Diseño e implementación de un clúster Kubernetes seguro en AWS

Abstract

Los problemas de seguridad en Kubernetes impactan negativamente a las organizaciones, causando retrasos en las entregas de proyectos, pérdida de confianza de los clientes o recibiendo sanciones por fuga de datos personales. En este proyecto se van a implementar soluciones técnicas que mitiguen los riesgos principales que afectan a este producto, tomando como referencia el manifiesto publicado por la OWASP Kubernetes Top Ten. Kubernetes juega un rol fundamental en los procesos actuales de desarrollo de software al ser una plataforma que reúne todas las funcionalidades necesarias para gestionar la operativa de una aplicación basada en microservicios. A pesar de sus ventajas, lo cierto es que muchas organizaciones descartan o ralentizan su adopción debido a los problemas de seguridad que acechan a esta tecnología. En este trabajo se han analizado los principales riesgos que afectan a Kubernetes según el modelo de amenazas “OWASP Kubernetes Top Ten”. A partir de esta referencia, se ha diseñado e implementado un clúster EKS seguro en Amazon Web Services con el objetivo de mitigar las amenazas identificadas. Aplicando la guía de buenas prácticas de fortificación de sistemas del proveedor cloud, se ha creado la infraestructura con código Terraform. Después, se han definido políticas de seguridad con Kyverno para garantizar el cumplimiento de las directivas establecidas en las cargas de trabajo. Finalmente, se ha instalado Falco para monitorizar los logs y alertar en tiempo real de eventos sospechosos y se han configurado escaneos de seguridad periódicos con Trivy para obtener informes de vulnerabilidades. Las acciones implementadas integran la seguridad en los ciclos de desarrollo de software siguiendo las metodologías DevSecOps, obteniendo como resultado un producto exportable al ámbito empresarial.

Kubernetes security issues negatively impact businesses, for example, causing project delays, customer loss, or regulatory fines from the public administration due to compliance violations or data breaches. This Final Master's Thesis investigates, designs, and implements technical solutions to mitigate the risks of this product, taking the manifest OWASP Kubernetes Top Ten as a reference. Kubernetes plays a crucial role in the modern software development lifecycle because it is a platform with all the capabilities that any application based on microservices needs. Despite these advantages, many organizations reject or postpone using this technology because of security concerns. This thesis has analyzed the principal risks of Kubernetes, taking the threat modeling “OWASP Kubernetes Top Ten” as a reference. We have designed and implemented a secure EKS cluster on Amazon Web Service to mitigate the previously identified threats. After following the vendor's best practices guide regarding system hardening, we provisioned the infrastructure using code developed with Terraform. After that, we deployed security policies using Kyverno to ensure that all workloads meet the security requirements. Finally, we installed Falco to analyze logs and trigger alerts in real-time after detecting suspicious activity, and we configured periodic security scans with Trivy to obtain vulnerabilities reports. With the previous actions taken, security has been integrated into software development lifecycle following DevSecOps methodologies, obtaining an exportable product for the business.