CI/CD安全风险分析与防护指南

1. CI/CD安全概述

现代CI/CD环境已成为软件组织的核心基础设施，负责将代码从开发环境传递到生产环境。随着DevOps和微服务架构的普及，CI/CD系统呈现出以下特征：

• 技术栈多样化：采用多种编程语言和框架（如GitOps、Kubernetes）
• 新技术采用速度加快
• 自动化和基础设施即代码(IaC)实践增加
• 第三方依赖和服务集成简化（通常只需1-2行代码）

这些特性虽然提高了交付速度和灵活性，但也显著扩大了攻击面，为攻击者提供了新的入侵途径。

2. 十大CI/CD安全风险详解

2.1 流程控制机制不足(Insufficient Flow Control)

定义：由于缺乏强制执行的额外批准或审查机制，攻击者在获得CI/CD系统权限后能够轻松推送恶意代码或工件。

影响场景：

• 直接推送代码到自动部署的生产分支
• 手动触发包含恶意代码的部署流水线
• 推送恶意代码到生产系统使用的实用程序库
• 滥用自动合并规则推送未经审查的代码
• 绕过分支保护规则推送代码
• 以合法构建名义上传恶意工件
• 直接修改生产环境代码或基础设施

防护措施：

1. 在生产分支配置严格的分支保护规则
   • 避免将用户或分支排除在保护规则外
   • 确保有权限推送代码的账户不能触发部署流水线
2. 限制自动合并规则的使用
   • 仅适用于最小必要范围
   • 严格检查规则防止绕过
   • 避免在自动合并中引入第三方代码
3. 对生产构建和部署实施额外审批机制
4. 只允许预批准的CI服务账户创建工件
5. 检测并防止生产代码与CI/CD配置间的偏差

2.2 身份和访问管理不足(Inadequate Identity and Access Management)

问题根源：管理分布在工程生态系统中多个系统的海量身份（从源代码控制到部署）带来的挑战。

主要挑战：

1. 过分宽松的身份权限
2. 过期的/不再需要的身份未被及时清理
3. 本地身份管理问题（未与集中式IDP集成）
4. 外部身份风险：
   • 使用非组织邮箱注册的员工账户
   • 外部协作者账户安全性不可控
5. 自注册身份带来的默认权限问题
6. 共享身份导致的问责缺失

影响：宽松的账户权限使得任何用户账户都可能成为进入生产环境的通道。

防护措施：

1. 持续分析和映射所有身份
   • 记录身份提供者、权限级别和实际使用情况
   • 覆盖所有程序化访问方式
2. 实施最小权限原则
   • 移除不必要的权限
3. 制定并执行账户过期策略
   • 定期清理不活跃账户
4. 避免本地账户，使用集中式IDP
5. 严格管理外部协作身份
   • 设置权限到期日期
   • 工作完成后立即禁用
6. 禁止使用个人邮箱注册系统账户
7. 禁用自注册功能，按需授权
8. 避免默认权限和大组权限分配
9. 禁止共享账户使用

3. 实施建议

3.1 流程控制强化

1. 分支保护：

   • 对关键分支启用强制代码审查
   • 要求指定数量的批准才能合并
   • 启用状态检查要求
   • 防止强制推送和历史重写

2. 自动合并防护：

   • 实施代码签名验证
   • 对自动合并设置严格的触发条件
   • 定期审计自动合并规则

3. 工件验证：

   • 实施数字签名验证
   • 建立可信来源白名单
   • 部署前扫描恶意内容

3.2 身份管理最佳实践

1. 身份生命周期管理：

   • 自动化账户供应和回收流程
   • 与HR系统集成实现自动离职处理
   • 实施定期权限审查

2. 访问控制：

   • 实施基于角色的访问控制(RBAC)
   • 对敏感操作启用多因素认证
   • 记录并监控特权操作

3. 第三方集成管理：

   • 限制OAuth应用权限范围
   • 定期审查第三方应用访问
   • 实施最小必要权限原则

4. 持续监控与改进

1. 实施CI/CD安全监控：

   • 异常行为检测
   • 配置变更审计
   • 敏感操作日志记录

2. 定期安全评估：

   • 渗透测试
   • 红队演练
   • 安全审计

3. 建立反馈改进机制：

   • 安全事件分析
   • 流程优化
   • 工具链升级

通过系统性地识别CI/CD环境中的安全风险，并实施上述防护措施，组织可以显著降低软件供应链被攻击的风险，确保交付管道的安全性和可靠性。