容器镜像安全：安全漏洞扫描神器Trivy

目录

• 一.系统环境
• 二.前言
• 三.Trivy简介
• 四.Trivy漏洞扫描原理
• 五.利用trivy检测容器镜像的安全性
• 六.总结

一.系统环境

本文主要基于Docker version 20.10.14和Linux操作系统Ubuntu 18.04。

服务器版本	docker软件版本	CPU架构
Ubuntu 18.04.5 LTS	Docker version 20.10.14	x86_64

二.前言

随着容器技术的普及，容器镜像的安全性问题日益凸显。容器镜像中可能存在的漏洞会被攻击者利用，从而导致整个应用的安全风险。因此，对容器镜像进行安全漏洞扫描成为了必要的需求。Trivy是一款由aquasecurity团队开发的容器镜像安全漏洞扫描工具，支持Docker、Kubernetes等多种容器技术，具有易于使用、支持多种漏洞数据库等特点。

三.Trivy简介

Trivy是一款全面且多功能的安全扫描程序。Trivy 具有查找安全问题的扫描器。Trivy官网为：https://github.com/aquasecurity/trivy ，Trivy软件包下载地址为：https://github.com/aquasecurity/trivy/releases/ 。

Trivy 可以扫描的对象为：

• 容器镜像；
• 文件系统；
• Git Repository （远程）；
• 虚拟机映像；
• Kubernetes；
• AWS系统。

Trivy能够发现的问题有：

• 正在使用的操作系统包和软件依赖项 （SBOM）；
• 已知漏洞 （CVE）；
• IaC 问题和错误配置；
• 敏感信息和机密；
• 软件许可证。

四.Trivy漏洞扫描原理

Trivy通过分析容器镜像的文件系统，识别出其中的软件包及其版本号，然后与漏洞数据库进行匹配，找出存在安全漏洞的软件包。Trivy采用了以下技术实现漏洞扫描：

1. Dockerfile解析：Trivy可以根据Dockerfile自动解析出容器镜像的构建过程，获取镜像中包含的软件包及其版本号。

2. 漏洞数据库匹配：Trivy将容器镜像中的软件包及其版本号与漏洞数据库进行匹配，找出存在安全漏洞的软件包。

3. 漏洞详情展示：Trivy提供了详细的漏洞信息，包括漏洞描述、影响版本、修复建议等，帮助用户了解漏洞风险。

CVE全称是Common Vulnerabilities and Exposures，即通用漏洞披露，它是MITRE公司维护和更新的安全漏洞列表，列表中的每个条目都会有一个唯一的CVE编号，即CVE ID，供安全研究员和受攻击的软件供应商使用，以便确定和回应安全漏洞。CVE条目包含了与CVE ID相关的漏洞的描述性数据（即简要描述和至少一个参考）。当前CVE累计收录了19万+个安全漏洞。

Trivy漏洞扫描原理简单来说就是：Trivy下载漏洞数据库CVE到本地，Trivy本地数据库记录了常见的漏洞信息，Trivy读取镜像里的程序和本地数据库进行比对，确定镜像是否存在漏洞。

五.利用trivy检测容器镜像的安全性

首先需要安装docker。

[root@etcd2 ~]# yum -y install docker-ce

查看docker版本。

[root@etcd2 ~]# docker -v
Docker version 20.10.12, build e91ed57

配置docker镜像加速器。

[root@etcd2 ~]# cat /etc/docker/daemon.json
{
    "registry-mirrors": [
        "https://frz7i079.mirror.aliyuncs.com"
    ]
}

提前下载好镜像做准备，我们下载了redis，busybox，nginx镜像。

[root@etcd2 ~]# docker pull redis

[root@etcd2 ~]# docker pull busybox

[root@etcd2 ~]# docker pull nginx

[root@etcd2 ~]# docker images
REPOSITORY                    TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
busybox                       latest    ec3f0931a6e6   4 months ago   1.24MB
nginx                         latest    605c77e624dd   5 months ago   141MB
redis                         latest    7614ae9453d1   5 months ago   113MB

下载好trivy安装包。

[root@etcd2 ~]# ls trivy_0.28.1_Linux-64bit.rpm
trivy_0.28.1_Linux-64bit.rpm

安装trivy。

[root@etcd2 ~]# yum -y install trivy_0.28.1_Linux-64bit.rpm

现在trivy就安装好了。

[root@etcd2 ~]# which trivy
/usr/local/bin/trivy

查看帮助：trivy --help。

[root@etcd2 ~]# trivy --help

查看trivy扫描镜像的语法：

[root@etcd2 ~]# trivy image --help

trivy image nginx 表示检测nginx镜像的漏洞，第一次检测漏洞会下载漏洞数据库，漏洞数据库目录默认是~/.cache/trivy 。

[root@etcd2 ~]# trivy image nginx
2022-06-16T17:06:01.035+0800	INFO	Need to update DB
2022-06-16T17:06:01.036+0800	INFO	DB Repository: ghcr.io/aquasecurity/trivy-db
2022-06-16T17:06:01.036+0800	INFO	Downloading DB...
32.56 MiB / 32.56 MiB [------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------] 100.00% 42.01 KiB p/s 13m14ss
2022-06-16T17:19:28.400+0800	WARN	Increase --timeout value
2022-06-16T17:19:28.400+0800	FATAL	image scan error: scan error: image scan failed: failed analysis: analyze error: timeout: context deadline exceeded

