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Build System Provenance Verification

在 SLSA provenance 中，有一个 builder.id 字段，用于指示镜像的构建环境。

本文档将使用该 builder.id 字段来验证镜像。

TIP

由于 Tekton Chains 已经在准备阶段处理了镜像签名和 SLSA provenance 的生成，我们可以直接复用快速开始：签名溯源中的流程和镜像。

本文档重点关注验证 SLSA provenance。

功能概述

该方法使用 Chains 自动为构建的镜像生成 SLSA Provenance，然后使用 Kyverno 验证该溯源：

配置 Tekton Chains 自动为构建的镜像生成 SLSA Provenance。
使用 buildah Tekton 任务构建镜像。
（可选）使用 cosign CLI 验证签名。
配置 Kyverno 规则验证签名。
使用该镜像创建 Pod 以验证签名。

使用场景

以下场景需要参考本文档的指导：

使用 SLSA provenance 验证容器镜像的构建环境
使用 CUE 或 Rego 策略实现构建系统溯源验证
强制执行安全策略，仅允许特定构建环境构建的镜像
在 CI/CD 流水线中设置自动化构建系统溯源验证
确保生产环境中构建系统溯源的完整性和真实性

前提条件

已安装 Tekton Pipelines、Tekton Chains 和 Kyverno 的 Kubernetes 集群
支持镜像推送的镜像仓库
已安装并配置好访问集群的 kubectl CLI
已安装 cosign CLI 工具
已安装 jq CLI 工具

流程概览

步骤	操作	说明
1	生成签名密钥	使用 cosign 创建用于签名工件的密钥对
2	设置认证	配置镜像仓库凭证以支持镜像推送
3	配置 Tekton Chains	配置 Chains 使用 OCI 存储并设置签名
4	创建示例流水线	创建包含必要任务和工作空间的流水线定义
5	运行示例流水线	创建并运行配置正确的 PipelineRun
6	等待签名	等待 PipelineRun 被 Chains 签名
7	获取镜像信息	从 PipelineRun 中提取镜像 URI 和摘要
8	（可选）使用 cosign 验证签名	使用 cosign CLI 验证镜像签名
9	使用 Kyverno 验证签名	配置并使用 Kyverno 策略验证镜像签名
10	清理资源	删除测试 Pod 和策略

逐步操作指南

步骤 1-7：（可选）基础设置

NOTE

如果更改了 builder.id 字段，需要重新运行流水线生成镜像。 因为旧镜像未使用新的 builder.id 签名，会被策略阻止。

否则，可以跳过此步骤，使用旧镜像验证策略。

这些步骤与快速开始：签名溯源指南完全相同。请按照该指南完成：

步骤 1：生成签名密钥
步骤 2：设置认证

步骤 3：配置 Tekton Chains

如果想更改默认的 builder.id，可以调整 TektonConfig 中 config 的 builder.id 字段。

TIP

该过程需要平台管理员权限进行配置。

$ kubectl patch tektonconfigs.operator.tekton.dev config --type=merge -p='{
  "spec": {
    "chain": {
      "builder.id": "https://alauda.io/builders/tekton/v1"
    }
  }
}'

步骤 4：创建示例流水线
步骤 5：运行示例流水线
步骤 6：等待 PipelineRun 签名完成
步骤 7：从 PipelineRun 获取镜像

步骤 8：（可选）使用 cosign 验证 builder 信息

TIP

此步骤为可选，适用于需要使用 cosign 验证镜像构建者真实性的场景。

如果想了解如何使用 CUE 或 Rego 验证 builder 信息，可继续阅读以下内容。

根据获取签名公钥章节获取签名公钥。

Cosign 提供两种方式来验证签名声明：

CUE
Rego

以下展示这两种方式的验证方法。

方式一：使用 CUE 验证

生成用于验证 builder 信息的 CUE 文件。

// 断言必须满足以下约束。
predicate: {
    builder: {
        id: "https://alauda.io/builders/tekton/v1"
    }
}

