Дмитрий Рыбалка, Lamoda Tech: «Безопасность Kubernetes — это не только технические меры, но и культура DevOps»

В последние года Kubernetes стал стандартом оркестрации, но вместе с масштабированием растёт и интерес злоумышленников: регулярно происходят взломы кластеров через уязвимые образы, случаи несанкционированного доступа через открытые API и атаки на узлы через устаревшие ОС. Старший DevOps Engineer Lamoda Tech Дмитрий Рыбалка рассказал в интервью для Cyber Media, как с этими угрозами помогает бороться Talos Linux.

Cyber Media: Расскажите, как вы выбрали Talos Linux для запуска Kubernetes?

Дмитрий Рыбалка: Моё знакомство с Talos Linux началось еще до работы в Lamoda Tech. На предыдущем проекте перед нами стояла задача выбрать операционную систему, которая отвечала бы нашим требованиям:

1. Минимальный набор компонентов,
2. Файловая система только для чтения (read-only FS) — для обеспечения immutability (неизменности),
3. Встроенное hardening (минимизация поверхности атак) системы,
4. Безопасные и транзакционные обновления,
5. Поддержка как облачных, так и bare-metal (физические сервера) сред,
6. Нативная поддержка запуска и управления Kubernetes.

Анализ доступных решений показал, что этим критериям соответствуют так называемые Container-Optimized OS (операционные системы, оптимизированные для запуска контейнеров).

После детального сравнения всех доступных вариантов мы остановились на Talos Linux. Более подробно этапы отбора и результаты сравнения я описывал в докладе «Kubernetes-кругосветка: история создания отчуждаемой инфраструктуры К8С и ее поддержки» на конференции DevOps Conf 2025.

Cyber Media: Насколько Talos Linux упрощает управление безопасностью Kubernetes по сравнению с традиционными дистрибутивами?

Дмитрий Рыбалка: Talos Linux изначально создавалась как операционная система, предназначенная исключительно для запуска и стабильной работы Kubernetes. По сути, единственное, что ее связывает с другими операционными системами, — это ядро Linux (причем используется одна из актуальных LTS-версий, т.е. версий с долгосрочной поддержкой). Такой подход определил ее ключевые особенности, в том числе в области информационной безопасности.

Благодаря минимальному набору компонентов поверх ядра, атакующий получает крайне ограниченное пространство для маневра. Это существенно снижает риски эксплуатации уязвимостей в сервисах. Безопасность заложена в саму архитектуру системы: hardening на уровне ОС; поддержка стандартов соответствия: KSSP, CIS, STIG; файловая система только для чтения (read-only FS), которая препятствует закреплению атакующего в системе. После перезагрузки все изменения стираются — даже конфигурационные файлы можно настроить так, чтобы они не сохранялись.

Есть поддержка proxy и логирования для всех компонентов, расширенные возможности для работы в air-gapped (изолированных) средах, встроенный host файрвол, шифрование дисков, поддержка таких технологий изоляции, как gVisor и Kata Containers.

Отказ от традиционного SSH в пользу единого API управления значительно снижает риски несанкционированного доступа и упрощает аудит действий. Благодаря встроенной политике безопасности на уровне Pod Security Admission (PSA), даже если вы не знакомы с концепцией PSA, система автоматически проверяет ваши описания ресурсов на соответствие рекомендациям по безопасности, обеспечивая защиту по умолчанию.

Безопасные или А/Б обновления актуальны, если используются виртуализация. Этот вид обновлений гарантирует, что хост после обновления загрузится и продолжит работать, а не упадет в бесконечные сообщения о критической ошибке.

Разработчики Talos Linux взяли на себя большую часть той работы, которую обычно приходится выполнять инженерам эксплуатации и специалистам по информационной безопасности вручную либо прибегать к сторонним автоматизированным системам.

Cyber Media: Давайте обсудим практическое влияние Talos OS на безопасность. Какие основные угрозы возникают при работе с Kubernetes?  

Дмитрий Рыбалка: Я бы выделил следующие:

1. Некорректно настроенные политики RBAC (управление доступом на основе ролей).
2. Недостаточная сетевая и логическая сегментация между компонентами кластера.
3. Уязвимости в контейнерах и ядре операционной системы.
4. Уязвимости в самом Kubernetes.
5. Риски, связанные с цепочками поставок образов контейнеров.

Talos Linux помогает минимизировать эти риски. Система следует лучшим практикам обеспечения безопасности на уровне поставок. Все официальные образы подписываются, что позволяет проверить их целостность и происхождение. Это защищает от использования скомпрометированных или модифицированных версий ОС. Что касается контроля над цепочками поставок внутри самого Kubernetes, то здесь уже необходимы дополнительные инструменты — например, реализация GitOps-подхода, позволяющая проверять цифровые подписи артефактов, а также использование Policy Engine, такого как Kyverno, для валидации подписей контейнеров перед их запуском.

