安全性設計總覽

瞭解 Cloud Run 如何實行安全最佳做法，保護服務、工作、worker 集區和執行個體中的資料，以及如何使用這些功能來滿足安全需求。

架構

Cloud Run 在 Borg 之上運作，與 Google 每週部署數十億個容器的環境相同，託管全球部分最大型的網站，包括 Gmail 和 YouTube。由於 Cloud Run 元件共用相同的基礎架構，因此建構時採用與其他 Google 服務相同的安全性標準。

如要進一步瞭解我們的安全性做法，請參閱 Google 安全性總覽白皮書。

Cloud Run 資源模型包含共用這個基礎架構的服務、工作、worker 集區和執行個體 (預先發布版)。

Cloud Run 架構包含許多不同的基礎架構元件。下圖顯示這些元件如何回應工作負載的要求和網路流量，以及 Cloud Run Admin API 呼叫：

Cloud Run 基礎架構元件插圖
圖 1. Cloud Run 基礎架構元件圖。

工作負載的要求和網路流量

當要求傳送至 Cloud Run 服務或執行個體 (透過自訂網域或直接傳送至 run.app 網址)，或傳輸層 4 (TCP 和 UDP) 流量透過虛擬私有雲 (VPC) 網路，使用直連虛擬私有雲輸入傳送至 worker 集區或執行個體時，流量和基礎容器執行階段會由下列元件處理。Cloud Run 工作和 worker 集區沒有 run.app 網址，也不會使用 HTTP Proxy，但會共用相同的排程、沙箱、儲存空間、中繼資料和傳出網路元件：

  • Google Front End (GFE) 是 Google 的全球基礎架構服務，會在您向 run.app 網址提出要求時，終止 TLS 連線並套用防範 DoS 攻擊的保護措施。Cloud Run 是區域性服務，因此透過 run.app 網址存取要求時，GFE 會透過適當區域中的加密通道，將要求轉送至 Cloud Run。
  • 設定 Cloud Load Balancing 來處理自訂網域時，Google Cloud 負載平衡器會包含上述 GFE 功能。您也可以設定Google Cloud 負載平衡器，執行流量管理和存取控管等其他功能。
  • HTTP Proxy 是可用區元件，可將傳入的 HTTP 要求負載平衡至沙箱服務和執行個體。
  • 直連虛擬私有雲輸入路由會將第 4 層 (TCP 和 UDP) 傳輸層流量直接從虛擬私有雲網路傳輸至 worker 集區或 Cloud Run 執行個體的私人 IP 位址，不經過 GFE 或 HTTP Proxy。
  • 排程器會選取應用程式伺服器，託管沙箱化服務、工作、worker 集區和執行個體的執行個體。
  • 應用程式伺服器是可用區和多租戶運算節點，可建立及管理沙箱，用於執行各項工作負載容器的執行個體。
  • 沙箱會將使用者程式碼與系統和其他客戶隔離。詳情請參閱「運算安全性」一節。
  • Storage 會為從支援的 Container Registry匯入的容器映像檔和掛接的磁碟區，提供檔案伺服器介面。
  • 中繼資料伺服器會提供沙箱專屬憑證和執行個體中繼資料，包括執行個體的臨時直連虛擬私有雲私人 IP 位址。
  • 傳出網路會管理沙箱發出的傳出流量。

Cloud Run Admin API 呼叫

向 Cloud Run Admin API 提出要求，建立、更新或管理服務、工作、worker 集區或執行個體時，要求會由下列元件處理：

  • Google Front End (GFE) 會終止 TLS 連線，並套用防範阻斷服務 (DoS) 攻擊的保護措施。
  • 控制層會驗證資源設定，並將其寫入儲存空間。
  • 設定儲存空間會將資源設定儲存在 Spanner 和 Bigtable 中，供其他元件 (例如應用程式伺服器、排程器和網路元素) 存取。

運算安全性

執行個體是指在 Cloud Run 服務、工作、worker 集區和獨立 Cloud Run 執行個體中，執行設定容器的單位。部署單一容器映像檔時，每個執行個體都會執行單一容器。部署多個容器映像檔 (sidecar) 時，每個執行個體都會包含一組容器。

