--- reviewers: - jbeda title: 使用 Bootstrap Token 进行鉴权 content_template: templates/concept weight: 20 --- {{% capture overview %}} Bootstrap token 是一种简单的 bearer token,用于创建新集群或将新节点连接到现有集群。它被用来支持 [kubeadm](/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm/),但是对于那些希望在没有 `kubeadm` 的情况下创建集群的用户,也可以在其他环境中使用。它也可以通过 RBAC 策略用于 [Kubelet TLS Bootstrapping](/docs/reference/command-line-tools-reference/kubelet-tls-bootstrapping/) 系统。 {{% /capture %}} {{% capture body %}} ## Bootstrap Token 概览 Bootstrap Token 在 `kube-system` 命名空间中使用特定类型 (`bootstrap.kubernetes.io/token`) 的 secret 来定义。 然后,这些 Secret 被 API Server 中的 Bootstrap Authenticator 读取。过期的 token 被 Controller Manager 中的 TokenCleaner 控制器移除。 这些 Token 也被 BootstrapSigner 控制器在一个"发现"的过程中用来为特定的 ConfigMap 创建签名。 {{< feature-state state="beta" >}} ## Token 格式 Bootstrap Token 采用 `abcdef.0123456789abcdef` 的形式。为了更加正式,它们必须匹配正则表达式 `[a-z0-9]{6}\.[a-z0-9]{16}`。 Token 的第一部分是 "Token ID" 并且被认为是公共信息。这部分会在引用一个 token 但是不想泄露那些用于鉴权的私密部分时被用到。第二部分则是 "Token Secret",应该仅与受信任方共享。 ## 启用 Bootstrap Token 鉴权 Bootstrap Token authenticator 可以通过在 API server 上添加下列标志来启用。 ``` --enable-bootstrap-token-auth ``` 被启用时,Bootstrap Token 可以被用来作为针对 API server 鉴权请求的 bearer token 凭据。 ```http Authorization: Bearer 07401b.f395accd246ae52d ``` Token 鉴权信息为:用户名 `system:bootstrap:` 且在 `system:bootstrappers` 组内。我们也可以在 token 的 Secret 中指定其它组信息。 过期的 token 可以通过启用 controller manager 中的 `tokencleaner` 控制器来自动删除。 ``` --controllers=*,tokencleaner ``` ## Bootstrap Token Secret 格式 每个有效的 token 都对应着 `kube-system` 命名空间中的一个 secret。您可以从 [这里](https://github.com/kubernetes/community/blob/{{< param "githubbranch" >}}/contributors/design-proposals/cluster-lifecycle/bootstrap-discovery.md) 获得整个的设计文档。 Secret 样例如下所示。 ```yaml apiVersion: v1 kind: Secret metadata: # Name MUST be of form "bootstrap-token-" 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 ``` Secret 的类型必须是 `bootstrap.kubernetes.io/token` 并且名字的格式必须是 `bootstrap-token-`。它必须被放在 `kube-system` 命名空间中。 `usage-bootstrap-*` 的成员指出了这个 secret 的作用。值被设定为 `true` 时才会启用。 * `usage-bootstrap-authentication` 表示这个 token 可以被用来作为针对 API server 鉴权请求的 bearer token 凭据。 * `usage-bootstrap-signing` 表示这个 token 可以被用来对 `cluster-info` ConfigMap 通过下述方式来签名。 `expiration` 字段控制 token 的到期。过期的 token 会在用于身份验证时被拒绝,在 ConfigMap 签名时被忽略。 使用 RFC3339 将过期时间编码为绝对 UTC 时间。启用 `tokencleaner` 控制器来自动删除过期的 token。 ## 使用 kubeadm 管理 token 您可以在集群中使用 `kubeadm` 工具来管理 token。查阅 [kubeadm token 文档](/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm-token/) 获取更多信息。 ## ConfigMap 签名 除了身份验证之外,token 还可用于对 ConfigMap 进行签名。 这个用于在客户端和 API Server 互信之前,在集群引导过程的前期使用。 签名的 ConfigMap 可以通过共享 token 进行身份鉴权。 通过启用 Controller Manager 中的 `bootstrapsigner` 控制器来启用 ConfigMap 签名选项。 ``` --controllers=*,bootstrapsigner ``` 被签名的 ConfigMap 作为 `kube-public` 命名空间中的 `cluster-info` 存在。 典型的流程是客户端在未经身份验证和忽略 TLS 错误时读取此 ConfigMap。 然后通过嵌入 ConfigMap 中的签名来校验 ConfigMap。 ConfigMap 样例如下所示: ```yaml 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: server: https://10.138.0.2:6443 name: "" contexts: [] current-context: "" kind: Config preferences: {} users: [] ``` ConfigMap 的 `kubeconfig` 成员是一个配置文件,里面只填写了集群信息。 在通信过程中的关键是 `certificate-authority-data`。这部分可能在将来会扩展。 签名是使用“分离”模式的 JWS 签名。 为了验证签名,用户应该根据 JWS 规则加密 `kubeconfig`的信息(base64 编码,同时丢弃任何的 `=`)。 然后将使用该编码的信息插入 2 个点之间来形成整个 JWS。 您可以使用 `HS256` 方案(HMAC-SHA256)验证 JWS,并使用完整令牌(例如 `07401b.f395accd246ae52d`)作为共享密钥。 用户 _必须_ 验证 HS256 是否被使用。 {{< warning >}} **注意:** 拥有 bootstrapping token 任何一方都可以为该 token 创建有效签名。 当使用 ConfigMap 签名时,不建议许多客户端共享相同的 token,因为受入侵的客户端可能会作为中间人为其它客户端来引导 TLS 信任。 {{< /warning >}} 参阅 [kubeadm 安全模型](/docs/reference/generated/kubeadm/#security-model) 获取更多信息。 {{% /capture %}}