ACK-TEE 機密コンピューティングとは - Container Service for Kubernetes

ACK クラスターにおいて、ハードウェアベースの高信頼実行環境 (TEE) を利用して、使用中の機密データとコードを保護します。

基本概念

機密コンピューティングは、ハードウェア暗号化を使用して使用中のデータのセキュリティ、整合性、機密性を保護するクラウドネイティブなコンテナプラットフォームであり、信頼できるアプリケーションの開発、配信、管理のコストを削減します。

機密コンピューティングは、機密データとコードを、システムの他の部分から隔離された高信頼実行環境 (TEE) に配置します。他のアプリケーション、BIOS、OS、カーネル、管理者、運用担当者、クラウドプロバイダー、および CPU 以外のハードウェアはデータにアクセスできません。これにより、データ漏えいのリスクが大幅に軽減され、より高度な制御、透明性、機密性が実現します。

コア機能

クラウド上のコードとデータの整合性を保護および検証します。
使用中のデータとコードを暗号化し、不正アクセスや盗難を防止します。
データライフサイクル全体にわたる制御を保証します。

ユースケース

ブロックチェーン

トランザクション処理、コンセンサス、スマートコントラクト、キーの保管におけるプライバシーとセキュリティを強化します。
キー管理

エンクレーブ内でキー管理関数を実行し、ハードウェアセキュリティモジュール (HSM) と同様の機能を提供します。
遺伝子コンピューティング

機密データに関するマルチパーティ計算のためのプライバシー隔離を提供します。
金融

支払いとトランザクションのセキュリティを保護します。
AI

AI モデルなどの機密データを保護することで、知的財産を保護します。
エッジコンピューティング

クラウド、エッジ、エンドポイント間の通信を保護し、プライバシーを確保します。
データ共有とコンピューティング

ユーザーと組織が互いに生データを公開することなく、データ分析で連携できるようにします。

ソリューション

次の図は、ACK-TEE 1.1 のソリューションアーキテクチャを示しています。 Solution architecture

Alibaba Cloud Container Service for Kubernetes (ACK) は、Intel SGX 2.0 に基づく機密コンピューティング向けの ACK マネージドクラスターを提供し、信頼できるアプリケーションや機密アプリケーションの管理と配信を簡素化します。データとコードがパブリッククラウドで処理される際、信頼できるコンピューティングベースはクラウドプロバイダーへの信頼の必要性を減らし、データとコードのセキュリティを強化します。詳細については、「機密コンピューティング向けの ACK マネージドクラスターの作成」をご参照ください。

機密コンピューティングクラスターを作成する際は、次の点にご注意ください：

ワーカーノードは、次のいずれかの [インスタンスファミリー] を使用する必要があります：[セキュリティ強化型コンピューティング最適化 c7t]、[セキュリティ強化型汎用 g7t]、または [セキュリティ強化型メモリ最適化 r7t]。

説明
Intel Ice Lake プロセッサは、Intel SGX Data Center Attestation Primitives (DCAP) を介したリモートアテステーションのみをサポートします。Intel Enhanced Privacy ID (EPID) に基づくリモートアテステーションはサポートされていません。DCAP ベースのアテステーションを使用するようにアプリケーションを適合させる必要がある場合があります。リモートアテステーションの詳細については、「Intel® Software Guard Extensions Attestation Services」をご参照ください。
ノードの初期化中に、SGX 2.0 ドライバーと TEE SDK が自動的にインストールされます。TEE SDK は、機密コンピューティングアプリケーション向けの Alibaba Cloud 開発者キットであり、Intel Linux SGX SDK と一貫性のある開発モデルと API を提供します。
デフォルトで AESM DaemonSet がインストールされ、SGX 2.0 アプリケーションが Intel SGX Architectural Enclave Service Manager (AESM) にアクセスできるようになります。
sgx-device-plugin は、SGX ノード上のエンクレーブページキャッシュ (EPC) メモリリソースを検出し、管理し、スケジュールします。

サンドボックスコンテナとの統合

従来の OS コンテナの攻撃モデル

従来の OS (runc) コンテナはホストカーネルを共有します。攻撃者がカーネルの脆弱性を悪用した場合、悪意のあるアプリケーションがコンテナからエスケープしてホストを侵害し、他のアプリケーションやサービス全体に影響を与える可能性があります。

サンドボックスコンテナによる悪意のあるアプリケーションの隔離と攻撃のブロック

ACK サンドボックスコンテナは、軽量 VM 技術 (Kangaroo) を使用して強力な隔離を提供します。各 Pod には独自の独立した OS とカーネルがあるため、悪意のあるアプリケーションの攻撃対象領域はホストレベルから Pod レベルに縮小され、他のアプリケーションとバックエンドシステムを保護します。

ACK-TEE 機密コンピューティングによる使用中アプリケーションの暗号化

ACK-TEE は、知的財産、キー、プライベートな通信などの機密コードとデータを保護する Kubernetes ベースのソリューションです。

クラウドコンピューティングの利便性にもかかわらず、データ侵害のリスクは依然として懸念事項です。原因には以下が含まれます：

ハッカーによる攻撃
信頼できないクラウドプロバイダー
クラウドインフラストラクチャのセキュリティ上の欠陥
運用保守および管理担当者

サンドボックスコンテナと ACK-TEE の組み合わせによる悪意のあるアプリの隔離と機密データの保護

サンドボックスコンテナと ACK-TEE は異なる目的を果たしますが、互いに補完し合います。悪意のあるアプリケーションを隔離しながら機密性の高いアプリケーションを保護し、多層的なセキュリティを実現します。