每個 Cloud Run 執行個體都受到虛擬機器監視器 (VMM) 強制執行的邊界保護 (沙箱化)，與其他執行個體隔離。雖然我們確實提供一定程度的容器邊界強制執行，但不如容器周圍的執行個體邊界強大。

執行環境

Cloud Run 元件會在 Google 的容器管理系統 Borg 上執行。Cloud Run 提供兩種執行環境：

  • 第一代執行環境是以 gVisor 容器安全平台為基礎。這個選項的程式碼集較小，因此攻擊面也較小。每項變更都會經過安全性審查，且多數變更都是以記憶體安全的方式編寫。使用安全運算模式 (seccomp) 系統呼叫篩選功能，可進一步強化安全性。
  • 第二代執行環境以 Linux microVM 為基礎，可為自訂工作負載提供更高的相容性和效能。我們使用 seccomp 系統呼叫篩選和 Sandbox2 Linux 命名空間，進一步強化安全性。

Cloud Run 服務支援第一代和第二代執行環境。Cloud Run 工作、worker 集區和執行個體會在第二代執行環境中執行。

這兩種執行環境都使用兩層沙箱，包括相當於個別 VM (x86 虛擬化) 的硬體支援層和軟體核心層，如下圖所示：

在這兩種執行環境中，使用者容器都會透過兩層沙箱與其他工作負載隔離。
圖 2. 在這兩種執行環境中，使用者容器都會透過兩層沙箱與其他工作負載隔離。

如果服務使用第三方基礎架構來保護容器，請選取第二代執行環境。工作、worker 集區和執行個體會自動使用第二代執行環境。

Cloud Run 沙箱

如果工作負載會執行不受信任或 AI 生成的程式碼 (例如 AI 代理執行程式碼或瀏覽器自動化)，您可以在服務、工作、worker 集區和執行個體上啟用 Cloud Run 沙箱 (預先發布版)。

Cloud Run 沙箱與主機容器在同一個執行個體中執行，並共用 CPU 和記憶體配置，同時將不受信任的程式碼與父項應用程式隔離。每個沙箱都會以唯讀根檔案系統執行，無法存取父項容器的環境變數、掛接的密鑰或中繼資料伺服器憑證，且預設會封鎖傳出網路輸出。

如需架構指南，瞭解如何跨租戶隔離不受信任的程式碼，請參閱「在 Cloud Run 上執行不受信任程式碼的多租戶平台最佳做法」。

Cloud Run Threat Detection

如要持續監控 Cloud Run 服務、工作、worker 集區和執行個體在第二代執行環境中的狀態，防範常見的執行階段攻擊 (例如可疑二進位檔或惡意程式碼)，請使用 Cloud Run Threat Detection。

Google Cloud安全漏洞評估

如要持續偵測執行中的 Cloud Run 服務、工作和 worker 集區，找出容器映像檔中的軟體套件安全漏洞 (CVE) 和公開的密鑰，請使用 Vulnerability Assessment for Google Cloud。

資料加密和儲存

Cloud Run 容器執行個體在服務、工作、worker 集區和執行個體之間皆為無狀態。容器檔案系統使用記憶體內儲存空間，worker 集區也支援暫時磁碟 (預先發布版)，可做為臨時暫存儲存空間。終止執行個體會捨棄其本機狀態，因此所有新執行個體都會從乾淨的狀態開始。

如果您有具狀態資料，可以透過下列方式管理資料：

  • 將有狀態資料儲存在外部儲存空間服務，例如 Cloud SQL 或 Memorystore。
  • 在服務、工作、worker 集區和執行個體中，掛接由 Cloud Storage bucket 或 NFS 檔案共用區 (例如 Filestore) 支援的永久磁碟區。
  • 與 Secret Manager 整合，在服務、工作、worker 集區和執行個體中，安全地掛接或公開 API 金鑰和密碼等機密資料。

此外，Cloud Run 還與許多其他Google Cloud 系統整合，可透過下列方式管理及存取資料：

在 Google Cloud中，所有資料都會在靜態時加密。

Cloud Run 符合 Google Cloud全體適用的資料保護和透明度計畫，包括資料存取透明化控管機制和資料落地。如要瞭解法規遵循標準和認證，請參閱「Cloud Run 法規遵循」。