将该 CUE 文件保存为 builder.cue

使用 cosign 验证 builder 信息。

# 禁用 tlog 上传并启用私有基础设施
$ export COSIGN_TLOG_UPLOAD=false
$ export COSIGN_PRIVATE_INFRASTRUCTURE=true

$ export IMAGE=<<registry>/test/chains/demo-1:latest@sha256:93635f39cb31de5c6988cdf1f10435c41b3fb85570c930d51d41bbadc1a90046>

$ cosign verify-attestation --key cosign.pub --type slsaprovenance --policy builder.cue $IMAGE

若输出如下，表示 builder 信息验证成功。

will be validating against CUE policies: [builder.cue]
will be validating against CUE policies: [builder.cue]

Verification for <registry>/test/chains/demo-1:latest@sha256:8ac1af8dd89652bf32abbbd0c5f667ae9fe6d92c91972617e70b5398303c8e27 --
The following checks were performed on each of these signatures:
  - The cosign claims were validated
  - The signatures were verified against the specified public key
{"payloadType":"application/vnd.in-toto+json","payload":"","signatures":[]}

将 builder.cue 文件中的 builder id 改为另一个值 https://alauda.io/builders/tekton/v2，再次验证。

$ cosign verify-attestation --key cosign.pub --type slsaprovenance --policy builder.cue $IMAGE

若输出如下，表示 builder 信息验证失败。

will be validating against CUE policies: [builder.cue]
will be validating against CUE policies: [builder.cue]
There are 2 number of errors occurred during the validation:

- predicate.builder.id: conflicting values "https://alauda.io/builders/tekton/v1" and "https://alauda.io/builders/tekton/v2"
- predicate.builder.id: conflicting values "https://alauda.io/builders/tekton/v1" and "https://alauda.io/builders/tekton/v2"
Error: 2 validation errors occurred
error during command execution: 2 validation errors occurred

方式二：使用 Rego 验证

生成用于验证 builder 信息的 Rego 文件。

package signature

default allow = false

# 定义允许的 builder.id
allowed_builder_id = "https://alauda.io/builders/tekton/v1"

# 验证 builder.id
allow {
    # 检查断言中的 builder.id 是否等于允许值
    input.predicate.builder.id == allowed_builder_id
}

# 不匹配时返回错误信息
deny[msg] {
    input.predicate.builder.id != allowed_builder_id
    msg := sprintf("unexpected builder.id: %v, expected: %v", [input.predicate.builder.id, allowed_builder_id])
}

将该 Rego 文件保存为 builder.rego

使用 cosign 验证 builder 信息。

# 禁用 tlog 上传并启用私有基础设施
$ export COSIGN_TLOG_UPLOAD=false
$ export COSIGN_PRIVATE_INFRASTRUCTURE=true

$ export IMAGE=<<registry>/test/chains/demo-1:latest@sha256:93635f39cb31de5c6988cdf1f10435c41b3fb85570c930d51d41bbadc1a90046>

$ cosign verify-attestation --key cosign.pub --type slsaprovenance --policy builder.rego $IMAGE

若输出如下，表示 builder 信息验证成功。

will be validating against Rego policies: [builder.rego]
will be validating against Rego policies: [builder.rego]

Verification for <registry>/test/chains/demo-1:latest --
The following checks were performed on each of these signatures:
  - The cosign claims were validated
  - The signatures were verified against the specified public key
{"payloadType":"application/vnd.in-toto+json","payload":"","signatures":[]}

将 builder.rego 文件中的 builder id 改为另一个值 https://alauda.io/builders/tekton/v2，再次验证。

$ cosign verify-attestation --key cosign.pub --type slsaprovenance --policy builder.rego $IMAGE

若输出如下，表示 builder 信息验证失败。

will be validating against Rego policies: [builder.rego]
will be validating against Rego policies: [builder.rego]
There are 2 number of errors occurred during the validation:

- expression value, false, is not true
- expression value, false, is not true
Error: 2 validation errors occurred
error during command execution: 2 validation errors occurred

