auditing-gcp-iam-permissions

# 审计 GCP IAM 权限

## 适用场景

- 对 GCP 组织或项目 IAM 配置进行安全评估时
- 识别具有过多权限或未使用访问的服务账户时
- 合规要求要求审查访问控制和角色分配时
- 调查通过 IAM 错误配置实现的横向移动时
- 通过缩减权限范围减少失陷凭据的爆炸半径时

**不适用于**：VPC 防火墙规则审计（使用网络安全工具）、GKE RBAC 审计（使用 Kubernetes 专用 RBAC 工具），或 IAM 操作的实时威胁检测（使用 SCC Event Threat Detection）。

## 前置条件

- GCP 组织或项目具备 `roles/iam.securityReviewer` 和 `roles/cloudAsset.viewer`
- gcloud CLI 已使用适当权限认证
- Cloud Asset API 已启用（`gcloud services enable cloudasset.googleapis.com`）
- IAM Recommender API 已启用（`gcloud services enable recommender.googleapis.com`）
- Policy Analyzer API 已启用（`gcloud services enable policyanalyzer.googleapis.com`）

## 工作流程

### 步骤 1：枚举整个组织的 IAM 绑定

在组织、文件夹和项目层级列出所有 IAM 绑定，以了解完整的访问状况。

```bash
# 组织级 IAM 绑定
gcloud organizations get-iam-policy ORG_ID \
  --format=json > org-iam-policy.json

# 跨组织搜索所有 IAM 策略
gcloud asset search-all-iam-policies \
  --scope=organizations/ORG_ID \
  --format="table(resource, policy.bindings.role, policy.bindings.members)" \
  --limit=500

# 查找所有具有 Owner 角色的用户和服务账户
gcloud asset search-all-iam-policies \
  --scope=organizations/ORG_ID \
  --query="policy:roles/owner" \
  --format="table(resource, policy.bindings.members)"

# 查找所有使用原始角色（Owner、Editor、Viewer）的绑定
gcloud asset search-all-iam-policies \
  --scope=organizations/ORG_ID \
  --query="policy:roles/owner OR policy:roles/editor" \
  --format=json | python3 -c "
import json, sys
data = json.load(sys.stdin)
for result in data:
    resource = result.get('resource', '')
    for binding in result.get('policy', {}).get('bindings', []):
        role = binding.get('role', '')
        if role in ['roles/owner', 'roles/editor']:
            for member in binding.get('members', []):
                print(f'{resource} | {role} | {member}')
"
```

### 步骤 2：审计服务账户及其密钥

识别权限过高、使用用户管理密钥和未使用的服务账户。

```bash
# 列出项目中所有服务账户
gcloud iam service-accounts list \
  --project=PROJECT_ID \
  --format="table(email, displayName, disabled)"

# 检查用户管理的密钥（应最小化）
for sa in $(gcloud iam service-accounts list --project=PROJECT_ID --format="value(email)"); do
  keys=$(gcloud iam service-accounts keys list \
    --iam-account="$sa" \
    --managed-by=user \
    --format="table(name.basename(),validAfterTime,validBeforeTime)")
  if [ -n "$keys" ]; then
    echo "=== $sa ==="
    echo "$keys"
  fi
done

# 查找所有项目中具有管理员角色的服务账户
gcloud asset search-all-iam-policies \
  --scope=organizations/ORG_ID \
  --query="policy.bindings.members:serviceAccount AND (policy:roles/owner OR policy:roles/editor OR policy:admin)" \
  --format="table(resource, policy.bindings.role, policy.bindings.members)"

# 检查服务账户 IAM 策略（谁可以冒充）
for sa in $(gcloud iam service-accounts list --project=PROJECT_ID --format="value(email)"); do
  echo "=== $sa ==="
  gcloud iam service-accounts get-iam-policy "$sa" --format=json 2>/dev/null
done
```

