四款免费、易用的Docker漏洞扫描工具

本文向您介绍四种既可以扫描Docker镜像中的漏洞，又能够被轻松地集成到CI/CD中的四种免费实用工具。

基本原理

所有这些工具的工作原理都比较类似。它们使用的是如下两步流程：

生成软件物料清单(Software Bill of Materials，SBOM)。
将SBOM与不同的漏洞数据库进行比较。

此处的SBOM是针对那些Docker镜像中运行的系统和应用而安装的、所有软件依赖包列表。由于系统级软件包经常被忽略，因此在管道中进行Docker扫描是非常重要的。这就引出了第二步，即：根据多个漏洞数据库，对SBOM中的每个软件包进行检查，以发现其中是否存在漏洞。而且在搜寻和匹配时，软件包的版本也应被考虑在内。

1. Docker Scout

该工具由Docker公司开发并已内置到了Docker Desktop应用中。遗憾的是，它并没有与Docker的CLI捆绑，所以您需要手动进行安装。即，在Docker的CLI环境中，您需要使用如下单行命令来完成安装：

curl -sSfL https://raw.githubusercontent.com/docker/scout-cli/main/install.sh | sh -s --

当然，您也可以从其官方的GitHub库处进行复制。一旦您具备了运行docker scout的条件，便可以运行docker scout quickview了。顾名思义，它主要适合于只想获悉Docker中存在着多少漏洞及其严重程度，而无需深究具体漏洞的需求。

顾名思义，它主要适合于只想获悉Docker中存在着多少漏洞及其严重程度，而无需深究具体漏洞的需求。

~❯ docker scout quickview ubuntu:20.04
 ✓ Image stored for indexing
 ✓ Indexed 127 packages

 Target │ ubuntu:20.04 │ 0C 0H 3M 10L 
digest │ bf40b7bc7a11 │

如上所示，该Ubuntu 20.04镜像并不存在严重或高危的漏洞，不过有着几个中等严重程度的漏洞。若要获取每个漏洞的详细信息，请运行docker scout cves。它将显示与漏洞相关的CVE列表，并提供相应的链接，以便您了解更多信息。此外，Docker Scout还会告诉你是否有更新版本的受影响软件包修复了该漏洞。例如：

~❯ docker scout cves ubuntu:20.04
...
pkg:deb/ubuntu/gnutls28@3.6.13-2ubuntu1.8?os_distro=focal&os_name=ubuntu&os_version=20.04

 ✗ MEDIUM CVE-2023-5981
 https://scout.docker.com/v/CVE-2023-5981
 Affected range : <3.6.13-2ubuntu1.9 
 Fixed version : 3.6.13-2ubuntu1.9 
 CVSS Score : 5.9 
 CVSS Vector : CVSS:3.1/AV:N/AC:H/PR:N/UI:N/S:U/C:H/I:N/A:N
...

在上述例子中，其中的一个中型漏洞来自版本为3.6.13-2ubuntu1.8的gnutls软件包。该漏洞已在3.6.13-2ubuntu1.9版本中被修复，但该Ubuntu Docker镜像的维护者显然还没有及时更新镜像。

同时，Docker Scout还被内置在了DockerHub中，DockerHub是由Docker公司托管的镜像注册中心。它可以免费为您的3个镜像执行扫描。若要扫描更多的镜像，则需升级到付费计划版本。DockerHub会在每次推送新标签时，都执行一次漏洞扫描。要启用该服务，请打开镜像的repo（存储库），进入“设置”，然后启用Docker Scout镜像分析。

DockerHub上的Docker Scout扫描报告

Docker Scout对于CI/CD服务的支持相当不错。他们为GitHub Actions、GitLab CI/CD、CircleCI、Azure DevOps、Jenkins甚至是BitBucket Pipelines都提供了各种模板。请参见链接--https://github.com/docker/scout-cli?tab=readme-ov-file#ci-integration。

2. Trivy

Trivy是由Aqua Security开发的一款开源工具。相比Docker Scout，它除了能够扫描Docker镜像外，也提供隐蔽检测和对IaC（基础设施即代码）配置错误的扫描。您既可以用多种软件包管理器（如：apt、yum、brew、pacman、port、以及nix）来安装Trivy，也可以通过链接--Installation - Trivy，直接下载其二进制文件。在首次运行时，它会将所有漏洞数据库都下载到本地环境中。您可以通过运行trivy image来扫描目标镜像。下面，我们将从Dockerfile中创建一个自定义的镜像：

