KubernetesのRBACの裏側

1. はじめに

Kubernetesは、コンテナ化されたアプリケーションをホストするための先進的なオーケストレーションエンジンです。このエンジン内で、**RBAC（Role-Based Access Control）**という認証メカニズムが注目を浴びています。

Kubernetes認証の重要性

Kubernetes環境内でリソースにアクセスする際の認証と認可は、セキュリティの観点から非常に重要です。誤った設定は、不正アクセスやデータの漏洩を引き起こす可能性があります。

RBACとは何か？

RBACは、ユーザーにロールを割り当て、そのロールに基づいてリソースへのアクセスを制御する方法です。これにより、特定のユーザーやグループに対して、必要な権限だけを付与することができます。

2. RBACとABAC：基本的な違い

RBACはロールに基づくアクセス制御を提供するのに対し、ABACは属性に基づくアクセス制御を提供します。

ABACの特性

ABACは、JSON形式のポリシーファイルによって認可ルールを定義します。しかし、現状のKubernetesのABACは、リソースの任意の属性に基づくアクセスを許可することは難しいです。

RBACの特性

RBACは、APIオブジェクトとしてRoleやRoleBindingを動的に追加できるため、より柔軟で効率的です。

3. RBACの許認可のパイプライン

Kubernetesの認証パイプラインは、ユーザーがどのリソースにアクセスできるかを判断するためのものです。このパイプラインには、RoleとRoleBindingの概念が含まれています。

Kubernetesでの認証と認可のフロー

1. ユーザーがリクエストを送信します。
2. Kubernetes APIサーバーはリクエストを受け取り、認証します。
3. リクエストが認証されると、認可プロセスが開始されます。
4. RBACはRoleとRoleBindingをチェックし、ユーザーのリクエストが許可されるかどうかを判断します。

RoleとRoleBindingの相互作用

Roleは、特定のネームスペース内でのリソースへのアクセス権限を定義します。一方、RoleBindingはユーザーやグループにRoleを紐付けます。

kind: Role
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  namespace: default
  name: pod-reader
rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["pods"]
  verbs: ["get", "list"]

上記は、pod-readerというRoleを示しています。このRoleは、podsリソースの取得と一覧表示の権限を持っています。

4. シナリオごとのRBACの設定方法

RBACの設定は、実際のユースケースやシナリオに応じて変わる可能性があります。以下は一般的な設定手順と

実例を示すものです。

RBACの基本的な設定手順

1. 必要なRoleを定義します。
2. ユーザーやグループにRoleを紐付けるRoleBindingを作成します。
3. RoleとRoleBindingをKubernetesクラスタに適用します。

RoleファイルとRoleBindingファイルの作成と適用

Roleファイルは、リソースへのアクセス権限を定義するためのものです。RoleBindingファイルは、ユーザーやグループにRoleを割り当てるためのものです。

# Roleファイル
kind: Role
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  namespace: default
  name: pod-reader
rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["pods"]
  verbs: ["get", "list"]

# RoleBindingファイル
kind: RoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: read-pods
  namespace: default
subjects:
- kind: User
  name: "janedoe"
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
roleRef:
  kind: Role
  name: pod-reader
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

上記の設定では、janedoeというユーザーにpod-readerというRoleが紐付けられています。

5. ABACの認証ワークフロー

ABACは、属性に基づいてユーザーのリソースへのアクセスを認証および認可する方法です。ABACポリシーはJSONファイルとして提供され、APIサーバーに供給される必要があります。

属性ベースのアクセス制御

ABACでは、ユーザーの属性（例：ユーザー名、役職など）に基づいてリソースへのアクセスを制御します。ABACの主な利点は、柔軟性とグラヌラリティですが、設定が複雑になる可能性があります。

JSONポリシーファイルの役割

ABACポリシーはJSON形式のファイルとして定義されます。このファイルはAPIサーバーに提供され、リクエストが来るたびに評価されます。

{
  "apiVersion": "abac.authorization.kubernetes.io/v1beta1",
  "kind": "Policy",
  "spec": {
    "user": "alice",
    "namespace": "projectA",
    "resource": "pods",
    "readonly": true
  }
}

このポリシーは、aliceというユーザーがprojectAというネームスペース内のpodsリソースを読み取ることを許可しています。

6. RBACの認証ワークフロー

RBACの認証ワークフローは、RoleとRoleBindingのコンセプトに基づいています。これにより、ユーザーやグループに特定のリソースへのアクセス権限を動的に付与することができます。

RoleとRoleBindingの導入

RBACの核となるのは、RoleとRoleBindingの2つのAPIオブジェクトです。これらのオブジェクトを使用することで、ユーザーにリソースへのアクセスを許可または拒否することができます。

RBACの効率的な管理

RBACは、APIオブジェクトとしてRoleとRoleBindingを動的に追加・削除する能力を持っています。これにより、ABACよりも簡単に

アクセス制御の設定や変更を行うことができます。

まとめ

Kubernetesの認証メカニズムとしてRBACとABACの2つの主な方法が提供されています。現代のKubernetes環境では、RBACが推奨される方法となっています。この記事では、これらのメカニズムの基本的な違いと利点、および実際の設定方法について詳しく説明しました。