Inclavare Containers容器技术概述.pdf

Inclavare Containers是针对云原生生态系统的创新性容器运行时技术，旨在将安全计算（Confidential Computing）引入云计算环境。这项技术的主要目标是通过硬件加密来实现更强大的隔离，降低租户工作负载的可信计算基（TCB，Trusted Computing Base）复杂性，并构建通用的验证基础设施。 Inclavare Containers的核心特点是创建了基于硬件加密的隔离环境，这主要得益于Intel SGX（Software Guard Extensions）技术。SGX为应用程序提供了一个受保护的区域，称为Enclave，可以存储和处理敏感数据，即使在操作系统、虚拟化层或其它应用程序受到攻击的情况下，也能确保数据的安全性。Inclavare Containers将这种Enclave概念与容器相结合，创建了PodEnclave，进一步提升了云服务的安全性。 在Inclavare Containers的架构中，PodEnclave是一种特殊的容器，它包含了runc（标准容器运行时）和pause容器，同时集成了Enclave（可信执行环境，TEE）。Enclave Runtimes如Occlum和Graphene是轻量级操作系统，用于在Enclave内运行应用。此外，Just-In-Time编译器如WAMR也可能被用来优化Enclave内的代码执行。PAL API（Platform Abstraction Layer）则提供了与不同Enclave运行时的接口，使得Inclavare Containers能轻松地与各种硬件平台和软件栈集成。 目前，Inclavare Containers已经实现了与Kubernetes的紧密集成，通过init-runelet等组件，可以在Kubernetes集群上创建安全的Confidential Kubernetes服务。这使得用户能够在保持云原生生态系统灵活性和扩展性的同时，构建基于零信任原则的云保密计算基础设施。 Inclavare Containers的发展历程从早期的Epiphany PoC开始，逐步实现了对Occlum等Enclave运行时的支持，开放源代码，增加了对SGX内核驱动的适配，以及支持创建Confidential Computing K8s集群等功能。随着版本的迭代，如0.4.0引入了RA-TLS的概念和Enclave Pooling Manager框架，0.5.0版本则将Enclave验证与Intel的Attestation服务结合，不断强化了安全性和可管理性。 Inclavare Containers的立场是开放和中立的，这有助于推动整个云安全计算领域的标准化和互操作性。通过不断的创新和改进，Inclavare Containers正逐渐成为解决云服务提供商（CSP）可信问题，降低租户对CSP的信任依赖的关键技术，旨在构建一个更加安全、可靠的云计算环境。