### 步骤 3：使用 IAM Recommender 识别多余权限

利用 GCP 的 IAM Recommender 查找授予超出实际使用权限的角色。

```bash
# 列出项目的 IAM 角色建议
gcloud recommender recommendations list \
  --project=PROJECT_ID \
  --recommender=google.iam.policy.Recommender \
  --location=global \
  --format="table(name, description, priority, stateInfo.state)"

# 获取详细建议
gcloud recommender recommendations describe RECOMMENDATION_ID \
  --project=PROJECT_ID \
  --recommender=google.iam.policy.Recommender \
  --location=global \
  --format=json

# 列出 IAM 使用洞察
gcloud recommender insights list \
  --project=PROJECT_ID \
  --insight-type=google.iam.policy.Insight \
  --location=global \
  --format="table(name, description, severity, category)"

# 应用建议（审查后）
gcloud recommender recommendations mark-claimed RECOMMENDATION_ID \
  --project=PROJECT_ID \
  --recommender=google.iam.policy.Recommender \
  --location=global \
  --etag=ETAG
```

### 步骤 4：使用 Policy Analyzer 分析有效权限

使用 Policy Analyzer 确定特定主体或资源的有效访问权限。

```bash
# 检查谁有权访问特定资源
gcloud asset analyze-iam-policy \
  --organization=ORG_ID \
  --full-resource-name="//storage.googleapis.com/projects/_/buckets/sensitive-data-bucket" \
  --format="table(identityList.identities, accessControlLists.accesses.role)"

# 检查特定用户可以访问哪些资源
gcloud asset analyze-iam-policy \
  --organization=ORG_ID \
  --identity="user:developer@company.com" \
  --format="table(accessControlLists.resources.fullResourceName, accessControlLists.accesses.role)"

# 检查谁可以执行特定操作
gcloud asset analyze-iam-policy \
  --organization=ORG_ID \
  --full-resource-name="//cloudresourcemanager.googleapis.com/projects/PROJECT_ID" \
  --permissions="iam.serviceAccounts.actAs,iam.serviceAccountKeys.create" \
  --format="table(identityList.identities, accessControlLists.accesses.permission)"

# 查找所有具有 allUsers 或 allAuthenticatedUsers 访问的主体
gcloud asset search-all-iam-policies \
  --scope=organizations/ORG_ID \
  --query="policy:allUsers OR policy:allAuthenticatedUsers" \
  --format="table(resource, policy.bindings.role, policy.bindings.members)"
```

### 步骤 5：检查域范围委托和冒充风险

识别具有域范围委托和冒充能力的服务账户。

```bash
# 检查具有域范围委托的服务账户
# （需要 Admin SDK 访问权限列出委托账户）
gcloud iam service-accounts list --project=PROJECT_ID --format=json | python3 -c "
import json, sys
accounts = json.load(sys.stdin)
for sa in accounts:
    email = sa.get('email', '')
    # 检查 SA 是否启用了域范围委托
    # 这需要 Admin SDK API 访问权限
    print(f'SA: {email} - 请在 admin.google.com 检查委托状态')
"

# 查找其他身份可以冒充的服务账户
for sa in $(gcloud iam service-accounts list --project=PROJECT_ID --format="value(email)"); do
  policy=$(gcloud iam service-accounts get-iam-policy "$sa" --format=json 2>/dev/null)
  if echo "$policy" | python3 -c "
import json, sys
p = json.load(sys.stdin)
for b in p.get('bindings', []):
    if b['role'] in ['roles/iam.serviceAccountTokenCreator', 'roles/iam.serviceAccountUser']:
        print(f'  {b[\"role\"]}: {b[\"members\"]}')
" 2>/dev/null; then
    echo "=== 冒充风险: $sa ==="
  fi
done
```

### 步骤 6：生成审计报告并实施修复

汇总发现并实施建议的权限缩减措施。

```bash
# 移除原始角色并替换为预定义角色
gcloud projects remove-iam-policy-binding PROJECT_ID \
  --member="user:developer@company.com" \
  --role="roles/editor"

gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID \
  --member="user:developer@company.com" \
  --role="roles/compute.viewer"

gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID \
  --member="user:developer@company.com" \
  --role="roles/storage.objectViewer"

# 删除未使用的服务账户密钥
gcloud iam service-accounts keys delete KEY_ID \
  --iam-account=SA_EMAIL

# 禁用未使用的服务账户
gcloud iam service-accounts disable SA_EMAIL --project=PROJECT_ID
```

