Docker是時下使用范圍最廣的開源容器技術(shù)之一，具有高效易用等優(yōu)點。由于設計的原因，Docker天生就帶有強大的安全性，甚至比虛擬機都要更安全，但你可曾想過“堅不可摧”的Docker也會被人攻破，Docker逃逸所造成的影響之大幾乎席卷了全球的Docker容器。本期美創(chuàng)安全實驗室將會帶大家研究造成Docker逃逸的根本原理以及相應的防御方法。

Docker簡介

Docker是一種容器，容器的官方定義是：將軟件打包成標準化單元、以用于開發(fā)、交付和部署。容器的特點在于格式統(tǒng)一，運行速度快，所需資源小，并且可以層層重疊。

與虛擬機的架構(gòu)進行一下對比就可以看出，Docker整體的架構(gòu)更加輕巧，靈活。而且由于Docker是直接利用宿主機的系統(tǒng)內(nèi)核，所以可以做到幾秒鐘之內(nèi)創(chuàng)建大量的容器，他們的啟動速度是在數(shù)量級上的差距。

圖1：虛擬機與Docker的架構(gòu)對比圖

（左為虛擬機架構(gòu)、右為Docker架構(gòu)）

Docker逃逸原理

因為Docker所使用的是隔離技術(shù)，就導致了容器內(nèi)的進程無法看到外面的進程，但外面的進程可以看到里面，所以如果一個容器可以訪問到外面的資源，甚至是獲得了宿主主機的權(quán)限，這就叫做“Docker逃逸”。

目前產(chǎn)生Docker逃逸的原因總共有三種：

一、由內(nèi)核漏洞引起。

二、由Docker軟件設計引起。

三、由特權(quán)模式與配置不當引起。

接下來依次對這三種逃逸方法做簡單說明。

01由于內(nèi)核漏洞引起的逃逸

因為Docker是直接共享的宿主主機內(nèi)核，所以當宿主主機的內(nèi)核存在安全漏洞時會一并影響Docker的安全，導致可能會造成Docker逃逸。具體流程如下：

①使用內(nèi)核漏洞進入內(nèi)核上下文

②獲取當前進程的task struct

③回溯task list 獲取pid ＝ 1的task struct，復制其相關(guān)數(shù)據(jù)

④切換當前namespace

⑤打開root shell，完成逃逸

02由于Doker軟件設計引起的逃逸

比較典型的例子是Docker的標準化容器執(zhí)行引擎－－－－runc。Runc曾在2019年2月被爆出來過一個Docker逃逸漏洞CVE－2019－5736。其漏洞原理是，Docker、Containerd或其他基于runc的容易在運行時存在安全漏洞，攻擊者可以通過特定的容器鏡像或者exec操作獲取到宿主機runc執(zhí)行文件時的文件句柄并修改掉runc的二進制文件，從而獲取到宿主機的root執(zhí)行權(quán)限，造成Docker逃逸。

03由于特權(quán)模式＋目錄掛載引起的逃逸

這一種逃逸方法較其他兩種來說用的更多。特權(quán)模式在6．0版本的時候被引入Docker，其核心作用是允許容器內(nèi)的root擁有外部物理機的root權(quán)限，而此前在容器內(nèi)的root用戶只有外部物理機普通用戶的權(quán)限。

使用特權(quán)模式啟動容器后（docker run －－privileged），Docker容器被允許可以訪問主機上的所有設備、可以獲取大量設備文件的訪問權(quán)限、并可以執(zhí)行mount命令進行掛載。

當控制使用特權(quán)模式的容器時，Docker管理員可通過mount命令將外部宿主機磁盤設備掛載進容器內(nèi)部，獲取對整個宿主機的文件讀寫權(quán)限，此外還可以通過寫入計劃任務等方式在宿主機執(zhí)行命令。

除了使用特權(quán)模式啟動Docker會引起Docker逃逸外，使用功能機制也會造成Docker逃逸。Linux內(nèi)核自版本2．2引入了功能機制（Capabilities），打破了UNIX／LINUX操作系統(tǒng)中超級用戶與普通用戶的概念，允許普通用戶執(zhí)行超級用戶權(quán)限方能運行的命令。例如當容器以－－cap－add＝SYSADMIN啟動，Container進程就被允許執(zhí)行mount、umount等一系列系統(tǒng)管理命令，如果攻擊者此時再將外部設備目錄掛載在容器中就會發(fā)生Docker逃逸。