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= Docker默认安全机制 =

Docker默认安全机制是Docker引擎在容器化环境中内置的一系列安全特性，旨在为容器提供基础的隔离和资源控制。这些机制包括命名空间隔离、控制组（cgroups）、Capabilities机制、Seccomp（安全计算模式）以及默认的只读文件系统等。理解这些机制对于安全地部署容器至关重要。

== 核心安全机制 ==

=== 命名空间（Namespaces） ===
Docker使用Linux命名空间实现进程、网络、文件系统等资源的隔离。默认情况下，每个容器运行在独立的命名空间中，防止容器间相互干扰。

示例查看容器的进程命名空间：
<syntaxhighlight lang="bash">
# 在宿主机上查看容器进程
docker run -d --name=nginx nginx
ps -ef | grep nginx
</syntaxhighlight>

输出示例：
<pre>
root      12345  0.0  0.1  12345  6789 ?        Ss   12:34   0:00 nginx: master process
</pre>

=== 控制组（cgroups） ===
cgroups限制容器对CPU、内存等系统资源的使用。Docker默认会为每个容器创建cgroup。

示例查看容器的内存限制：
<syntaxhighlight lang="bash">
docker run -it --memory=500m alpine sh -c "cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.limit_in_bytes"
</syntaxhighlight>

输出：
<pre>
524288000  # 500MB的字节表示
</pre>

=== Capabilities机制 ===
Docker默认会删除容器的部分特权能力（如CAP_NET_ADMIN），仅保留必要的能力：

<mermaid>
pie
    title 默认保留的Capabilities
    "CAP_CHOWN": 15
    "CAP_DAC_OVERRIDE": 10
    "CAP_FOWNER": 10
    "CAP_SETGID": 5
    "CAP_SETUID": 5
    "其他": 20
</mermaid>

=== Seccomp ===
Docker默认应用seccomp配置文件，限制容器内可用的系统调用。默认配置文件会阻止44个危险系统调用。

== 实际安全案例 ==

'''场景：''' 防止容器逃逸攻击

当攻击者尝试在容器内执行以下危险操作时，默认安全机制会阻止：
<syntaxhighlight lang="bash">
# 尝试加载内核模块（需要CAP_SYS_MODULE能力）
docker run --rm -it alpine insmod /lib/modules/xxx.ko
</syntaxhighlight>

输出错误：
<pre>
insmod: can't change directory to '/lib/modules': Operation not permitted
</pre>

== 数学建模 ==
容器安全隔离度可以用以下公式表示：

<math>
S = \frac{\sum_{i=1}^{n} (w_i \cdot m_i)}{\sum_{i=1}^{n} w_i}
</math>

其中：
* <math>S</math> = 安全评分
* <math>w_i</math> = 各机制权重
* <math>m_i</math> = 各机制实现完整度

== 安全增强建议 ==
虽然Docker提供了默认安全机制，但建议：
1. 定期更新Docker版本
2. 使用非root用户运行容器（--user参数）
3. 根据需要进一步限制能力（--cap-drop）
4. 自定义seccomp配置文件

== 参见 ==
* [[Docker安全最佳实践]]
* [[容器隔离原理]]
* [[Linux内核安全特性]]

[[Category:集成部署]]
[[Category:Docker]]
[[Category:Docker安全]]