步骤 9：使用 Kyverno 验证签名

TIP

此步骤需要集群管理员权限。

溯源内容大致如下，我们将使用 builder.id 字段验证构建环境。

{
  "_type": "https://in-toto.io/Statement/v0.1",
  "predicateType": "https://slsa.dev/provenance/v0.2",
  "predicate": {
    "buildType": "tekton.dev/v1beta1/TaskRun",
    "builder": {
      "id": "https://alauda.io/builders/tekton/v1"
    },
    "materials": [
      {
        "digest": {
          "sha256": "8d5ea9ecd9b531e798fecd87ca3b64ee1c95e4f2621d09e893c58ed593bfd4c4"
        },
        "uri": "oci://<registry>/devops/tektoncd/hub/buildah"
      }
    ],
    "metadata": {
      "buildFinishedOn": "2025-06-06T10:21:27Z",
      "buildStartedOn": "2025-06-06T10:20:55Z"
    }
  }
}

步骤 9.1：创建 Kyverno 策略，仅允许特定构建环境构建的镜像部署

TIP

更多关于 Kyverno ClusterPolicy 的内容，请参考 Kyverno ClusterPolicy

策略如下：

apiVersion: kyverno.io/v1
kind: ClusterPolicy
metadata:
  name: verify-tekton-built-images
spec:
  webhookConfiguration:
    failurePolicy: Fail
    timeoutSeconds: 30
  background: false
  rules:
    - name: check-image
      match:
        any:
          - resources:
              kinds:
                - Pod
              namespaces:
                - policy
      verifyImages:
        - imageReferences:
            - "*"
            # - "<registry>/test/*"
          skipImageReferences:
            - "ghcr.io/trusted/*"
          failureAction: Enforce
          verifyDigest: false
          required: false
          useCache: false
          imageRegistryCredentials:
            allowInsecureRegistry: true
            secrets:
              # 凭证需存在于 Kyverno 部署的命名空间
              - registry-credentials

          attestations:
            - type: https://slsa.dev/provenance/v0.2
              attestors:
                - entries:
                    - keys:
                        publicKeys: |- # <- 签名者的公钥
                          -----BEGIN PUBLIC KEY-----
                          MFkwEwYHKoZIzj0CAQYIKoZIzj0DAQcDQgAEFZNGfYwn7+b4uSdEYLKjxWi3xtP3
                          UkR8hQvGrG25r0Ikoq0hI3/tr0m7ecvfM75TKh5jGAlLKSZUJpmCGaTToQ==
                          -----END PUBLIC KEY-----

                        ctlog:
                          ignoreSCT: true

                        rekor:
                          ignoreTlog: true
              conditions:
                - all:
                    - key: "{{ builder.id }}"
                      operator: Equals
                      value: "https://alauda.io/builders/tekton/v1"
                      message: "The builder.id must be equal to https://alauda.io/builders/tekton/v1, not {{ builder.id }}"

YAML 字段说明

该策略与镜像签名验证中的策略大致相同，仅介绍差异部分。
spec.rules[0].verifyImages[].attestations[0].conditions
- type：slsa 溯源类型为 https://slsa.dev/provenance/v0.2 或 https://slsa.dev/provenance/v1。
- attestors：同上。
- conditions：需要验证的条件。
  - all：所有条件必须满足。
    - key: "{{ builder.id }}"：检查签名声明中的 builder.id 字段是否等于 https://alauda.io/builders/tekton/v1

需要调整的配置

spec.rules[].attestors[].entries[].keys.publicKeys：签名者的公钥。
- 该公钥与 signing-secrets Secret 中的公钥 cosign.pub 相同。
- 公钥可从获取签名公钥章节获得。

将策略保存为 kyverno.verify-tekton-built-images.yaml 文件，并应用：

$ kubectl apply -f kyverno.verify-tekton-built-images.yaml

clusterpolicy.kyverno.io/verify-tekton-built-images configured

步骤 9.2：验证策略

在定义策略的 policy 命名空间中，创建 Pod 以验证策略。

使用构建好的镜像创建 Pod。

$ export NAMESPACE=<policy>
$ export IMAGE=<<registry>/test/chains/demo-1:latest@sha256:93635f39cb31de5c6988cdf1f10435c41b3fb85570c930d51d41bbadc1a90046>

