Secrets no Kubernetes: Guia Completo para Segurança e Gestão de Segredos

O que é um Secret no Kubernetes?

No Kubernetes, um Secret é um recurso dedicado a armazenar informações sensíveis, como senhas, tokens, certificados TLS e chaves SSH, de forma segura. Ele possibilita que essas informações sejam acessadas pelos pods sem precisar embuti-las diretamente nas imagens dos containers ou em arquivos de configuração acessíveis publicamente.

Os Secrets são codificados em base64 e armazenados no etcd, que é o banco de dados subjacente do Kubernetes. Para reforçar a segurança, o etcd pode ser configurado para criptografar esses dados em repouso, evitando o acesso não autorizado aos dados sensíveis armazenados.

Como funciona o Secret?

• Armazenamento: As informações sensíveis são mantidas como pares chave-valor, codificados em base64.
• Injeção: Pods consomem Secrets injetando-os como variáveis de ambiente ou montando-os como arquivos em volumes dentro do sistema de arquivos do container.
• Segurança: O Kubernetes suporta criptografia do armazenamento no etcd e utiliza controles de acesso baseados em RBAC para restringir quem pode visualizar ou modificar Secrets.
• Atualização: Secrets podem ser atualizados dinamicamente, porém o efeito dessa atualização nos pods varia conforme a forma como o Secret foi consumido (variáveis de ambiente versus volumes).

Vantagens de usar Secrets

• Segurança: Evita que dados sensíveis fiquem expostos em texto claro dentro de arquivos de configuração, manifests ou imagens.
• Centralização: Facilita a gestão e atualização centralizada de informações críticas usadas por várias aplicações.
• Integração: Conta com suporte nativo para injeção segura de informações sensíveis, integrando-se facilmente com mecanismos de autenticação.
• Flexibilidade: Permite diferentes métodos para consumir os dados sensíveis dentro dos containers.

Desvantagens e limitações

• Base64 não é criptografia: Embora os dados sejam codificados em base64, essa técnica não oferece proteção real, pois é facilmente reversível. A segurança efetiva depende da criptografia em repouso no etcd e dos controles de acesso ao cluster.
• Atualizações manuais: Alterar um Secret exige procedimentos para garantir que as mudanças sejam refletidas nos pods, especialmente quando ele é consumido via variáveis de ambiente.
• Não substitui ferramentas especializadas: Para ambientes com requisitos de segurança mais rigorosos, é recomendado integrar o Kubernetes com soluções dedicadas de gerenciamento de segredos, como HashiCorp Vault, AWS Secrets Manager, ou Azure Key Vault.

Formas de consumo dos Secrets nos Pods

1. Variáveis de ambiente

Os dados sensíveis podem ser inseridos como variáveis de ambiente dentro do container.

Exemplo:

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: db-secret
type: Opaque
data:
  username: YWRtaW4=      # admin em base64
  password: cGFzc3dvcmQ=  # password em base64

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-with-secret-env
spec:
  containers:
  - name: app
    image: myapp:v1
    env:
    - name: DB_USERNAME
      valueFrom:
        secretKeyRef:
          name: db-secret
          key: username
    - name: DB_PASSWORD
      valueFrom:
        secretKeyRef:
          name: db-secret
          key: password

2. Montagem via volume

O Secret pode ser montado como arquivos no container, onde cada chave vira um arquivo com seu respectivo conteúdo.

Exemplo:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-with-secret-volume
spec:
  containers:
  - name: app
    image: myapp:v1
    volumeMounts:
    - name: secret-volume
      mountPath: /etc/secret
      readOnly: true
  volumes:
  - name: secret-volume
    secret:
      secretName: db-secret

Neste caso, os arquivos /etc/secret/username e /etc/secret/password conterão os valores das respectivas chaves.

3. ImagePullSecrets

Usado para armazenar credenciais de repositórios privados para realizar o pull de imagens de containers de forma autenticada.

Atualizando um Secret e propagando as mudanças nos Pods

Quando um Secret é atualizado, a forma como essa alteração se reflete nos pods depende do método de consumo:

• Variáveis de ambiente: O container não atualiza automaticamente as novas variáveis. É necessário reiniciar os pods (exemplo: rollout do Deployment) para carregar as alterações.
• Volume montado: O conteúdo do volume é atualizado automaticamente no pod em segundos; contudo, o container deve ser capaz de detectar essas mudanças e recarregar configurações ou conexões. Caso contrário, será necessário reiniciar o pod manualmente.

Passos para atualizar o Secret e aplicar nas aplicações

1. Atualize o Secret (exemplo usando um arquivo YAML):

kubectl apply -f secret.yaml

2. Para reiniciar pods que consomem o Secret via variáveis de ambiente:

kubectl rollout restart deployment/nome-do-deployment

Ou então, delete os pods para que sejam recriados automaticamente:

kubectl delete pod <nome-do-pod>

3. Para montagens via volume, aguarde a propagação ou realize o reload da aplicação conforme necessário.

Resumo

Conclusão

O uso de Secrets no Kubernetes é essencial para manter a segurança e organização de informações críticas em um cluster. Embora não substitua ferramentas especializadas de gerenciamento de segredos para ambientes com requisitos elevados, ele oferece um método eficiente e integrado para proteger componentes sensíveis das aplicações. Entender as opções de injeção dos Secrets e o processo para atualizá-los corretamente é fundamental para garantir a operação segura e estável dos seus serviços em Kubernetes.

Para aprofundar-se no tema, consulte a documentação oficial do Kubernetes sobre Secrets e explore soluções avançadas como o CSI Secrets Store e integrar com sistemas de gerenciamento externos.