網路安全

Cloud Run 和所有其他 Google Cloud 服務都會加密傳輸中的所有流量。您可以在 Cloud Run 服務、工作、worker 集區和執行個體中，加入輸出和輸入控管機制，多增加一層限制。組織管理員也可以設定組織政策，強制執行輸出和輸入。

輸出 (傳出) 流量

從 Cloud Run 服務、工作、worker 集區和執行個體傳出的輸出流量，會視為傳輸層 4 (TCP 和 UDP)。

根據預設，輸出流量會透過下列其中一個路徑離開 Cloud Run：

  • 如果目標目的地位於虛擬私有雲網路，流量會透過直連虛擬私有雲輸出 (支援服務、工作、worker 集區和執行個體) 或無伺服器 VPC 存取連接器，傳輸至專案中的虛擬私有雲網路或 Shared VPC 網路。使用直連虛擬私有雲輸出功能時，Cloud Run 會直接將流量傳送至虛擬私有雲網路，不需透過中介 Proxy VM。無伺服器 VPC 存取連接器是位於虛擬私有雲網路的區域性資源。
  • 如果目標目的地不在虛擬私有雲網路中，流量會直接轉送至 Google 網路或公開網際網路中的目標目的地。連至公開網際網路的傳出連線，會使用 Cloud Run 和其他無伺服器工作負載共用的區域性動態 IP 位址集區。
Cloud Run 網路路徑：虛擬私有雲和非虛擬私有雲網路
圖 3. 輸出流量可透過直連虛擬私有雲或連接器，傳送至虛擬私有雲或非虛擬私有雲網路。

控管輸出

如要進一步控管服務、工作、worker 集區和執行個體的輸出流量，請使用虛擬私有雲輸出設定，透過直接虛擬私有雲輸出或無伺服器虛擬私有雲存取連接器，將所有傳出流量轉送至虛擬私有雲網路。

流量進入虛擬私有雲網路後，您可以使用虛擬私有雲工具管理流量：

組織管理員也可以設定允許的虛擬私有雲輸出設定 (Cloud Run) (constraints/run.allowedVPCEgress) 清單限制，強制執行輸出設定。

共用網際網路輸出風險和可接受的使用方式

根據預設，傳送至公開網際網路的傳出流量會使用與其他無伺服器工作負載共用的區域性動態 IP 位址集區。請留意下列風險和責任：

  • 如果區域內其他工作負載產生干擾或濫用流量，可能會降低共用 IP 位址集區的信譽。外部防火牆和第三方網頁應用程式防火牆 (WAF) 可能會限制或封鎖來自這些共用 IP 位址的要求，導致連線逾時或 HTTP 403 錯誤。
  • 請勿將預設共用 IP 集區用於信譽敏感的外部端點，例如 Payment Gateway、託管資料庫，或 WAF 後方的合作夥伴 API。請改為透過虛擬私有雲網路轉送所有傳出流量 (--vpc-egress=all-traffic)，並使用具備專屬靜態 IP 位址的 Cloud NAT。
  • 請勿透過預設的共用網際網路輸出路徑，執行網路掃描、通訊埠列舉、主機指紋辨識、安全漏洞探測、網路抓取或負載測試。這類活動會降低共用 IP 的信譽，可能干擾其他客戶的服務，違反《Google Cloud 使用限制政策》，並可能導致 Google 限制或暫停您的工作負載。
  • 如果您執行授權安全性掃描、主機指紋辨識或負載測試工作負載，則必須隔離傳出流量。使用 --vpc-egress=all-traffic 設定直連虛擬私有雲輸出，並使用自己的靜態傳出 IP 位址，透過 Cloud NAT 轉送要求。

輸入 (傳入) 流量

傳入流量如何到達 Cloud Run，取決於資源類型：

  • Cloud Run 服務和執行個體會透過預設 run.app 網址、自訂網域或 Cloud Load Balancing，接受應用程式層第 7 層 (HTTPS) 要求。
  • Cloud Run worker 集區沒有 run.app 網址或第 7 層 HTTP 輸入控管機制。使用直連虛擬私有雲將worker 集區或 Cloud Run 執行個體連線至虛擬私有雲網路時，每個執行個體都會從設定的虛擬私有雲子網路接收臨時私人 IP 位址，並可直接從該虛擬私有雲網路中的資源接收傳輸層 4 (TCP 和 UDP) 流量，但須遵守虛擬私有雲防火牆規則。您可以從中繼資料伺服器擷取執行個體的私人 IP 位址。請注意，無伺服器 VPC 存取連接器不支援輸入流量，且直連虛擬私有雲私人 IP 位址在執行個體停止、重新啟動或更新後不會保留。
  • Cloud Run 工作會執行到完成為止，不接受傳入要求。