Talos использует «ванильный» (оригинальный) Kubernetes, что позволяет оперативно обновлять его до актуальных версий сразу после выхода патча. В отличие от некоторых других операционных систем, где требуется ожидание специализированных сборок, Talos предоставляет возможность быстро применять последние патчи безопасности. Кроме того, процесс обновления прозрачен и безопасен благодаря транзакционной модели.

Ядро Linux регулярно обновляется в составе новых релизов Talos, что положительно сказывается на общем уровне безопасности. Также поддерживаются современные версии containerd (2.X), которые закрывают ряд известных уязвимостей и повышают защиту на уровне контейнеров. Talos поддерживает гибкую настройку Seccomp-профилей и AppArmor, что позволяет дополнительно ограничивать системные вызовы и поведение контейнеров.

Что касается управления доступом на уровне Kubernetes, то здесь Talos не предоставляет собственных решений. Настройка политик RBAC остается задачей администратора кластера. Однако минимальная поверхность атаки самой операционной системы позволяет значительно снизить риски, даже если политики RBAC настроены не идеально.

Cyber Media: Поделитесь своей практикой: как вы обеспечиваете безопасность образов контейнеров?

Дмитрий Рыбалка: Мы придерживаемся общепринятых лучших практик обеспечения безопасности образов контейнеров:

1. Анализ кода на этапе CI. На уровне пайплайна мы используем различные линтеры и инструменты статического анализа кода, чтобы выявить потенциальные уязвимости и нарушения безопасности еще до сборки образа.
2. Сканирование образов на уязвимости. После сборки каждый образ проходит автоматическое сканирование с помощью специализированных решений для поиска известных уязвимостей в зависимостях, библиотеках и базовых образах.
3. Подписание артефактов. Все выпускаемые артефакты — образы, Helm-чарты, OCI-артефакты — подписываются. Это позволяет гарантировать целостность и происхождение каждого компонента.

4. Валидация подписей в Kubernetes. На этапе деплоя в Kubernetes происходит проверка подписей артефактов. Только после успешной валидации разрешается запуск соответствующих контейнеров.
5. Периодический аудит образов в runtime. Мы также проводим регулярные проверки уже запущенных образов непосредственно внутри кластера Kubernetes, чтобы оперативно выявлять появившиеся уязвимости или несанкционированные изменения.
6. Внешние инфраструктурные компоненты также предварительно скачиваются, проходят проверку и валидацию, и лишь после этого становятся доступными для использования из локального registry.

Такой многоуровневый подход позволяет минимизировать риски, связанные с использованием недоверенных или скомпрометированных образов, и обеспечивает высокий уровень защищенности на всех этапах жизненного цикла контейнеров.

Cyber Media: А что насчёт zero-trust security? Есть ли встроенные механизмы для аутентификации и авторизации?

Дмитрий Рыбалка: Модель Zero Trust (нулевого доверия) или более расширенная Zero Trust Network Access (ZTNA) строится на пяти ключевых принципах:

• Never trust, always verify (Никогда не доверяй, всегда проверяй)
• Assume breach (Предполагай компрометацию)
• Least privilege access (Минимальные привилегии)
• Micro-segmentation (Микросегментация)
• Continuous validation (Непрерывная проверка)

Talos Linux закрывает задачи по каждому пункту. Система полностью исключает возможность несанкционированного доступа через стандартные каналы — например, SSH, который является частой точкой входа для злоумышленников. Вместо этого используется защищённый API, через который осуществляется всё управление узлом.

Каждый запрос к API проходит аутентификацию через клиентские сертификаты TLS, авторизацию (RBAC в Talos), валидацию, проверку корректности и безопасности операции.

В Talos Linux отсутствует root shell. Доступ к системе возможен только через аутентификацию и авторизацию через API — не через прямой доступ к shell, что исключает возможность компрометации при физическом доступе

Talos изначально разрабатывалась с учётом того, что любая часть инфраструктуры может быть скомпрометирована. Поэтому у системы есть специальные функции на этот случай:

• Immutability — файловая система только для чтения (read-only), что препятствует изменению состояния системы изнутри.
• Secure by default — всевозможные поверхности атак минимизированы (минимальное ядро, отсутствие лишних бинарных файлов, в системе их всего 28).
• Transaction-based updates — обновления применяются целиком или откатываются при ошибке, что позволяет быстро восстановить работоспособность после инцидента.
• Среди возможностей Talos Linux — реализация шифрованных межузловых соединений через WireGuard и построение безопасных VPN-сетей с использованием Tailscale.

Talos предоставляет механизм встроенного RBAC (Role-Based Access Control), позволяющий определить, кто и какие действия может выполнять с узлом.