漏洞数据库下载好之后，就可以检测镜像漏洞了，显示了5个级别的漏洞：UNKNOWN: 1, LOW: 93, MEDIUM: 43, HIGH: 41, CRITICAL: 24。

[root@etcd2 ~]# trivy image nginx
2022-06-16T17:23:11.533+0800	INFO	Detected OS: debian
2022-06-16T17:23:11.533+0800	INFO	Detecting Debian vulnerabilities...
2022-06-16T17:23:11.585+0800	INFO	Number of language-specific files: 0

nginx (debian 11.2)

Total: 202 (UNKNOWN: 1, LOW: 93, MEDIUM: 43, HIGH: 41, CRITICAL: 24)

┌─────────────────────┬──────────────────┬──────────┬────────────────────┬─────────────────────────┬──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│       Library       │  Vulnerability   │ Severity │ Installed Version  │      Fixed Version      │                            Title                             │
├─────────────────────┼──────────────────┼──────────┼────────────────────┼─────────────────────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ apt                 │ CVE-2011-3374    │ LOW      │ 2.2.4              │                         │ It was found that apt-key in apt, all versions, do not       │
│                     │                  │          │                    │                         │ correctly...                                                 │
│                     │                  │          │                    │                         │ https://avd.aquasec.com/nvd/cve-2011-3374                    │
├─────────────────────┼──────────────────┼──────────┼────────────────────┼─────────────────────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ bsdutils            │ CVE-2021-3995    │ MEDIUM   │ 2.36.1-8           │ 2.36.1-8+deb11u1        │ util-linux: Unauthorized unmount of FUSE filesystems         │
│                     │                  │          │                    │                         │ belonging to users with similar uid...                       │
│                     │                  │          │                    │                         │ https://avd.aquasec.com/nvd/cve-2021-3995                    │
├─────────────────────┼──────────────────┼──────────┼────────────────────┼─────────────────────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────┤
......
├─────────────────────┼──────────────────┼──────────┼────────────────────┼─────────────────────────┼──────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ zlib1g              │ CVE-2018-25032   │ HIGH     │ 1:1.2.11.dfsg-2    │ 1:1.2.11.dfsg-2+deb11u1 │ zlib: A flaw found in zlib when compressing (not             │
│                     │                  │          │                    │                         │ decompressing) certain inputs...                             │
│                     │                  │          │                    │                         │ https://avd.aquasec.com/nvd/cve-2018-25032                   │
└─────────────────────┴──────────────────┴──────────┴────────────────────┴─────────────────────────┴──────────────────────────────────────────────────────────────┘

trivy缓存漏洞数据库目录如下：

[root@etcd2 ~]# ls .cache/trivy/ -lh
总用量 0
drwxr-xr-x 2 root root 43 6月  16 17:19 db
drwx------ 2 root root 22 6月  16 17:06 fanal

trivy会下载漏洞数据库到本地，有时候下载会很慢，可以直接把已经安装好的~/.cache/trivy文件夹直接打包，放到新安装的机器上，就可以直接使用trivy了。

Trivy开始运行时每 12 小时下载一次漏洞数据库。这通常很快，因为数据库的大小只有 10~30MB。但是，如果您甚至想跳过它，请使用该--skip-db-update选项： trivy image --skip-db-update nginx:1.16。

trivy只下载漏洞数据库语法为：

[root@etcd2 ~]# trivy image --download-db-only

检测redis镜像漏洞。

[root@etcd2 ~]# trivy image redis | head
2022-06-16T17:38:18.504+0800	INFO	Detected OS: debian
2022-06-16T17:38:18.505+0800	INFO	Detecting Debian vulnerabilities...
2022-06-16T17:38:18.520+0800	INFO	Number of language-specific files: 0

redis (debian 11.2)
===================
Total: 108 (UNKNOWN: 0, LOW: 63, MEDIUM: 18, HIGH: 16, CRITICAL: 11)

┌──────────────────┬──────────────────┬──────────┬───────────────────┬─────────────────────────┬──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│     Library      │  Vulnerability   │ Severity │ Installed Version │      Fixed Version      │                            Title                             │

检测nginx镜像漏洞。

[root@etcd2 ~]# trivy image nginx | head
2022-06-16T17:38:35.172+0800	INFO	Detected OS: debian
2022-06-16T17:38:35.172+0800	INFO	Detecting Debian vulnerabilities...
2022-06-16T17:38:35.189+0800	INFO	Number of language-specific files: 0

nginx (debian 11.2)
===================
Total: 202 (UNKNOWN: 1, LOW: 93, MEDIUM: 43, HIGH: 41, CRITICAL: 24)

┌─────────────────────┬──────────────────┬──────────┬────────────────────┬─────────────────────────┬──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│       Library       │  Vulnerability   │ Severity │ Installed Version  │      Fixed Version      │                            Title                             │

注意Trivy 漏洞报告格式默认是表格。

[root@etcd2 ~]# trivy image -f table nginx:1.16

Trivy 漏洞报告格式也可以设置为JSON格式（-f）， -o指定输出打印到文件里。

[root@etcd2 ~]# trivy image -f json -o results.json nginx:1.16

六.总结

Trivy是一款功能强大、易于使用的容器镜像安全漏洞扫描工具。通过在docker环境下的实践，我们了解到Trivy可以有效地检测容器镜像中的安全漏洞，帮助我们保障应用的安全性。