing trust metadata
     You are about to create a new root signing key passphrase. This passphrase
     will be used to protect the most sensitive key in your signing system. Please
     choose a long, complex passphrase and be careful to keep the password and the
     key file itself secure and backed up. It is highly recommended that you use a
     password manager to generate the passphrase and keep it safe. There will be no
     way to recover this key. You can find the key in your config directory.
     Enter passphrase for new root key with ID 27ec255:
     Repeat passphrase for new root key with ID 27ec255:
     Enter passphrase for new repository key with ID 58233f9 (sandboxregistry:5000/test/trusttest):
     Repeat passphrase for new repository key with ID 58233f9 (sandboxregistry:5000/test/trusttest):
     Finished initializing "sandboxregistry:5000/test/trusttest"
     Successfully signed "sandboxregistry:5000/test/trusttest":latest
    

    由于您是第一次推送此仓库,Docker 会创建新的根密钥和仓库密钥,并要求您提供用于加密这些密钥的密码短语。如果您在此之后再次推送,它只会要求您提供仓库密码短语,以便解密密钥并再次签名。

  7. 尝试拉取您刚刚推送的镜像:

     / # docker pull sandboxregistry:5000/test/trusttest
     Using default tag: latest
     Pull (1 of 1): sandboxregistry:5000/test/trusttest:latest@sha256:ebf59c538accdf160ef435f1a19938ab8c0d6bd96aef8d4ddd1b379edf15a926
     sha256:ebf59c538accdf160ef435f1a19938ab8c0d6bd96aef8d4ddd1b379edf15a926: Pulling from test/trusttest
     Digest: sha256:ebf59c538accdf160ef435f1a19938ab8c0d6bd96aef8d4ddd1b379edf15a926
     Status: Downloaded newer image for sandboxregistry:5000/test/trusttest@sha256:ebf59c538accdf160ef435f1a19938ab8c0d6bd96aef8d4ddd1b379edf15a926
     Tagging sandboxregistry:5000/test/trusttest@sha256:ebf59c538accdf160ef435f1a19938ab8c0d6bd96aef8d4ddd1b379edf15a926 as sandboxregistry:5000/test/trusttest:latest
    

使用恶意镜像进行测试

当数据损坏时,启用信任功能并尝试拉取会发生什么?在本节中,您将进入 sandboxregistry 并篡改一些数据。然后,您尝试拉取它。

  1. 保持 trustsandbox shell 和容器运行。

  2. 从您的主机打开一个新的交互式终端,并获取到 sandboxregistry 容器的 shell。

    $ docker container exec -it sandboxregistry bash
    root@65084fc6f047:/#
    
  3. 列出您推送的 test/trusttest 镜像的层:

    root@65084fc6f047:/# ls -l /var/lib/registry/docker/registry/v2/repositories/test/trusttest/_layers/sha256
    total 12
    drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jun 10 17:26 a3ed95caeb02ffe68cdd9fd84406680ae93d633cb16422d00e8a7c22955b46d4
    drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jun 10 17:26 aac0c133338db2b18ff054943cee3267fe50c75cdee969aed88b1992539ed042
    drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jun 10 17:26 cc7629d1331a7362b5e5126beb5bf15ca0bf67eb41eab994c719a45de53255cd
    
  4. 切换到这些层之一的注册表存储目录(位于不同的目录中):

    root@65084fc6f047:/# cd /var/lib/registry/docker/registry/v2/blobs/sha256/aa/aac0c133338db2b18ff054943cee3267fe50c75cdee969aed88b1992539ed042
    
  5. 向其中一个 trusttest 层添加恶意数据:

    root@65084fc6f047:/# echo "Malicious data" > data
    
  6. 回到您的 trustsandbox 终端。

  7. 列出 trusttest 镜像。

    / # docker image ls | grep trusttest
    REPOSITORY                            TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
    docker/trusttest                      latest              cc7629d1331a        11 months ago       5.025 MB
    sandboxregistry:5000/test/trusttest   latest              cc7629d1331a        11 months ago       5.025 MB
    sandboxregistry:5000/test/trusttest   <none>              cc7629d1331a        11 months ago       5.025 MB
    
  8. 从我们的本地缓存中移除 trusttest:latest 镜像。

    / # docker image rm -f cc7629d1331a
    Untagged: docker/trusttest:latest
    Untagged: sandboxregistry:5000/test/trusttest:latest
    Untagged: sandboxregistry:5000/test/trusttest@sha256:ebf59c538accdf160ef435f1a19938ab8c0d6bd96aef8d4ddd1b379edf15a926
    Deleted: sha256:cc7629d1331a7362b5e5126beb5bf15ca0bf67eb41eab994c719a45de53255cd
    Deleted: sha256:2a1f6535dc6816ffadcdbe20590045e6cbf048d63fd4cc753a684c9bc01abeea
    Deleted: sha256:c22f7bc058a9a8ffeb32989b5d3338787e73855bf224af7aa162823da015d44c
    

    Docker 不会重新下载已经缓存的镜像,但我们希望 Docker 尝试从注册表下载被篡改的镜像,并因为其无效而拒绝它。

  9. 再次拉取镜像。这会从注册表下载镜像,因为我们没有缓存它。

    / # docker pull sandboxregistry:5000/test/trusttest
    Using default tag: latest
    Pull (1 of 1): sandboxregistry:5000/test/trusttest:latest@sha256:35d5bc26fd358da8320c137784fe590d8fcf9417263ef261653e8e1c7f15672e
    sha256:35d5bc26fd358da8320c137784fe590d8fcf9417263ef261653e8e1c7f15672e: Pulling from test/trusttest
    
    aac0c133338d: Retrying in 5 seconds
    a3ed95caeb02: Download complete
    error pulling image configuration: unexpected EOF
    

    拉取未能完成,因为信任系统无法验证镜像。

在沙箱中更多玩法

现在,你的本地系统上已经拥有了一个完整的 Docker 内容信任沙箱, 请随意试用它,看看它的表现如何。如果你发现 Docker 存在任何安全问题, 请随时发送电子邮件至 security@docker.com

清理您的沙盒环境

当你完成操作,并想要清理所有已启动的服务以及任何已创建的匿名卷时,只需在你创建 Docker Compose 文件的目录中运行以下命令:

    $ docker compose down -v