隨著云計算的發展，容器變得越來越流行，同時也產生了實現容器的新方案，其中之一就是無根容器。無根容器是不需要root即可創建得容器，盡管無根容器在安全方面具有優勢，但它們仍在測試開發中。本文介紹了無根容器的內部結構，并分析了無根容器網絡組件中的漏洞。

無根容器

無根容器與常規容器相同，區別在于它們不需要root即可形成。無根容器仍處于早期階段，無根容器出現的原因有很多。

添加新的安全層。 如果容器運行時受到攻擊，攻擊者將無法獲得主機的root特權。

允許多個非特權用戶在同一臺計算機上運行容器。

允許隔離嵌套容器。

Linux內核的一項新開發使此方案成為可能，允許無特權的用戶創建新的用戶空間。 當用戶創建并輸入新的用戶空間時，他將成為該空間的root用戶，并獲得生成容器所需的大多數特權。

網絡連接

為了允許容器聯網，通常創建虛擬以太網設備（VETH）負責聯網。 但只有root才有權創建此類設備，主要的解決方案是Slirp和LXC-user-nic。

（1） Slirp

Slirp最初被設計為面向非特權用戶的Internet連接。 隨著時間的流逝，它成為虛擬機和仿真器（包括著名的QEMU）的網絡堆棧，可對其修改調整以啟用無根容器中網絡連接。它把容器用戶和網絡名稱空間分開并創默認路由設備。 然后，它將設備的文件傳遞給默認網絡名稱空間的父級，使其可以與容器和Internet進行通信。

（2） LXC-User-Nic

另一種方法是運行setuid創建VETH設備。 盡管它可以啟用容器內的聯網功能，但是它會要求容器文件以root權限運行。

存儲管理

容器的復雜元素之一是存儲管理。 默認情況下，容器使用Overlay2（或Overlay）創建文件系統，但是無根容器不能做到這一點，大多數Linux不允許在用戶名稱空間中安裝overlay文件系統。解決方案是使用其他驅動程序，例如VFS存儲驅動程序。雖然有效但效率低。更好的解決方案是創建新的存儲驅動程序，適應無根容器的需求。

兼容狀態

以下容器引擎支持以下組件無根容器：

安全分析

從安全角度來看，無根容器中的漏洞還是配置錯誤都會導致容器中軟件受到破壞，應該始終以有限特權運行軟件，當漏洞產生時，影響將降至最低。LXE-user-nic具有多個漏洞，攻擊者可利用漏洞提權，例如CVE-2017-5985和CVE-2018-6556。Slirp近年來也披露了多個漏洞。

Slirp – CVE-2020-1983：

在對該軟件進行模糊測試時，發現了一個可能導致Slirp崩潰的漏洞。該漏洞分配編號為CVE-2020-1983。

這個問題與Slirp如何管理IP碎片有關。 IP數據包的最大大小為65，535字節，錯誤是Slirp無法驗證分段IP數據包的大小，當它對大于65，535的數據包進行分段時就會會崩潰。

libslirp中的其他漏洞可在容器上執行代碼，甚至可從容器逃逸到主機以及其他容器。2020年發現了兩個此類漏洞：CVE-2020-8608和CVE-2020-7039，受影響的Slirp版本是4.0.0至4.2.0。

總結

無根容器提供了一種新的容器解決方案，該方法增加了安全層。 它會成為云容器中的下一個演變方向。雖然無根容器仍然存在許多局限性，其功能仍處于試驗開發中，隨著時間和技術的發展，無根容器可以完全發揮作用并代替傳統容器。