對於第 7 層 HTTP 輸入，Cloud Run 服務和執行個體會接受來自下列來源的傳入流量：

從網際網路、虛擬私有雲和 Google Cloud 服務進入 Cloud Run 的網路輸入路徑
圖 4. 第 7 層 HTTPS 和第 4 層直連虛擬私有雲網路傳入 Cloud Run 的輸入 (傳入) 流量。

Cloud Run 的網路安全模型包含下列第 7 層輸入流量屬性：

  • 預設的 run.app 網址一律需要 HTTPS，流量才能進入 Cloud Run。Google 的前端服務基礎架構會終止 TLS，然後透過加密通道將流量轉送至 Cloud Run 和容器。您可以停用服務和執行個體的預設網址。
  • 對於傳送至與 Google Cloud負載平衡器相關聯自訂網域的 HTTPS 流量， Google Cloud 內部和外部負載平衡器會終止 TLS，並透過加密通道將流量轉送至 Cloud Run 和容器。 Google Cloud 負載平衡器還可讓您套用其他安全防護功能，例如 Identity-Aware Proxy (IAP)、Google Cloud Armor 和 SSL 政策。

如要進一步瞭解如何設定傳送至 Cloud Run 的虛擬私有雲網路流量，請參閱「接收來自虛擬私有雲網路的要求」和「接收來自其他 Cloud Run 資源或 App Engine 的要求」。

控管輸入

Cloud Run 輸入控管會管理進入 Cloud Run 服務和執行個體的第 7 層流量，確保流量僅來自受信任的來源。

如果 Cloud Run 服務和執行個體僅提供內部用戶端使用，您可以設定「內部」設定，只允許下列內部來源的流量進入 Cloud Run：

  • 專案或 VPC Service Controls 範圍中的虛擬私有雲網路，包括 Cloud Run 服務、工作、worker 集區，以及使用直連虛擬私有雲輸出或無伺服器虛擬私有雲存取連接器，透過虛擬私有雲網路轉送傳出流量的執行個體。
  • Cloud Run 資源連結的 Shared VPC 虛擬私有雲網路。
  • 專案或 VPC Service Controls 範圍內的某些 Google Cloud 服務，例如 BigQuery。
  • 地端部署用戶端的流量，會經過虛擬私有雲網路到達 Cloud Run。

如果您使用外部或內部負載平衡器，或執行個體處理背景工作負載，但不提供 HTTP 流量，則可停用預設 run.app 網址。

組織管理員也可以設定允許的輸入設定 (Cloud Run) (constraints/run.allowedIngress) 組織政策，強制執行輸入設定。

如要進一步瞭解如何控管輸入，請參閱「限制 Cloud Run 的輸入」。

存取控管

存取控管機制可限制哪些人能管理 Cloud Run 服務、工作、worker 集區和執行個體、這些工作負載可存取的內容，以及哪些人能叫用或執行這些工作負載。

誰可以管理您的資源

Cloud Run 會使用 Identity and Access Management (IAM) 授權使用者和服務帳戶，控管哪些人可以管理 Cloud Run 服務、工作、worker 集區和執行個體。

組織管理員也可以針對 Cloud Run 服務、工作和 worker 集區，建立及強制執行自訂組織政策限制，限制資源建立或更新時的設定方式。

資源可存取的內容

如要控管 Cloud Run 服務、工作、worker 集區和執行個體可透過網路存取的內容，您可以透過虛擬私有雲網路轉送傳出流量，並套用虛擬私有雲防火牆規則，詳情請參閱「網路安全」一節。

如果您在服務、工作、worker 集區或執行個體上使用直連虛擬私有雲輸出，可以直接將網路標記附加至 Cloud Run 資源，並在虛擬私有雲輸出防火牆規則中參照這些網路標記 (Cloud Run 資源上的網路標記無法用於定義輸入防火牆規則的目標)。如果您使用無伺服器 VPC 存取，可以將防火牆規則套用至連接器執行個體。

