6.5. 供应链安全：SBOM、签名与准入

供应链安全要回答三个问题：这个镜像从哪来、里面有什么、能不能证明它没被篡改。答案分别是 provenance（来源）、SBOM（物料清单） 和 签名（Sigstore/Cosign），最后由准入控制器验证。

层级:: L4 · 实战
难度:: 进阶
预计:: 45 分钟
前置:: CI/CD、镜像仓库、Kubernetes 准入

6.5.1. 一条可验证的链路

源码 commit → CI 构建 → SBOM → 扫描 → 签名 → 推送 → 准入校验 → 部署

每一步都要留下可追溯的证据：

证据	工具	作用
commit	Git	代码来源
SBOM	Syft/Trivy	依赖与版本
漏洞报告	Trivy/Grype	已知风险
签名	Cosign/Sigstore	完整性与发布者
证明	SLSA provenance	构建过程可信
准入	Kyverno/Gatekeeper	拒绝不合规镜像

6.5.2. SBOM 与扫描

syft ghcr.io/example/demoapp:v1.0 -o spdx-json > sbom.spdx.json
trivy image --format cyclonedx --output sbom.cdx.json ghcr.io/example/demoapp:v1.0
trivy image --severity HIGH,CRITICAL --exit-code 1 ghcr.io/example/demoapp:v1.0

SBOM 要归档到制品仓库或 OCI Artifact，并与 digest 绑定。扫描策略要明确：哪些漏洞阻断、哪些可豁免、豁免多久复审。

6.5.3. 签名与验证

cosign generate-key-pair
cosign sign --key cosign.key ghcr.io/example/demoapp@sha256:<digest>
cosign verify --key cosign.pub ghcr.io/example/demoapp@sha256:<digest>

生产建议用 keyless（OIDC + Fulcio + Rekor）或 KMS 托管密钥；私钥不要放在 CI 变量里。签名对象是 digest，不是 tag；tag 可变，digest 不可变。

6.5.4. 准入校验

kyverno-verify-image.yaml

apiVersion: kyverno.io/v1
kind: ClusterPolicy
metadata:
  name: verify-image-signature
spec:
  validationFailureAction: Enforce
  rules:
    - name: verify-cosign
      match:
        any:
          - resources:
              kinds: [Pod]
      verifyImages:
        - imageReferences:
            - "ghcr.io/example/*"
          attestors:
            - entries:
                - keys:
                    publicKeys: |-
                      -----BEGIN PUBLIC KEY-----
                      ...
                      -----END PUBLIC KEY-----

准入控制器要能访问 Rekor/Fulcio 或公钥；离线环境要提前同步。策略先 Audit，确认镜像覆盖率后再 Enforce，避免把存量应用全部拒绝。

6.5.5. SLSA 与 provenance

SLSA 等级描述构建过程的防篡改能力：

L1：构建脚本有文档，产出 provenance。
L2：托管构建服务，签名 provenance。
L3：隔离、不可变构建环境，强 provenance。

多数团队先做到 L2：CI 生成 provenance，Cosign 签名，准入验证。不要为了等级而等级；先保证「能追溯、能验证、能阻断」。

6.5.6. 镜像仓库与保留

使用 Harbor/云仓库，开启不可变 tag、漏洞扫描、复制策略。
只保留可部署的 digest 与 SBOM，定期清理旧 tag。
生产部署用 digest；回滚用旧 digest，不重新构建。
仓库凭证用 robot account/短期 token，最小权限。

6.5.7. 实验：从构建到准入

构建镜像，生成 SBOM 并扫描。
用 Cosign 签名 digest。
在 kind 集群安装 Kyverno，配置验签策略。
部署已签名镜像 → 通过；部署未签名镜像 → 拒绝。
查看拒绝事件与策略报告。

6.5.8. 验证清单

每个生产镜像有 digest、SBOM、扫描报告、签名。
CI 对 HIGH/CRITICAL 漏洞有明确阻断/豁免策略。
准入控制器验证签名，未签名镜像被拒绝。
私钥不在 Git/CI 明文变量中。
镜像仓库开启不可变 tag 与漏洞扫描。
回滚使用旧 digest，不重新构建。

6.5.9. 排错表

现象	原因	处理
验签失败	签的是 tag/digest 不一致	用 digest 重新签/部署
准入拒绝所有 Pod	策略范围过宽	先 Audit，限定镜像前缀/命名空间
Kyverno 无法访问 Rekor	网络/证书	配置代理或离线公钥
扫描结果差异大	数据库未更新/扫描器不同	固定 DB 更新时间与工具版本
镜像被覆盖	tag 可变	开启 immutable tag，使用 digest

6.5.10. 进阶挑战

用 Cosign keyless 签名并在 Kyverno 验签。
生成 SLSA provenance 并归档到 OCI Artifact。
给漏洞豁免加过期时间与审批。
把「未签名镜像」加入 CI 门禁。

6.5.11. 小结

供应链安全的核心是「来源可追溯、内容可验证、部署可阻断」。
SBOM、签名、provenance 要与 digest 绑定。
准入策略先 Audit 后 Enforce，避免误伤存量。
没有签名的镜像不应该进入生产。