Например, можно выделить роли:

• os:admin — полный доступ,
• os:operator — доступ на чтение плюс возможность перезапуска машины и выполнение резервного копирования etcd.
• os:reader — просмотр состояния узла без возможности изменения, только безопасные доступы (Пример: листинг файлов, но без возможности их прочитать)
• os:etcd:backup — выполнение резервного копирования etcd

Это позволяет строго контролировать уровень доступа и минимизировать риски, связанные с человеческим фактором или компрометацией учётных записей.

Хотя микросегментация обычно реализуется на уровне Kubernetes или сетевых политик, Talos поддерживает защиту на уровне хоста через встроенный фаервол , позволяющий ограничивать сетевой доступ к узлу.

Наконец, Talos обеспечивает сквозную проверку (end-to-end validation) всех артефактов и изменений. Все официальные образы подписываются криптографическими ключами. Это позволяет гарантировать их целостность и происхождение. Система не запустит неподписанный или модифицированный образ. Поддержка Secure Boot и интеграция с TPM-модулями позволяет удостоверить загрузочную цепочку и обнаружить любые изменения в конфигурации на уровне BIOS/UEFI и загрузки ядра. Обновления применяются транзакционно, то есть либо полностью, либо никакого изменения не происходит. Перед применением каждое обновление проверяется на соответствие цифровой подписи.

Все процессы, запущенные в Talos Linux (например, containerd, kubelet, apiserver и другие), поддерживают логирование. Это позволяет собирать и анализировать журналы без необходимости установки дополнительных агентов. Хотя Talos сам по себе минималистичен, он поддерживает отправку логов во внешние системы (например, Loki, Fluentd, и прочие). Все запросы к управляющему API также регистрируются. Это позволяет фиксировать каждое действие, совершённое пользователями — например, перезагрузка узла, изменение конфигурации или обновление образа.

Cyber Media: Напоследок давайте обсудим человеческий фактор, который, наверно, является самой частой причиной инцидентов в Kubernetes. Какие ошибки вы бы выделили?

Дмитрий Рыбалка: Во-первых, это некорректные настройки RBAC и чрезмерные привилегии
Часто разработчики или DevOps-инженеры назначают завышенные права (например, роль cluster-admin) для упрощения работы, игнорируя принцип минимальных привилегий. Это открывает возможность для эскалации прав и повышает риски при компрометации учетных данных.

Во-вторых, использование непроверенных или устаревших образов. Случаи загрузки контейнеров из публичных реестров без предварительного сканирования на уязвимости — частая причина заражения кластера. Особенно опасны образы с открытым исходным кодом, которые содержат скрытые backdoor или вредоносные зависимости.

Далее, ручное управление вместо GitOps и IaC. Ручные изменения в кластере вне CI/CD-пайплайнов нарушают аудит и контроль изменений, увеличивая вероятность ошибочной или злонамеренной модификации конфигураций.

Наконец, неправильная настройка сетевых политик. Часто кластеры создаются с открытыми сетевыми политиками, допускающими свободное взаимодействие между Pod’ами. Это облегчает перемещение злоумышленника внутри кластера после первоначального проникновения.

Понимать, что безопасность Kubernetes — это не только технические меры, но и культура DevOps, уровень осведомленности команд и наличие четко определенных процессов. Повышение квалификации, внедрение автоматизированных проверок и соблюдение принципов zero-trust позволяют значительно снизить риски, связанные с человеческим фактором.

Cyber Media: Есть ли какие-то неочевидные проблемы безопасности, с которыми вы столкнулись при работе с Talos?

Дмитрий Рыбалка: При всей продуманности архитектуры Talos Linux и ориентации на безопасность, есть нюансы, которые могут стать источником рисков, если их вовремя не учесть.

Одной из неочевидных особенностей стало возможное пересечение плоскостей управления: API Talos, который обеспечивает управление самой операционной системой, доступен изнутри кластера Kubernetes (при включении соответствующей опции). Это означает, что если злоумышленник получает доступ к контейнеру с повышенными привилегиями внутри Pod, то он может попытаться достичь уровня хоста через обращение к этому API. Соответственно, возникает потенциальная возможность эскалации привилегий.

Еще один важный момент — слияние ролей администратора Talos и Kubernetes kube-admin. Если у пользователя есть права администрирования Talos, он может получить доступ к конфигурации Kubernetes и, в конечном итоге, получить полномочия кластер-администратора (kube-admin). Это создает определенные сложности с точки зрения разделения обязанностей и контроля доступа: даже при строгом RBAC в Kubernetes, на уровне ОС остается вектор, позволяющий обойти эти ограничения.

Эти особенности не являются критическими уязвимостями, но требуют внимательного подхода к проектированию политик безопасности, ограничению привилегий на уровне контейнеров и тщательной настройке сетевых политик, чтобы минимизировать вероятность компрометации инфраструктуры.