Kelola Sertifikat TLS Pada Klaster

Kubernetes menyediakan API certificates.k8s.io yang memungkinkan kamu membuat sertifikat TLS yang ditandatangani oleh Otoritas Sertifikat (CA) yang kamu kendalikan. CA dan sertifikat ini bisa digunakan oleh workload untuk membangun kepercayaan.

API certificates.k8s.io menggunakan protokol yang mirip dengan konsep ACME.

Sebelum kamu memulai

Kamu harus memiliki klaster Kubernetes, dan perangkat baris perintah kubectl juga harus dikonfigurasikan untuk berkomunikasi dengan klastermu. Jika kamu belum memiliki klaster, kamu dapat membuatnya dengan menggunakan minikube, atau kamu juga dapat menggunakan salah satu dari tempat mencoba Kubernetes berikut ini:

• Killercoda
• Bermain dengan Kubernetes

Mempercayai TLS dalam Klaster

Mempercayai CA khusus dari aplikasi yang berjalan sebagai Pod biasanya memerlukan beberapa tambahan konfigurasi aplikasi. Kamu harus menambahkan bundel sertifikat CA ke daftar sertifikat CA yang dipercaya klien atau server TLS. Misalnya, kamu akan melakukan ini dengan konfigurasi TLS golang dengan mengurai rantai sertifikat dan menambahkan sertifikat yang diurai ke RootCAs di struct tls.Config.

Kamu bisa mendistribusikan sertifikat CA sebagai sebuah ConfigMap yang bisa diakses oleh Pod kamu.

Meminta Sertifikat

Bagian berikut mendemonstrasikan cara membuat sertifikat TLS untuk sebuah Service kubernetes yang diakses melalui DNS.

Unduh dan Pasang CFSSL

Contoh ini menggunakan cfssl yang dapat diunduh pada https://github.com/cloudflare/cfssl/releases.

Membuat CertificateSigningRequest

Buat kunci pribadi dan CertificateSigningRequest (CSR) dengan menggunakan perintah berikut:

cat <<EOF | cfssl genkey - | cfssljson -bare server
{
  "hosts": [
    "my-svc.my-namespace.svc.cluster.local",
    "my-pod.my-namespace.pod.cluster.local",
    "192.0.2.24",
    "10.0.34.2"
  ],
  "CN": "my-pod.my-namespace.pod.cluster.local",
  "key": {
    "algo": "ecdsa",
    "size": 256
  }
}
EOF

192.0.2.24 adalah klaster IP Service, my-svc.my-namespace.svc.cluster.local adalah nama DNS Service, 10.0.34.2 adalah IP Pod dan my-pod.my-namespace.pod.cluster.local adalah nama DNS Pod. Kamu akan melihat keluaran berikut:

2017/03/21 06:48:17 [INFO] generate received request
2017/03/21 06:48:17 [INFO] received CSR
2017/03/21 06:48:17 [INFO] generating key: ecdsa-256
2017/03/21 06:48:17 [INFO] encoded CSR

Perintah ini menghasilkan dua berkas; Ini menghasilkan server.csr yang berisi permintaan sertifikasi PEM tersandi pkcs#10, dan server-key.pem yang berisi PEM kunci yang tersandi untuk sertifikat yang masih harus dibuat.

Membuat objek CertificateSigningRequest untuk dikirim ke API Kubernetes

Buat sebuah yaml CSR dan kirim ke API Server dengan menggunakan perintah berikut:

cat <<EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: certificates.k8s.io/v1beta1
kind: CertificateSigningRequest
metadata:
  name: my-svc.my-namespace
spec:
  request: $(cat server.csr | base64 | tr -d '\n')
  usages:
  - digital signature
  - key encipherment
  - server auth
EOF

Perhatikan bahwa berkas server.csr yang dibuat pada langkah 1 merupakan base64 tersandi dan disimpan di field .spec.request. Kami juga meminta sertifikat dengan penggunaan kunci "digital signature", "key enchiperment", dan "server auth". Kami mendukung semua penggunaan kunci dan penggunaan kunci yang diperpanjang yang terdaftar di sini sehingga kamu dapat meminta sertifikat klien dan sertifikat lain menggunakan API yang sama.