使用 IAM 控管 Cloud Run 工作負載可存取的 Google Cloud 資源。根據預設，服務、工作、worker 集區和執行個體會使用 Compute Engine 預設服務帳戶。針對正式環境和機密工作負載，請在服務、工作、worker 集區和執行個體上設定專屬服務身分，僅授予各項工作負載所需的最低權限。如要瞭解 Cloud Run 如何識別使用預設服務帳戶的服務，請參閱「使用 Recommender 保護 Cloud Run 服務」。

如果 AI 代理部署在 Cloud Run 服務或工作上，您也可以指派系統管理的代理身分 (--identity-type=agent-identity，預先發布版)，而非服務帳戶。詳情請參閱「保護 AI 代理和 MCP 伺服器」。

誰可以叫用或執行您的資源

Cloud Run 提供多種選項，可控管哪些人能叫用服務或執行個體、與 worker 集區通訊，或執行工作。

輸入控管

如要在網路層級管理 Cloud Run 服務和執行個體的第 7 層輸入，請參閱上一節的「控管輸入」。

如果是 Cloud Run worker 集區 (以及透過直連虛擬私有雲接收第 4 層流量的執行個體)，請使用虛擬私有雲防火牆規則，控管虛擬私有雲網路中的哪些來源可以連線至執行個體的子網路 IP 範圍 (Cloud Run 資源上的網路標記不支援做為輸入防火牆規則的目標)。

Cloud Run 工作不會處理要求，因此執行工作時不會使用網路輸入控管。

服務和執行個體的 IAM

使用服務的 run.routes.invoke 權限或執行個體的 run.instances.invoke 權限，設定哪些使用者可以將 HTTP 要求傳送至工作負載：

  • 將權限 (透過 Cloud Run 叫用者角色 roles/run.invoker) 授予特定使用者、服務帳戶、代理身分或群組，要求進行驗證。所有要求都必須包含 HTTP Authorization 標頭，其中含有由 Google 簽署、用於授權主體的 OpenID Connect ID 權杖或 OAuth 2.0 存取權杖。您可以在角色繫結中新增 IAM 條件，進一步限制存取權。
  • 選取「Allow public access」(允許公開存取) (或傳遞 --no-invoker-iam-check)，停用 Cloud Run 叫用者 IAM 檢查，並允許未經驗證的要求。啟用叫用者 IAM 檢查後，Cloud Run 會對每項要求執行 IAM 檢查，再將要求轉送至容器。

為確保只有貴組織成員可以叫用 Cloud Run 服務或執行個體，組織管理員可以設定網域限制共用 (constraints/iam.allowedPolicyMemberDomains) 限制和 constraints/run.requireInvokerIam (或舊版 constraints/run.managed.requireInvokerIam) 限制，防止停用叫用者 IAM 檢查。

進一步瞭解驗證的常見用途，以及 Cloud Run 如何使用 IAM 控管存取權。

服務適用的 IAP

如果是 Cloud Run 服務，您可以直接在服務上啟用 IAP，驗證及授權使用者流量，不需使用負載平衡器。您也可以在 Cloud Run 服務上，搭配使用員工身分聯盟和 IAP。瞭解如何為 Cloud Run 設定 Identity-Aware Proxy。

負載平衡器安全防護功能

如果將 Cloud Run 服務或執行個體設為 Google Cloud 負載平衡器的後端，請使用下列方法保護這個路徑：

工作適用的 IAM

使用 run.jobs.run 和 run.jobs.runWithOverrides 權限，設定可執行 Cloud Run 工作的使用者：

  • 將權限授予特定服務帳戶或群組，允許存取工作。如果工作是由其他服務 (例如 Cloud Scheduler 或 Workflows) 觸發，該服務使用的服務帳戶必須具備工作的 run.jobs.run 權限。
  • 將權限授予需要從Google Cloud 控制台或 Google Cloud CLI 執行工作的使用者。