FROM alpine:3.18

RUN mkdir /app
COPY <<EOF /app/aws-creds
[default]
aws_access_key_id = AKIA5432112345XXXXPP
aws_secret_access_key = P9YXdfASASDfdsfdldFdfdfs4sldkfksfsdle3vg
EOF

Dockerfile会使用alpine作为基础镜像，以创建带有硬编码AWS密钥的aws-creds文件。我们可以通过如下命令来构建镜像并运行扫描。

~❯ docker build -t test-image -f Dockerfile .
~❯ trivy image test-image
test-image (alpine 3.18.5)

Total: 0 (UNKNOWN: 0, LOW: 0, MEDIUM: 0, HIGH: 0, CRITICAL: 0)

/app/aws-creds (secrets)

Total: 2 (UNKNOWN: 0, LOW: 0, MEDIUM: 0, HIGH: 0, CRITICAL: 2)

CRITICAL: AWS (aws-access-key-id)
═══════════════════════════════════════════════════════════════════════
AWS Access Key ID
───────────────────────────────────────────────────────────────────────
 /app/aws-creds:2 (added by 'COPY <<EOF /app/aws-creds # buildkit')
───────────────────────────────────────────────────────────────────────
 2 [ aws_access_key_id = ********************
 3 aws_secret_access_key = ****************************************
───────────────────────────────────────────────────────────────────────

在此，Trivy运行了两种类型的扫描：针对已安装软件包的漏洞扫描、以及用于查找文件中密钥的密钥检测。在本例中，漏洞扫描并没有发现任何问题。这是在意料之中的，毕竟我们使用的是alpine镜像，其中只有非常基本的操作系统软件包，没有其他，甚至连Bash都没有。不过，密钥检测发现了aws-creds中的硬编码密钥。同时，Trivy还能捕捉到环境变量中的密钥。例如，使用如下由Dockerfile构建的镜像，其生成的报告也会体现出发现了关键性问题。

FROM alpine:3.18
ENV AWS_ACCESS_KEY_ID=AKIA5432112345XXXXPP
ENV AWS_SECRET_ACCESS_KEY=P9YXdfASDfdsfdldFdfdfs4sldkfksfsdle3vg

此外，您还可以为密钥扫描自定义匹配器，以扫描Dockerfile本身，而不是镜像。为此，您可以导航到包含了Dockerfile的目录，然后按照如下方式运行trivy config。

~❯ trivy config .
Dockerfile (dockerfile)

Tests: 26 (SUCCESSES: 24, FAILURES: 2, EXCEPTIONS: 0)
Failures: 2 (UNKNOWN: 0, LOW: 1, MEDIUM: 0, HIGH: 1, CRITICAL: 0)

HIGH: Specify at least 1 USER command in Dockerfile with non-root user
════════════════════════════════════════════════════════════════════════════=
Running containers with 'root' user can lead to a container escape situation.
It is a best practice to run containers as non-root users,
which can be done by adding a 'USER' statement to the Dockerfile.

See https://avd.aquasec.com/misconfig/ds002
─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

当然，trivy config也会扫描Kubernetes、Terraform和CloudFormation清单，以检查它们是否遵循了最佳实践。您可以参照由链接--Redirecting提供的多种选择，将Trivy集成到自己的CI/CD中。

3. Grype

由Anchore开发的Grype虽然不如Trivy那样成熟，但是它仍在不断改进中。尽管Grype不具备配置扫描和密钥检测等功能，但是它能够很好地完成扫描Docker镜像包的主要功能。从原理上说，Grype实际上使用了同样由Anchore开发的Syft，来生成SBOM。据此，它将软件包与漏洞数据库进行了比较。您可以使用如下命令来安装它。

curl -sSfL https://raw.githubusercontent.com/anchore/grype/main/install.sh | sudo sh -s -- -b /usr/local/bin

要扫描镜像，您只需运行如下命令：

~❯ grype aquasec/trivy
 ✔ Scanned for vulnerabilities [14 vulnerability matches] 
 ├── by severity: 0 critical, 0 high, 14 medium, 0 low, 0 negligible
 └── by status: 2 fixed, 12 not-fixed, 0 ignored 
NAME INSTALLED FIXED-IN TYPE VULNERABILITY SEVERITY 
busybox 1.36.1-r5 apk CVE-2023-42366 Medium 
busybox 1.36.1-r5 apk CVE-2023-42365 Medium 
busybox 1.36.1-r5 apk CVE-2023-42364 Medium 
busybox 1.36.1-r5 apk CVE-2023-42363 Medium
...

