加密傳輸中的 OpenTelemetry：技術實踐與安全考量

引言

OpenTelemetry 是雲原生計算基礎設施（CNCF）旗下的開放源碼 observability 工具，用於收集和處理分散式系統的追蹤（tracing）、度量（metrics）與日誌（logs）。然而，未加密的傳輸資料可能導致敏感資訊洩露，例如主機名稱、資料庫連接字串、SQL 語句等。本文探討 OpenTelemetry 在傳輸中加密的技術實踐，並分析其安全風險與解決方案。

技術定義與特性

OpenTelemetry 的傳輸中加密需求

OpenTelemetry 的資料傳輸（如 Collector 之間的通訊）若未加密，可能被攻擊者透過網路監聽（如 Wireshark 抓包）取得敏感資訊。此風險符合 FedRAMP SC8、GDPR、HIPAA 等法規對傳輸中加密的強制要求。

TLS 的核心特性

TLS（Transport Layer Security）提供雙向驗證與加密通道，確保資料僅對端點可見。OpenTelemetry Collector 預設使用 HTTP/Protobuf 協議，需手動配置 TLS 以符合安全標準。關鍵配置包括：

• 最低 TLS 版本（建議 TLS 1.3）
• 伺服器端憑證（.crt）與私鑰（.key）
• FIPS 合規需求時，需使用支援 FIPS 擴展的 OpenSSL 版本

實際應用與配置步驟

憑證生成與配置

使用 OpenSSL 生成自簽憑證的命令如下：

openssl req -new -x509 -nodes -days 365 -out collector.crt -keyout collector.key

憑證欄位需符合以下規範：

• O：組織單位
• L：本地資訊
• C：國家代碼
• CN：主機名稱（需與 DNS 名稱匹配）

FIPS 合規時，需啟用 -provider fips 參數限制可用算法。

TLS 連接測試與信任鏈驗證

使用 openssl s_client 連接到 OpenTelemetry Collector 的 4318 端口，驗證 TLS 1.3 連接。自簽憑證會導致 Java 端出現 unable to find valid certification path 錯誤，因缺乏信任鏈。公網憑證需依賴根憑證機構（如 Let's Encrypt）的鏈式驗證，自簽憑證則需手動加入信任商店。

Java 端配置與網路隔離環境

Java 端需將 OpenTelemetry 端點從 http 改為 https，並處理憑證信任問題。在網路隔離環境中，需確保憑證來源可信，伺服器端需配置正確憑證與私鑰，並定期更新。

技術優勢與挑戰

加密的必要性

加密可防止資訊洩露，符合多項法規要求。OpenTelemetry 的傳輸中加密能有效阻絕攻擊者利用敏感資訊進行漏洞利用或系統識別。

實施步驟與風險管理

實施步驟包括配置 TLS、生成憑證、驗證信任鏈、處理 Java 端信任問題。自簽憑證需手動管理信任鏈，公網環境建議使用受信任的憑證機構。開發環境可使用自簽憑證快速驗證，生產環境需嚴格遵循證書管理流程。

總結

OpenTelemetry 的傳輸中加密是確保資料安全的關鍵措施。透過 TLS 配置、憑證管理與信任鏈驗證，可有效降低資訊洩露風險。建議根據環境需求選擇適當的加密方案，並定期審查憑證有效性，以符合法規與安全標準。