Databeveiliging binnen OpenStack: best practices

In een steeds meer gedigitaliseerde wereld is databeveiliging een topprioriteit. Dat geldt natuurlijk ook voor jouw OpenStack cloudplatform. OpenStack is als opensourcetool voor het bouwen en beheren van cloudomgevingen onverslaanbaar. Maar de flexibiliteit van het platform brengt de nodige complexiteit met zich mee. OpenStack bestaat uit een verzameling componenten die elk afzonderlijk moeten worden geconfigureerd, en met de groei van het platform groeit ook het aantal potentiële kwetsbaarheden. The devil is in the details: kleine configuratiefouten kunnen grote consequenties hebben voor de beveiliging van je cloudplatform.

In deze blogpost vind je concrete handvatten en tips voor het verbeteren van de beveiliging en om het risico op beveiligingsincidenten in OpenStack te verminderen.

Het belang van databeveiliging in OpenStack

OpenStack wordt algemeen geroemd om zijn flexibiliteit en schaalbaarheid. Maar deze voordelen kunnen snel in nadelen veranderen zonder een solide beveiligingsstrategie. OpenStack bestaat uit componenten zoals Nova voor het beheer van compute resources, Neutron voor netwerkbeheer, en Cinder voor opslagbeheer, die elk op zichzelf mogelijke kwetsbaarheden kunnen introduceren als ze niet goed zijn geconfigureerd.

In een geavanceerd systeem als OpenStack is het belangrijk om elke component apart te beveiligen en zo potentiële risico’s te minimaliseren. Ook hier komt de flexibiliteit van OpenStack goed van pas. Je kunt allerlei beveiligingsmaatregelen instellen die helpen bij het beheersen van bedreigingen en het beveiligen van gevoelige data. Laten we eens wat best practices onder de loep nemen.

Security Groups: bescherming op netwerkniveau

Security Groups in OpenStack functioneren als virtuele firewalls voor je instances. Met deze groepen kun je toegangsregels instellen die bepalen welk verkeer naar welke instance wordt toegelaten en welk verkeer wordt geblokkeerd. Security Groups werken op basis van IP-adressen, protocollen en poorten, wat je in staat stelt om heel precies te bepalen wie of wat toegang krijgt tot welke delen van je cloudinfrastructuur.

Best Practices voor Security Groups

•            Beperk inkomend verkeer: Sta alleen verkeer toe van vertrouwde bronnen en sluit alle andere verbindingen standaard af. Dit minimaliseert de kans op ongeautoriseerde toegang.

•            Gebruik specifieke IP-reeksen: Vermijd brede IP-ranges (zoals 0.0.0.0/0) en kies voor specifieke IP-reeksen die bekend zijn en veilig.

•            Toepassen van microsegmentatie: Deel je netwerk op in kleinere subnetwerken, die je vervolgens afzonderlijk kunt beheren en beveiligen. Mocht een van de segmenten gecompromitteerd raken, dan blijft de schade beperkt.

Security Groups zijn eenvoudig te configureren en zijn een belangrijke eerste verdedigingslinie tegen inbraakpogingen. Je bouwt er een veilig netwerk mee, en je kunt je OpenStack-omgeving opdelen en beschermen.

SSH Key Pairs: veilige toegang tot je instances

In plaats van standaard wachtwoordverificatie, maakt OpenStack gebruik van SSH-key pairs om veilige toegang tot instances te waarborgen. Dit vermindert de kans op ongeautoriseerde toegang aanzienlijk, vooral als je sterke wachtwoorden en encryptiesleutels gebruikt. De combinatie van de private en public key kun je gebruiken om direct te verbinden met een Linux-server via SSH, of om een wachtwoord op te vragen voor een Windows Server-instance.

Best Practices voor SSH Key Pairs

•            Gebruik sterke sleutels: Zorg dat je voor elke instance een sterk, uniek SSH-key pair aanmaakt. Dit helpt voorkomen dat een gecompromitteerde sleutel toegang geeft tot andere delen van je infrastructuur.

•            Rotatie van sleutels: Implementeer een beleid voor het regelmatig vernieuwen van sleutels. Dit minimaliseert de kans dat oudere sleutels worden misbruikt in geval van een datalek.

•            Beperk toegang op basis van rol: Geef alleen toegang aan gebruikers die dat daadwerkelijk nodig hebben (zie ook verderop), en verwijder onnodige sleutels zo snel mogelijk.

Door SSH-key pairs te gebruiken, beveilig je niet alleen de toegang tot je instances, maar creëer je ook een extra beveiligingslaag die afrekent met de zwakheden van wachtwoordauthenticatie.

