Prometheus云原生监控系统攻击面
字数 1647 2025-08-23 18:31:08

Prometheus云原生监控系统攻击面分析

1. Prometheus简介

Prometheus是一款开源的云原生监控系统，最初由SoundCloud开发，2016年加入CNCF基金会。主要特点包括：

  • 受Google的Brogmon监控系统启发
  • 采用拉取(pull)模式收集指标数据
  • 提供强大的查询语言PromQL
  • 原生支持Kubernetes监控

安全背景：早期版本(2.24.0之前)默认不提供身份验证和加密支持，导致许多实例暴露在互联网上存在安全风险。

2. Prometheus架构概述

Prometheus核心组件：

  • 数据抓取：从目标服务提取指标数据
  • 数据存储：时间序列数据库(TSDB)
  • 查询接口：提供/graph可视化界面和API
  • 告警管理：Alertmanager组件

3. 主要攻击面分析

3.1 API端点敏感信息泄露

/api/v1/status/config

  • 返回加载的YAML配置文件
  • 可能包含：
    • 目标地址
    • 警报/发现服务配置
    • 访问凭据(可能被占位符替换)
    • 第三方应用凭证(如GitLab)

/api/v1/targets

  • 以JSON格式返回目标信息
  • 可能泄露：
    • 目标机器地址
    • 元数据标签
    • 敏感配置信息

3.2 元数据标签泄露

特殊标签可能暴露敏感信息：

  • _meta_gce_metadata_startup_script：可能包含服务器初始化脚本和凭据
  • __meta_gce_metadata_ssh_keys：可能泄露SSH密钥
  • Kubernetes服务发现标签：可能直接暴露用户名和密码

3.3 管理员接口未授权访问

危险的管理API端点(默认禁用，需通过标志启用)：

  • /api/v1/status/flags：检查管理功能是否启用
  • /api/v1/admin/tsdb/snapshot：创建数据快照
  • /api/v1/admin/tsdb/delete_series：删除时间序列数据
  • /api/v1/admin/tsdb/clean_tombstones：清理墓碑标记

相关启动标志：

  • web.enable-admin-api：启用管理API
  • web.enable-lifecycle：启用生命周期管理

4. Kubernetes监控指标暴露

Prometheus监控Kubernetes集群时可能收集的敏感指标类型：

节点级指标

  • kube_node_info
  • kube_node_status_capacity
  • kube_node_status_allocatable
  • kube_node_labels
  • kube_node_spec_taint

Pod和容器指标

  • kube_pod_info
  • kube_pod_labels
  • kube_pod_container_info
  • kube_pod_container_resource_limits
  • kube_pod_container_resource_requests

集群资源指标

  • kube_secret_info
  • kube_secret_type
  • kube_secret_metadata_resource_version
  • kube_configmap_info
  • kube_service_info
  • kube_ingress_info

5. 安全加固建议

  1. 启用认证和加密：

    • 使用2.24.0+版本
    • 配置TLS传输加密
    • 启用基本身份验证

  2. 限制管理API：

    • 避免启用web.enable-admin-api
    • 如必须使用，严格限制访问IP

  3. 敏感信息处理：

    • 避免在配置中明文存储凭据
    • 使用Secret管理敏感数据
    • 审查元数据标签内容

  4. 网络访问控制：

    • 限制Prometheus服务暴露范围
    • 配置防火墙规则
    • 使用私有网络

  5. 定期审计：

    • 检查暴露的API端点
    • 监控异常查询行为
    • 更新到最新安全版本

6. 参考资源

Prometheus云原生监控系统攻击面分析 1. Prometheus简介 Prometheus是一款开源的云原生监控系统，最初由SoundCloud开发，2016年加入CNCF基金会。主要特点包括： 受Google的Brogmon监控系统启发 采用拉取(pull)模式收集指标数据 提供强大的查询语言PromQL 原生支持Kubernetes监控 安全背景 ：早期版本(2.24.0之前)默认不提供身份验证和加密支持，导致许多实例暴露在互联网上存在安全风险。 2. Prometheus架构概述 Prometheus核心组件： 数据抓取：从目标服务提取指标数据 数据存储：时间序列数据库(TSDB) 查询接口：提供/graph可视化界面和API 告警管理：Alertmanager组件 3. 主要攻击面分析 3.1 API端点敏感信息泄露 /api/v1/status/config 返回加载的YAML配置文件 可能包含： 目标地址 警报/发现服务配置 访问凭据(可能被 占位符替换) 第三方应用凭证(如GitLab) /api/v1/targets 以JSON格式返回目标信息 可能泄露： 目标机器地址 元数据标签 敏感配置信息 3.2 元数据标签泄露 特殊标签可能暴露敏感信息： _meta_gce_metadata_startup_script ：可能包含服务器初始化脚本和凭据 __meta_gce_metadata_ssh_keys ：可能泄露SSH密钥 Kubernetes服务发现标签：可能直接暴露用户名和密码 3.3 管理员接口未授权访问 危险的管理API端点(默认禁用，需通过标志启用)： /api/v1/status/flags ：检查管理功能是否启用 /api/v1/admin/tsdb/snapshot ：创建数据快照 /api/v1/admin/tsdb/delete_series ：删除时间序列数据 /api/v1/admin/tsdb/clean_tombstones ：清理墓碑标记 相关启动标志 ： web.enable-admin-api ：启用管理API web.enable-lifecycle ：启用生命周期管理 4. Kubernetes监控指标暴露 Prometheus监控Kubernetes集群时可能收集的敏感指标类型： 节点级指标 kube_node_info kube_node_status_capacity kube_node_status_allocatable kube_node_labels kube_node_spec_taint Pod和容器指标 kube_pod_info kube_pod_labels kube_pod_container_info kube_pod_container_resource_limits kube_pod_container_resource_requests 集群资源指标 kube_secret_info kube_secret_type kube_secret_metadata_resource_version kube_configmap_info kube_service_info kube_ingress_info 5. 安全加固建议 启用认证和加密 ： 使用2.24.0+版本 配置TLS传输加密 启用基本身份验证 限制管理API ： 避免启用 web.enable-admin-api 如必须使用，严格限制访问IP 敏感信息处理 ： 避免在配置中明文存储凭据 使用Secret管理敏感数据 审查元数据标签内容 网络访问控制 ： 限制Prometheus服务暴露范围 配置防火墙规则 使用私有网络 定期审计 ： 检查暴露的API端点 监控异常查询行为 更新到最新安全版本 6. 参考资源 Prometheus官方文档 PromQL查询语法 相关安全issue