Im Rahmen dieser Masterarbeit soll ein Framework konzipiert und implementiert werden, das verschiedene Open-Source-Tools zur Sicherheitsanalyse von Kubernetes-Clustern integriert und deren Ergebnisse darstellt. Hierbei steht die Frage im Vordergrund, welche sicherheitsrelevanten Schwachstellen in Kubernetes-Installationen entlang von Angriffsvektoren typischerweise auftreten, und wie gut diese durch bestehende Open-Source-Tools entdeckt werden können. Ziel ist es, eine Lösung zu entwickeln, die sowohl für die Initialüberprüfung neu aufgesetzter Kubernetes-Cluster als auch für die kontinuierliche Sicherheitsüberwachung im laufenden Betrieb eingesetzt werden kann. Die Arbeit umfasst folgende Teilaufgaben:
Literaturrecherche und Grundlagen
- Einführung in Kubernetes und relevante Sicherheitskonzepte
- Systematische Analyse typischer Schwachstellen, Angriffsvektoren und Sicherheitsrisiken in Kubernetes-Umgebungen
- Überblick über bestehende Open-Source-Sicherheitstools für Kubernetes
Analyse und Auswahl geeigneter Tools
- Evaluierung existierender Open-Source-Werkzeuge hinsichtlich ihrer Funktionalität, Kompatibilität und Aussagekraft
- Vergleich der Tools in Bezug auf abgedeckte Schwachstellenkategorien, Angriffsvektoren und Integrationspotenzial
- Betrachtet werden sollen die Ebenen:
- Cluster: Die Komponenten des Clusters (bspw. Kube-proxy Settings)
- Workloads: Die Workloads und zugehörigen Konfigurationen, die im Cluster betrieben werden
Entwurf und prototypische Implementierung des Frameworks
- Entwicklung eines modularen Frameworks, das die Integration unterschiedlicher Tools ermöglicht und dauerhafte Überwachung eines Clusters und seiner Workloads ermöglicht
- Extension Points zur Integration von Open-Source Sicherheitstools
- Umsetzung eines zielgruppengerechten Darstellungskonzept der Sicherheitslage eines Clusters und der auf ihm betriebenen Workloads
Evaluation und Validierung
- Anwendung des Frameworks in realitätsnahen Kubernetes-Testumgebungen
- Bewertung der Effektivität und Aussagekraft der generierten Sicherheitsreports
- Reflexion über Grenzen, Erweiterbarkeit und zukünftige Verbesserungen
Im Sinne des Open-Source-Gedankens sollte die Autor:in anstreben, die Lösung im Anschluss an die Arbeit als Open-Source-Projekt der Allgemeinheit zur Verfügung zu stellen und über die Abschlussarbeit hinaus als Open-Source-Produkt fortzuführen.