关于运维:基于-Traefik-的激进-TLS-安全配置实践

Traefik 是一个古代的 HTTP 反向代理和负载均衡器，使部署微服务变得容易。

Traefik 能够与现有的多种基础设施组件（Docker、Swarm 模式、Kubernetes、Marathon、Consul、Etcd、Rancher、Amazon ECS…）集成，并主动和动静地配置本人。

明天咱们基于 Traefik on K8S 来具体阐明如何对 TLS 平安进行「激进」配置。

K8S 集群；
域名：ewhisper.cn（由 DNSPod 进行 DNS 治理，已指向 K8S 集群的 Traefik Ingress 的 LoadBalancer 公网地址）
应用 cert-manager 主动治理的证书 *.ewhisper.cn 作为 Traefik 的默认证书；cert-manager 位于 cert-manager NameSpace 下
Traefik 2.4.8 装置于 K8S 集群的 kube-system NameSpace 下，且应用 CRDs 进行配置。

全站受信证书 + HTTPS。具体如下：

全站 HTTPS 443 端口配置；
证书来自 Let’s Encrypt（由 cert-manager 主动申请）（⚡激进，生产慎用！）
监听 HTTP 申请，并重定向到 HTTPS；（⚡激进，生产慎用！）
启用 HSTS 性能（⚡激进，生产慎用！）
TLS 版本限定在 TLS 1.3（⚡激进，生产慎用！）

应用 Traefik 的 CRD – TLSOption 配置如下：

apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: TLSOption
metadata:
  name: default
  namespace: kube-system

spec:
  minVersion: VersionTLS13

💡 阐明：

minVersion: VersionTLS13 指定 TLS 最小版本为 TLS 1.3.

⚠️ Warning:

以防万一，倡议 namespace: kube-system 和 Traefik 所在的 ns 保持一致。

应用 Traefik 的 CRD – TLSStore 配置如下：

apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: TLSStore
metadata:
  name: default
  namespace: cert-manager

spec:
  defaultCertificate:
    secretName: ewhisper-crt-secret

💡 阐明：

secretName: ewhisper-crt-secret 这个是 cert-manager 主动从 Let’s Encrypt 申请到的证书的寄存地位（cert-manager 会负责定期自动更新该证书）。Traefik 就应用该证书作为默认证书。

⚠️ Warning:

TLSStore，留神 namespace: cert-manager 必须要在证书的 secret 所在的 NameSpace。

接下来 2 个性能：

HTTP 重定向到 HTTPS
启用 HSTS

都是通过 Traefik CRD – Middleware 来进行配置的。

Traefik CRD Middleware – redirectshttps 配置如下：

# Redirect to https
apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: Middleware
metadata:
  name: redirectshttps
  namespace: kube-system
spec:
  redirectScheme:
    scheme: https
    permanent: true

💡 阐明：

redirectScheme: 协定重定向
scheme: https: HTTP 协定重定向为 HTTPS
permanent: true: 设置为 true 以利用永恒重定向。

Traefik CRD Middleware – hsts-header 配置如下：

apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: Middleware
metadata:
  name: hsts-header
  namespace: kube-system
spec:
  headers:
    customResponseHeaders:
      Strict-Transport-Security: 'max-age=63072000'

customResponseHeaders 利用于响应头的名称和值。
Strict-Transport-Security: 'max-age=63072000': 即「HTTP 严格传输平安」响应头，收到该响应头的浏览器会在 63072000s（约 2 年）的工夫内，只有拜访该网站，即便输出的是 http，浏览器会主动跳转到 https。（HSTS 是浏览器端的跳转，之前的「HTTP 重定向到 HTTPS」是服务器端的跳转）

以上的所有配置，包含：

TLS 版本限定在 TLS 1.3
证书
HTTP 重定向到 HTTPS
启用 HSTS

都是全局的配置，接下来针对具体的域名 – 这里是 example.ewhisper.cn 进行配置。

应用 Traefik 的 CRD – IngressRoute 配置如下：

apiVersion: traefik.containo.us/v1alpha1
kind: IngressRoute
metadata:
  name: example
  namespace: cert-manager
spec:
  entryPoints:
    - websecure
    - web
  routes:
    - match: Host(`example.ewhisper.cn`)
      kind: Rule
      middlewares:
        - name: hsts-header
          namespace: kube-system
        - name: redirectshttps
          namespace: kube-system
      services:
        - name: example
          namespace: default
          port: 8080
  tls: {}

💡 阐明：

entryPoints: EntryPoints 是进入 Traefik 的网络入口点。它们定义将接管数据包的端口，以及是否侦听 TCP 或 UDP。如下图所示：

这里 entryPoints 是动态配置，是间接动态配置在 Traefik Deployment 中的，如下图：
- entryPoint – traefik 地址端口是：:9000/tcp
- entryPoint – web 地址端口是：:8000/tcp
- entryPoint – websecure 地址端口是：:8443/tcp，且 tls 为 true
- 而后，再通过 Serivce Type: LoadBalancer 裸露到公网的: 80 和 443 端口（至于entryPoint – traefik 则还没有通过 SVC 裸露，所以即便配了 IngressRoute 也无法访问），如下：
websecure 即：example.ewhisper.cn 能够通过 https://example.ewhisper.cn:443 拜访；
web 即：example.ewhisper.cn 能够通过 http://example.ewhisper.cn:80 拜访；
kind: Rule Rule 是一组配置了值的匹配器（即 match），它决定一个特定的申请是否匹配特定的条件。如果规定通过验证，Route 就会成为流动的，调用中间件，而后将申请转发给服务。
match: Host(`example.ewhisper.cn`): 这里是查看申请域名 (host 报头值) 是否以给定域之一（即example.ewhisper.cn）为指标。
middlewares: 连贯到 Route 的中间件是在申请被发送到你的服务之前 (或者在服务的答复被发送到客户端之前) 对申请进行调整的一种办法。在 trafik 中有几种可用的中间件，一些能够批改申请、报头，一些负责重定向，一些增加身份验证，等等。应用雷同协定的中间件能够组合成链，以适应每个场景。中间件作用如下图所示：
name: hsts-header 启用 HSTS 的中间件（能够复用）
name: redirectshttps 启用 HTTP 重定向到 HTTPS 的中间件（能够复用）
services... 转发到 K8S default NameSpace 下的 example Service 的 8080 端口。

假如以上配置都放在 ./traefik-sec 目录下，执行如下命令失效：

kubectl apply -f ./traefik-sec

间接浏览器拜访 http://example.ewhisper.cn 域名，跳转到 http://example.ewhisper.cn, 并且证书已失效。

☝ HTTP 重定向到 HTTPS 已失效

在 SSL Labs 的 SSL Server Test 下进行验证。验证后果如下：

☝ 评分为 A，且 HSTS 已启用

☝ 证书为 *.ewhisper.cn 非法证书

☝ TLS 协定只反对 TLS 1.3

🎉🎉🎉

应用 cert-manager 为 dnspod 的域名签发收费证书 | 作者 roc
Traefik 官网文档
Traefik2.3.x 应用大全(更新版) | 作者阳明
Mozilla SSL Configuration Generator

三人行, 必有我师; 常识共享, 天下为公. 本文由东风微鸣技术博客 EWhisper.cn 编写.

关于运维:基于-Traefik-的激进-TLS-安全配置实践

前言

环境根本信息

「激进」的 TLS 配置

配置实际

TLS 版本限定在 TLS 1.3

证书

HTTP 重定向到 HTTPS

启用 HSTS

具体域名配置

配置失效

验证

浏览器拜访

通过 SSL Labs 验证

参考资料