## 核心概念

| 术语 | 定义 |
|------|------------|
| 原始角色（Primitive Role） | 旧版 GCP 角色（Owner、Editor、Viewer），授予所有服务的广泛权限，不推荐在生产环境使用 |
| 预定义角色（Predefined Role） | GCP 管理的角色，范围限定于特定服务和操作，比原始角色提供更细粒度的访问 |
| IAM Recommender | GCP 基于机器学习的服务，分析实际权限使用情况并建议角色缩减以实现最小权限 |
| Policy Analyzer | 分析整个组织层级有效 IAM 访问的工具，可回答"谁能访问什么"的查询 |
| 服务账户密钥（Service Account Key） | 用于服务账户认证的用户管理凭据，密钥可被导出且不会自动过期，存在安全风险 |
| 域范围委托（Domain-Wide Delegation） | 授予服务账户冒充 Google Workspace 域中任何用户的能力，是重大的权限提升风险 |

## 工具与系统

- **gcloud CLI**：查询和管理 GCP IAM 策略、服务账户和角色绑定的主要工具
- **IAM Recommender**：基于实际使用情况减少过多权限的机器学习建议引擎
- **Policy Analyzer**：组织范围内的有效访问分析工具，用于了解谁能访问什么
- **Cloud Asset Inventory**：跨项目搜索 IAM 策略和资源元数据
- **ScoutSuite**：多云审计工具，包含 GCP IAM 专项检查（角色分配和服务账户）

## 常见场景

### 场景：减少 GCP 组织中原始角色的使用

**场景背景**：审计发现组织内 60% 的 IAM 绑定使用原始角色（Owner/Editor）。安全团队需要在不中断开发者工作流的情况下迁移到预定义角色。

**方法**：
1. 运行 `gcloud asset search-all-iam-policies` 清点所有原始角色绑定
2. 使用 IAM Recommender 获取基于机器学习的替换预定义角色建议
3. 对每个绑定，使用 Policy Analyzer 了解主体实际访问的资源
4. 创建映射文档：原始角色 -> 所需的特定预定义角色
5. 在保留原始角色的同时添加预定义角色，进行测试期
6. 使用 Cloud Audit Logs 监控访问拒绝错误
7. 确认 2 周内无访问问题后，移除原始角色

**常见陷阱**：原始角色包含所有 GCP 服务的权限，替换需要多个预定义角色。如果观察期未涵盖所有使用场景，Recommender 可能会建议过于严格的角色。当没有预定义角色完全匹配所需权限集时，自定义角色可以填补空白。

## 输出格式

```
GCP IAM 权限审计报告
===================================
组织: acme-org (ORG_ID: 123456789)
已审计项目: 25
审计日期: 2026-02-23

IAM 绑定摘要:
  总绑定数:                    342
  使用原始角色:               205 (60%)
  使用预定义角色:             112 (33%)
  使用自定义角色:              25 (7%)

严重发现:
[IAM-001] 具有 Owner 角色的服务账户
  SA: admin-sa@prod-project.iam.gserviceaccount.com
  角色: 项目 prod-project 的 roles/owner
  用户管理密钥: 3 个（最旧: 14 个月）
  修复: 替换为特定预定义角色，删除旧密钥

[IAM-002] allAuthenticatedUsers 绑定
  资源: gs://public-data-bucket
  角色: roles/storage.objectViewer
  风险: 任何 Google 账户持有者均可读取存储桶内容
  修复: 限制为特定用户组或服务账户

服务账户健康状况:
  服务账户总数:                67
  具有用户管理密钥:            23
  密钥超过 90 天:              18
  未使用账户（90 天以上）:     12
  具有域范围委托:               2

Recommender 建议:
  总建议数:                    45
  高优先级:                    12
  估计减少的权限数:          2,847 个独立权限
```