CSR semestinya bisa dilihat dari API pada status Pending. Kamu bisa melihatnya dengan menjalankan:

kubectl describe csr my-svc.my-namespace

Name:                   my-svc.my-namespace
Labels:                 <none>
Annotations:            <none>
CreationTimestamp:      Tue, 21 Mar 2017 07:03:51 -0700
Requesting User:        yourname@example.com
Status:                 Pending
Subject:
        Common Name:    my-svc.my-namespace.svc.cluster.local
        Serial Number:
Subject Alternative Names:
        DNS Names:      my-svc.my-namespace.svc.cluster.local
        IP Addresses:   192.0.2.24
                        10.0.34.2
Events: <none>

Mendapatkan Persetujuan CertificateSigningRequest

Penyetujuan CertificateSigningRequest dapat dilakukan dengan otomatis atau dilakukan sekali oleh administrator klaster. Informasi lebih lanjut tentang apa yang terjadi dibahas dibawah ini.

Unduh dan Gunakan Sertifikat

Setelah CSR ditandatangani dan disetujui, kamu akan melihat:

kubectl get csr

NAME                  AGE       REQUESTOR               CONDITION
my-svc.my-namespace   10m       yourname@example.com    Approved,Issued

Kamu bisa mengundur sertifikat yang telah diterbitkan dan menyimpannya ke berkas server.crt dengan menggunakan perintah berikut:

kubectl get csr my-svc.my-namespace -o jsonpath='{.status.certificate}' \
    | base64 --decode > server.crt

Sekarang kamu bisa menggunakan server.crt dan server-key.pem sebagai pasangan kunci untuk memulai server HTTPS kamu.

Penyetujuan CertificateSigningRequest

Administrator Kubernetes (dengan izin yang cukup) dapat menyetujui secara manual (atau menolak) Certificate Signing Requests dengan menggunakan perintah kubectl certificate approve dan kubectl certificate deny. Namun jika kamu bermaksud untuk menggunakan API ini secara sering, kamu dapat mempertimbangkan untuk menulis Certificate controller otomatis.

Baik itu mesin atau manusia yang menggunakan kubectl seperti di atas, peran pemberi persetujuan adalah untuk memverifikasi bahwa CSR memenuhi dua persyaratan:

1. Subjek CSR mengontrol kunci pribadi yang digunakan untuk menandatangani CSR. Ini mengatasi ancaman pihak ketiga yang menyamar sebagai subjek resmi. Pada contoh di atas, langkah ini adalah untuk memverifikasi bahwa Pod mengontrol kunci pribadi yang digunakan untuk menghasilkan CSR.
2. Subjek CSR berwenang untuk bertindak dalam konteks yang diminta. Ini mengatasi ancaman subjek yang tidak diinginkan bergabung dengan klaster. Dalam contoh di atas, langkah ini untuk memverifikasi bahwa Pod diizinkan berpartisipasi dalam Service yang diminta.

Jika dan hanya jika kedua persyaratan ini dipenuhi, pemberi persetujuan harus menyetujui CSR dan sebaliknya harus menolak CSR.

Peringatan tentang Izin Persetujuan

Kemampuan untuk menyetujui CSR menentukan siapa yang mempercayai siapa di dalam lingkungan kamu. Kemampuan untuk menyetujui CSR tersebut seharusnya tidak diberikan secara luas. Persyaratan tantangan yang disebutkan di bagian sebelumnya dan dampak dari mengeluarkan sertifikat khusus, harus sepenuhnya dipahami sebelum memberikan izin ini.

Catatan Untuk Administrator Klaster

Tutorial ini mengasumsikan bahwa penanda tangan diatur untuk melayani API sertifikat. Kubernetes controller manager menyediakan implementasi bawaan dari penanda tangan. Untuk mengaktifkan, berikan parameter --cluster-signed-cert-file dan --cluster-signed-key-file ke controller manager dengan path ke pasangan kunci CA kamu.