為確保只有貴組織的成員可以執行 Cloud Run 工作，組織管理員可以設定網域限制限制。組織管理員也可以選擇不採用特定 Cloud Run 工作。

VPC Service Controls

Cloud Run 服務、工作、worker 集區和執行個體可以納入 VPC Service Controls 範圍，以便使用 VPC Service Controls 控管存取權，並降低資料竊取風險。進一步瞭解如何使用 VPC Service Controls。

保護 AI 代理和 MCP 伺服器

在 Cloud Run 部署 AI 代理或 Model Context Protocol (MCP) 工具伺服器時，您可以結合 Cloud Run 的運算隔離、網路控制和 IAM 驗證功能，以及專屬的代理安全防護功能：

  • 在代理程式服務或工作 (--functional-type=agent) 上設定系統管理的代理程式身分 (--identity-type=agent-identity，預先發布版)，使用受管理的 mTLS 憑證佈建專屬且可透過密碼編譯驗證的身分 (principal://...)，而非共用服務帳戶。宣告 --functional-type=agent 或 --functional-type=mcp-server 也會在代理儲存庫中註冊工作負載，以便集中探索及管理。請參閱「設定 Agent Platform 功能」。
  • 要求 Cloud Run 叫用者角色 (roles/run.invoker) 搭配未繫結或 mTLS 憑證繫結的 OpenID Connect 身分識別權杖，驗證代理對代理 (A2A) 和代理對 MCP 要求。如果代理需要代表使用者呼叫外部工具或第三方 API，請使用 Auth Manager (預先發布版) 管理 OAuth 2.0 使用者同意聲明和憑證。請參閱「驗證 AI 代理」。
  • 如要保護託管於 Cloud Run 的遠端 MCP 伺服器，請對自動化工作負載對工作負載呼叫端強制執行 roles/run.invoker，或為互動式開發人員 CLI 和桌面應用程式啟用 IAP (--iap 搭配 roles/iap.httpsResourceAccessor 和自訂 OAuth 用戶端)。請參閱「驗證 MCP 伺服器」。
  • 在 Cloud Run 沙箱中，隔離不信任的 LLM 生成程式碼執行作業 (執行程式碼) 和無頭瀏覽器工作階段 (瀏覽器自動化)，確保不信任的程式碼無法存取主機代理的環境變數、掛接的密鑰、中繼資料伺服器憑證或傳出網路。

供應鏈安全性

Cloud Run 提供多項功能，可協助您保護軟體供應鏈，從原始碼到執行中的容器都能受到保護。

Google Cloud 的 buildpack 代管基礎映像檔

使用 Google Cloud 的 Buildpacks 從原始碼部署的服務、工作和 worker 集區，都是使用 Google 提供的基礎映像檔建構而成。Google 會維護這些基本映像檔，並每週提供例行修補程式。如果發生涉及重大安全漏洞的緊急情況，我們可以在幾小時內提供修補程式。

Cloud Run 內部供應鏈安全性

Cloud Run 在 Borg 上執行，因此會實作所有 Google 服務 (例如 Gmail 和 YouTube) 標準配備的供應鏈安全防護機制。如要進一步瞭解 Google 內部供應鏈做法，請參閱 BeyondProd 和 Borg 適用的二進位授權白皮書。

二進位授權

Cloud Run 內建支援二進位授權，涵蓋服務、工作、worker 集區和執行個體，確保只有受信任的容器映像檔能部署至 Cloud Run。詳情請參閱「Cloud Run 設定總覽」。

軟體供應鏈安全性洞察

雲端管理員可以直接在 Google Cloud控制台的面板中，查看已部署修訂版本的供應鏈安全性資訊。詳情請參閱「查看軟體供應鏈安全性洞察」。

執行環境安全性

如果是 Cloud Run 服務，基本映像檔自動更新功能會將作業系統和執行階段安全性修補程式套用至相容的容器，無須重新建構或重新部署程式碼。Cloud Run 會在穩定性測試後，或在重大安全漏洞出現後的幾小時內，將容器重新建立在 Google 維護的更新基本映像檔上，在不中斷服務的情況下套用這些更新。

使用 Google Cloud 的 buildpack 從來源部署的服務，與基本映像檔自動更新功能相容。如果是從來源部署的工作和 worker 集區，請重新部署資源，以取得最新的基礎映像檔修補程式。

詳情請參閱「設定基礎映像檔自動更新功能」。

後續步驟