Public & Private Networks: het scheiden van je infrastructuur

Met OpenStack kun je je infrastructuur opdelen in publieke en private netwerken. Hiermee kun je gevoelige data en kritieke systemen isoleren van publieke toegang, wat bijdraagt aan een veiliger netwerkontwerp. Publieke netwerken zijn toegankelijk vanaf het internet, terwijl private netwerken juist afgeschermd blijven, wat een extra beveiligingslaag biedt.

Best Practices voor Public & Private Networks

•            Gebruik een Private Network voor gevoelige data: Plaats databases, backend-servers en andere gevoelige resources in een private network. Dit maakt deze systemen ontoegankelijk vanaf het publieke internet.

•            Beperk de toegang tot publieke netwerken: Houd het aantal componenten en applicaties dat aan publieke netwerken is gekoppeld tot een minimum. Elk component die openstaat naar internet vormt een potentieel risico.

•            Vaststellen van toegangspunten: Zorg dat al het verkeer van het publieke naar het private netwerk via goed beveiligde toegangspunten verloopt, zoals VPN’s of beveiligde API-gateways.

Volumes (Cinder): veilige opslag van data

We komen nu bij de kern van de zaak. Databeveiliging binnen OpenStack begint (of eindigt, het is maar hoe je het bekijkt) met de beveiliging van de opslag binnen het platform. Het creëren en beveiligen van opslag binnen OpenStack gaat via de Cinder-module. Het spreekt voor zich dat die opslag goed beveiligd moet worden, om te voorkomen dat iemand die kwaad wil toegang krijgt tot gevoelige data. Encryptie is hier het sleutelwoord. Zelfs als de opslag wordt gecompromitteerd, blijft de data voor de indringer onleesbaar.

Best Practices voor volume-encryptie

•            Gebruik sterke encryptie-algoritmes: OpenStack biedt ondersteuning voor encryptie van volumes met behulp van LUKS of dm-crypt.

•            Sla encryptiesleutels veilig op: Gebruik een key management systeem (KMS) om sleutels veilig op te slaan en te beheren. Het meest voor de hand ligt het KMS van OpenStack zelf, Barbican. Het is wel belangrijk om statische sleutels te vermijden, om te voorkomen dat encryptiesleutels in verkeerde handen vallen.

•            Encryptie op elk niveau: Encryptie op volume- en instance-niveau biedt een dubbel beveiligingssysteem, waardoor datadiefstal nog lastiger wordt, zelfs als een van de encryptielagen doorbroken wordt.

Naast volume-encryptie is het ook een goed idee om het netwerkverkeer van en naar de opslag te versleutelen. Dat kan met TLS. Het meest gebruikelijk is om het verkeer tussen de client en de publieke endpoint te versleutelen. Dat voorkomt dat je veel certificaten moet beheren. Je kunt er ook voor kiezen om álle verkeer, ook intern, te versleutelen. Dat is dan inclusief alle services van OpenStack, de database én de message broker. Nadeel is dat dit wel meer gedoe oplevert met certificaten.

Gebruikersbeheer en authenticatie: RBAC en strenge toegangscontroles

Ten slotte de gebruikers. Het is van heel beagrijk dat je de juiste gebruikersrechten toekent aan de gebruikers. Niet te weinig en zeker niet te veel. OpenStack ondersteunt role-based access control (RBAC), waarmee je toegangsrechten kunt beheren op basis van rollen binnen je organisatie. Daarmee kun je ervoor zorgen dat alleen bevoegde gebruikers toegang hebben tot specifieke onderdelen van de infrastructuur.

Best Practices voor RBAC en gebruikersbeheer

•            Pas het principe van least privilege toe: Geef gebruikers alleen toegang tot de resources die zij daadwerkelijk nodig hebben. Dit voorkomt dat iemand die kwaad wil via een gecompromitteerd account toegang krijgt tot gevoelige delen van je infrastructuur.

•            Beperk admin-toegang: Zorg dat admin-toegang alleen wordt verleend aan gebruikers die deze rechten nodig hebben, en controleer regelmatig of deze toegang nog gerechtvaardigd is.

•            Multi-factor authenticatie (MFA): Implementeer MFA voor extra beveiliging. Hierdoor wordt ongeautoriseerde toegang bemoeilijkt, zelfs als een gebruikersaccount gecompromitteerd raakt.

Robuuste beveiliging

Voor een veilige OpenStack-omgeving is een robuuste databeveiliging belangrijk. Door zorgvuldig gebruik te maken van de tips hierboven kun je beveiligingsrisico’s aanzienlijk verkleinen. Maar bedenk dat configureren alleen niet voldoende is. Je zult voortdurend moeten monitoren of alles nog ingesteld staat zoals bedoeld. En vergeet ook niet om de instellingen voortdurend aan te passen en te updaten.