$ kubectl run -n $NAMESPACE built --image=${IMAGE} -- sleep 3600

pod/built created

Pod 会成功创建。

$ kubectl get pod -n $NAMESPACE built

NAME      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
built   1/1     Running   0          10s

将 ClusterPolicy 中的 builder id 改为另一个值 https://alauda.io/builders/tekton/v2，再次验证。

conditions:
  - all:
      - key: "{{ builder.id }}"
        operator: Equals
        value: "https://alauda.io/builders/tekton/v2"
        message: "The builder.id must be equal to https://alauda.io/builders/tekton/v2, not {{ builder.id }}"

$ kubectl run -n $NAMESPACE unbuilt --image=${IMAGE} -- sleep 3600

若输出如下，表示 Pod 被策略阻止。

Error from server: admission webhook "mutate.kyverno.svc-fail" denied the request:

resource Pod/policy/unbuilt was blocked due to the following policies

verify-tekton-built-images:
  check-image: 'image attestations verification failed, verifiedCount: 0, requiredCount:
    1, error: .attestations[0].attestors[0].entries[0].keys: attestation checks failed
    for <registry>/test/chains/demo-1@sha256:93635f39cb31de5c6988cdf1f10435c41b3fb85570c930d51d41bbadc1a90046
    and predicate https://slsa.dev/provenance/v0.2: The builder.id must be equal to
    https://alauda.io/builders/tekton/v2, not https://alauda.io/builders/tekton/v1'

步骤 10：清理资源

删除前面步骤中创建的 Pod。

$ export NAMESPACE=<policy>
$ kubectl delete pod -n $NAMESPACE built

删除策略。

$ kubectl delete clusterpolicy verify-tekton-built-images

预期结果

完成本指南后：

已成功搭建 Tekton Chains 生成 SLSA provenance 的环境
容器镜像在构建过程中自动带有构建系统溯源签名
可使用 CUE 或 Rego 策略验证镜像的构建环境
仅允许指定构建环境构建的镜像在指定命名空间部署
非授权构建环境构建的镜像会被 Kyverno 策略自动阻止
实现了容器镜像的基础构建系统溯源验证控制

本指南为在 CI/CD 流水线中实现构建系统溯源验证提供了基础。在生产环境中，建议：

配置合理的命名空间隔离和访问控制
实施安全的签名密钥管理
设置策略违规的监控和告警
定期轮换签名密钥并更新安全策略
考虑增加漏洞扫描等额外安全控制

Operator

管道

Triggers

Results

Build System Provenance Verification

目录

功能概述

使用场景

前提条件

流程概览

逐步操作指南

步骤 1-7：（可选）基础设置

步骤 8：（可选）使用 cosign 验证 builder 信息

方式一：使用 CUE 验证

方式二：使用 Rego 验证

步骤 9：使用 Kyverno 验证签名

步骤 9.1：创建 Kyverno 策略，仅允许特定构建环境构建的镜像部署

步骤 9.2：验证策略

步骤 10：清理资源

预期结果

参考资料

Operator

管道

Triggers

Results

#Build System Provenance Verification

#目录

#功能概述

#使用场景

#前提条件

#流程概览

#逐步操作指南

#步骤 1-7：（可选）基础设置

#步骤 8：（可选）使用 cosign 验证 builder 信息

#方式一：使用 CUE 验证

#方式二：使用 Rego 验证

#步骤 9：使用 Kyverno 验证签名

#步骤 9.1：创建 Kyverno 策略，仅允许特定构建环境构建的镜像部署

#步骤 9.2：验证策略

#步骤 10：清理资源

#预期结果

#参考资料

Build System Provenance Verification

目录

功能概述

使用场景

前提条件

流程概览

逐步操作指南

步骤 1-7：（可选）基础设置

步骤 8：（可选）使用 cosign 验证 builder 信息

方式一：使用 CUE 验证

方式二：使用 Rego 验证

步骤 9：使用 Kyverno 验证签名

步骤 9.1：创建 Kyverno 策略，仅允许特定构建环境构建的镜像部署

步骤 9.2：验证策略

步骤 10：清理资源

预期结果

参考资料