OPA 项目实践解读-技术圈

· Policy As Code ·

Current Situation

目前国外越来越多的公司开始使用Policy As Code来替换现有的策略逻辑，但国内的相关研究还处于起步阶段。雅客云安全SimonSun对OPA做了深入研究，并总结出一些看法与大家分享，欢迎探讨。

现代云原生项目中通常涉及到大量的策略逻辑，比如流量的准入控制以及合规性检查等。然而，如果使用传统的硬代码去写上述逻辑会带来频繁的程序变更，代码也会越来越难以维护，更重要的是随着时间的推移系统的Bug数量会越来越多，由此给开发者带来开发负担。由CNCF托管的开源策略引擎OPA项目——就是以解决此问题为目的，应运而生的新一代策略引擎。

OPA的优势

OPA 是由 Styra 公司于 2016 年开发，在2019年4月2号OPA正式进入了CNCF，作为孵化级托管项目。

上图是OPA官方提供的结构图，OPA使用Json作为数据存储，使用Rego作为 OPA 策略所用到的声明语言。OPA要实现的目标是 Policy As Code。OPA可以作为Golang Library 库引入，也可以以Restful Api，还可以是Sidecar、主机级守护进程同时也能编译为WASM（WebAssembly）。

OPA目前在云原生领域逐渐替代了传统的策略引擎（如RBAC），目前社区比较活跃，并且在微服务、Kubernetes、CI/CD 、API gateways 等各个领域都有实践。雅客云在赤岩石项目中逐步使用OPA替换原有的策略逻辑，目前运行稳定。

OPA的性能

OPA目前最新版本是0.32。如下图所示，OPA在0.4.9的版本解决了性能问题，我们可以看下图，OPA从O(n)的复杂度优化到了常量级别的复杂度。

OPA具体的优化方式是将Rego的策略列表转换成了一个树，从而可以在毫秒内响应请求。

总体来说OPA的性能表现良好，目前能够满足项目内的多种应用场景。

Debug工具齐全

OPA像Golang一样，提供了很多实用的工具、命令，使开发Rego更简单一些。不论提供的fmt命令还是eval命令都像Golang一样既简洁又实用。

$opa --helpAn open source project to policy-enable your service.
Usage:  opa [command]
Available Commands:  bench       Benchmark a Rego query  build       Build an OPA bundle  check       Check Rego source files  completion  generate the autocompletion script for the specified shell  deps        Analyze Rego query dependencies  eval        Evaluate a Rego query  fmt         Format Rego source files  help        Help about any command  parse       Parse Rego source file  run         Start OPA in interactive or server mode  sign        Generate an OPA bundle signature  test        Execute Rego test cases  version     Print the version of OPA
Flags:  -h, --help   help for opa
Use "opa [command] --help" for more information about a command.

声明式指定策略

与K8s的声明式API一样，Rego也是声明式的。如下是一个简单的Rego，其声明了一个HTTP鉴权的逻辑。

package acmecorp.api import data.acmecorp.roles
default allow = false allow {  input.method = “GET”  input.path = [“accounts”, user]  input.user = user} allow {  input.method = “GET”  input.path = [“accounts”, “report”]  roles[input.user][_] = “admin”}
allow {  input.method = “POST”  input.path = [“accounts”]  roles[input.user][_] = “admin”}

包含单元测试、性能测试、覆盖率测试、Mock

测试在如今的分布式、微服务系统架构下的重要性不言而喻，雅客云团队内部使用了自动化测试并且引入了混沌工程，OPA能够提多种类型的测试并且供Json格式的输出，可以很方便的接入自动化测试平台。

单元测试示例

$ opa test . -vdata.authz.test_post_allowed: PASS (1.417µs)data.authz.test_get_anonymous_denied: PASS (426ns)data.authz.test_get_user_allowed: PASS (367ns)data.authz.test_get_another_user_denied: PASS (320ns)--------------------------------------------------------------------------------PASS: 4/4

性能测试示例

opa test -v --bench example.rego example_test.rego
data.authz.test_post_allowed           98425             11773 ns/op              9298 timer_rego_query_eval_ns/op            8437 B/op             160 allocs/opdata.authz.test_get_anonymous_denied          131479              9106 ns/op              6841 timer_rego_query_eval_ns/op            6596 B/op             133 allocs/opdata.authz.test_get_user_allowed           96920             12395 ns/op              9920 timer_rego_query_eval_ns/op            8966 B/op             166 allocs/opdata.authz.test_get_another_user_denied          103340             11834 ns/op              9301 timer_rego_query_eval_ns/op            8341 B/op             157 allocs/op--------------------------------------------------------------------------------PASS: 4/4

覆盖率测试示例

opa test --coverage --format=json example.rego example_test.rego
{  "files": {    "example.rego": {      "covered": [        {          "start": {            "row": 3          },          "end": {            "row": 5          }        },        ...      ],      "coverage": 100    },    "example_test.rego": {      "covered": [        ....      ],      "coverage": 100    }  },  "coverage": 100}

IDA插件支持

OPA有IDA插件支持，可以更快速的开发、验证。目前在Vscode、Goland(Jetbrains全家桶)中都有OPA插件。

其他

我们发现当OPA遇到K8s的CRD之后可以给项目带来更多可扩展的可能性，客户可以通过创建K8s的CR来创建Rego从而能够达到多种策略组合、自定义策略等多种模式。

OPA不足

目前国内OPA使用的还不广泛，相关资料较少，缺少最佳实践，需要自己踩坑。然后Reog语言有上手门槛，需要学习才能够上手使用。

总结

策略抽离后带来的好处是充分解耦。在代码更容易维护、扩展的同时可以尽可能的减少由策略配置错误导致的Bug。以达到给客户提供更优质服务的目的。

使用OPA后我们可以对策略本身进行版本化、重复的测试、策略复用等。并且可以预见的是就像数据库、队列、CICD、编排等模块一样，策略从代码中抽离出来是未来的趋势。