在上例中，Grype测试了Trivy的镜像。类似Docker Scout，Grype也会告诉你是否有更新版本的受影响软件包修复了该漏洞。而且，Grype的优点在于它的漏洞列表并不杂乱，其每个漏洞在屏幕上都只占一行。如果您想进一步了解某个漏洞的话，则可以使用grype explain。

grype -o json aquasec/trivy | grype explain --id CVE-2023-42366

不过，由于Grype不会缓存镜像的SBOM，因此即便您刚刚完成了一次扫描，每次任务都必须从零开始加载和扫描镜像。对于CI/CD而言，由于它只有一个适用于GitHub Actions的模板，因此您必须手动创建针对其他CI/CD服务的扫描任务。

4. Snyk Container

Snyk可以通过各种功能来简化应用程序的安全加固过程。不过，Snyk仅供个人免费使用，而且并不开源（当然它也有付费计划）。其Snyk Container则是一款可以被免费提供的，用于扫描Docker镜像的工具。在使用之前，您需要在snyk.io处注册一个账户，接着可以通过链接--Install or update the Snyk CLI - Snyk User Docs安装Snyk CLI，或运行如下命令：

curl --compressed https://static.snyk.io/cli/latest/snyk-linux -o snyk
chmod +x ./snyk
sudo mv ./snyk /usr/local/bin/

在运行任何命令之前，您都需要通过如下命令在页面上完成身份验证。

Snyk auth

至此，我们便可以使用snyk container test来扫描镜像了。注意，请不要被该命令的名称所误导。它扫描的是镜像，而不是正在运行的容器。

~❯ synk container test anchore/grype
Testing anchore/grype...

✗ Medium severity vulnerability found in google.golang.org/protobuf/encoding/protojson
 Description: Stack-based Buffer Overflow
 Info: https://security.snyk.io/vuln/SNYK-GOLANG-GOOGLEGOLANGORGPROTOBUFENCODINGPROTOJSON-6137908
 Introduced through: google.golang.org/protobuf/encoding/protojson@v1.31.0
 From: google.golang.org/protobuf/encoding/protojson@v1.31.0

✗ Medium severity vulnerability found in golang.org/x/crypto/ssh
 Description: Authentication Bypass by Capture-replay
 Info: https://security.snyk.io/vuln/SNYK-GOLANG-GOLANGORGXCRYPTOSSH-6130669
 Introduced through: golang.org/x/crypto/ssh@v0.16.0
 From: golang.org/x/crypto/ssh@v0.16.0
 Fixed in: 0.17.0

Tested 827 dependencies for known issues, found 2 issues.

上例便是我们使用Snyk来测试Grype的镜像。可见，Snyk发现了2个中等严重程度的问题。不同于Trivy和Grype把摘要放在报告最上面，Snyk则在漏洞列表的末尾处才给出小结摘要。这就意味着，当漏洞列表过长时，查阅小结就不太方便了。同时，Snyk也能够扫描各种IaC文件，即：使用snyk iac test命令来扫描Terraform、CloudFormation、Kubernetes、Kustomize、Helm、ARM和Serverless等文件。此外，Snyk还有一个Web应用版的GUI（如下图），可以连接到Git存储库处扫描漏洞。

来自docs.snyk.io的Snyk项目的漏洞信息

当然，Snyk也集成了大量的CI/CD功能，具体请参考链接：Snyk CI/CD integrations - Snyk User Docs。

小结

综上所述，Snyk无疑是四种工具中功能最强大的。但是它需要一个账户，而且只能免费供个人使用。如果您正在寻找一款开源工具的话，Trivy会是您的不二之选。它比Docker Scout和Grype具有更多的功能，且速度相当快。总的来说，我强烈建议您在CI/CD管道中至少实施这些工具中的一种，以实现对应用程序的安全加固。