부트스트랩 토큰을 사용한 인증

부트스트랩 토큰은 새 클러스터를 만들거나 새 노드를 기존 클러스터에 결합할 때 사용되는 간단한 전달자 토큰이다. kubeadm을 지원하도록 구축되었지만 kubeadm 없이 클러스터를 시작하려는 사용자를 위해 다른 컨텍스트에서 사용할 수 있다. 또한 RBAC 정책을 통해 Kubelet TLS 부트스트래핑 시스템과 함께 동작하도록 구축되었다.

부트스트랩 토큰 개요

부트스트랩 토큰은 kube-system 네임스페이스에 있는 특정 유형(bootstrap.kubernetes.io/token)의 시크릿(Secret)으로 정의된다. API 서버의 부트스트랩 인증자가 이러한 시크릿을 읽는다. 만료된 토큰은 컨트롤러 관리자가 TokenCleaner 컨트롤러로 제거한다. 토큰은 BootstrapSigner 컨트롤러를 통해 "discovery" 프로세스에 사용되는 특정 컨피그맵(ConfigMap)에 대한 서명을 만드는 데도 사용된다.

토큰 형식

부트스트랩 토큰은 abcdef.0123456789abcdef 형식을 취한다. 더 공식적으로는 정규식 [a-z0-9]{6}\.[a-z0-9]{16} 와 일치해야 한다.

토큰의 첫 번째 부분은 "Token ID" 이며 공개 정보로 간주된다. 인증에 사용하는 시크릿의 일부를 노출하지 않고 토큰을 참조할 때 사용한다. 두 번째 부분은 "Token Secret"이며 신뢰할 수 있는 당사자와만 공유해야 한다.

부트스트랩 토큰 인증 활성화

API 서버에서 다음 플래그를 사용하여 부트스트랩 토큰 인증자를 활성화할 수 있다.

--enable-bootstrap-token-auth

활성화되면 부트스트랩 토큰을 API 서버에 대한 요청을 인증하기 위한 전달자 토큰 자격 증명으로 사용할 수 있다.

Authorization: Bearer 07401b.f395accd246ae52d

토큰은 사용자 이름 system:bootstrap:<token id> 로 인증되며 system:bootstrappers 그룹의 구성원이다. 토큰의 시크릿에 추가 그룹을 지정할 수 있다.

만료된 토큰은 컨트롤러 관리자에서 tokencleaner 컨트롤러를 활성화하여 자동으로 삭제할 수 있다.

--controllers=*,tokencleaner

부트스트랩 토큰 시크릿 형식

각각의 유효한 토큰은 kube-system 네임스페이스의 시크릿에 의해 지원된다. 전체 디자인 문서는 여기에서 찾을 수 있다.

시크릿은 다음과 같다.

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  # Name MUST be of form "bootstrap-token-<token id>"
  name: bootstrap-token-07401b
  namespace: kube-system

# Type MUST be 'bootstrap.kubernetes.io/token'
type: bootstrap.kubernetes.io/token
stringData:
  # Human readable description. Optional.
  description: "The default bootstrap token generated by 'kubeadm init'."

  # Token ID and secret. Required.
  token-id: 07401b
  token-secret: f395accd246ae52d

  # Expiration. Optional.
  expiration: 2017-03-10T03:22:11Z

  # Allowed usages.
  usage-bootstrap-authentication: "true"
  usage-bootstrap-signing: "true"

  # Extra groups to authenticate the token as. Must start with "system:bootstrappers:"
  auth-extra-groups: system:bootstrappers:worker,system:bootstrappers:ingress

시크릿 유형은 bootstrap.kubernetes.io/token 이어야 하고 이름은 bootstrap-token-<token id>여야 한다. 반드시 kube-system 네임스페이스에도 존재해야 한다.

usage-bootstrap-* 멤버는 이 시크릿의 용도를 나타낸다. 활성화하려면 값을 true 로 설정해야 한다.

• usage-bootstrap-authentication 은 토큰을 API 서버에 베어러 토큰으로 인증하는데 사용할 수 있음을 나타낸다.
• usage-bootstrap-signing 은 토큰을 사용하여 아래에 설명된 cluster-info 컨피그맵에 서명할 수 있음을 나타낸다.

expiration 필드는 토큰의 만료를 제어한다. 만료된 토큰은 인증에 사용될 때 거부되고 컨피그맵서명 중에 무시된다. 만료된 값은 RFC3339를 사용하여 절대 UTC 시간으로 인코딩된다. 만료된 토큰을 자동으로 삭제하려면 tokencleaner 컨트롤러를 활성화한다.

kubeadm을 사용한 토큰 관리

kubeadm 툴을 사용하여 실행중인 클러스터에서 토큰을 관리할 수 있다. 자세한 내용은 kubeadm token docs 에서 찾을 수 있다.

컨피그맵 서명

토큰은 인증 외에도 컨피그맵에 서명하는데 사용할 수 있다. 이것은 클라이언트가 API 서버를 신뢰하기 전에 클러스터 부트스트랩 프로세스의 초기에 사용된다. 서명된 컨피그맵은 공유 토큰으로 인증할 수 있다.

컨트롤러 관리자에서 bootstrapsigner 컨트롤러를 활성화하여 컨피그맵서명을 활성화 한다.

--controllers=*,bootstrapsigner

서명된 컨피그맵은 kube-public 네임스페이스에 있는 cluster-info 이다. 일반적인 흐름은 클라이언트가 인증되지 않고 TLS 오류를 무시하는 동안 컨피그맵을 읽는 것이다. 그런 다음 컨피그맵에 포함된 서명을 확인하여 컨피그맵의 페이로드를 확인한다.

컨피그맵은 다음과 같을 수 있다.

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: cluster-info
  namespace: kube-public
data:
  jws-kubeconfig-07401b: eyJhbGciOiJIUzI1NiIsImtpZCI6IjA3NDAxYiJ9..tYEfbo6zDNo40MQE07aZcQX2m3EB2rO3NuXtxVMYm9U
  kubeconfig: |
    apiVersion: v1
    clusters:
    - cluster:
        certificate-authority-data: <really long certificate data>
        server: https://10.138.0.2:6443
      name: ""
    contexts: []
    current-context: ""
    kind: Config
    preferences: {}
    users: []    

컨피그맵의 kubeconfig 멤버는 클러스터 정보만 입력된 구성 파일이다. 여기서 전달되는 핵심은 certificate-authority-data 이다.
이는 향후 확대될 수 있다.

서명은 "detached" 모드를 사용하는 JWS 서명이다. 서명을 검증하려면 사용자는 JWS 규칙(뒤로 오는 = 를 삭제하는 동안 인코딩된 base64)에 따라 kubeconfig 페이로드를 인코딩해야 한다. 그런 다음 인코딩된 페이로드는 두 개의 점 사이에 삽입하여 전체 JWS를 형성하는 데 사용된다. 전체 토큰(예:07401b.f395accd246ae52d)을 공유 시크릿으로 사용하여 HS256 방식(HMAC-SHA256)을 사용함으로 JWS를 확인할 수 있다. 사용자는 반드시 HS256이 사용되고 있는지 확인해야 한다.

자세한 내용은 kubeadm implementation details 섹션을 참조하면 된다.