MinikubeとIngressで自己署名証明書を使ったHTTPS通信を実現する

この記事では、ローカル環境のMinikubeを使い、自己署名証明書（オレオレ証明書）とIngressでHTTPS通信を実現する流れを見ていきます。

前編としてローカルでIngressを使ったHTTPS通信を確認し、後編ではGoogleCloud上にk8sリソースを作成して同様にHTTPS通信ができるところまで確認します。前編後編を通してk8sでのネットワーク（L4, L7）について少し詳しくなろうという試みです。

1. はじめに：なぜHTTPSが必要なのか？

現代のウェブサービスにおいて、HTTPSは必須です。ユーザーとサーバー間の通信を暗号化することで、データの盗聴や改ざんを防ぎ、安全性を確保します。

HTTPS通信を扱う際、TLS終端（TLS Termination）という概念が重要になります。これは、HTTPSの暗号化・復号の処理をどこで行うか、というもの。アプリケーション（Pod）が直接処理することも可能ですが、一般的にはIngressなどのロードバランサで一括して行うのが効率的です。これにより、アプリケーションはシンプルなHTTP通信に集中できます。

2. 全体構成図

今回作っていく環境の構成図です

今回の主役は「Ingress」というリソースです。構成図からもわかるように外部からの通信と、クラスタ内部の通信の境目にあるリソースで、つまりLBのようなものになります。
これがクラスタから見て外部からの通信部分をHTTPS通信で行い、ここで暗号化された通信を復号して、以降の処理をhttpで行うようにします。

3. 環境準備

まずはMinikubeをインストールし、Kubernetesクラスターを起動します。

minikube start

次に、Ingressコントローラを有効にします。minikubeではローカル（端末）からクラスタへの通信はデフォルトではできません。クラスタから見て外部の端末とのやりとりをしたい場合は明示的にIngressコントローラを使えるようにする必要があります。IngressコントローラはIngressリソースのルールを解釈し、実際のトラフィックをルーティングする役割を担います。

minikube addons

opensslコマンドが利用可能かどうかも確認しておきましょう。（無ければインストールします）

openssl version

4. 自己署名証明書の作成

HTTPS通信には、秘密鍵と証明書のペアが必要です。今回は、開発・検証目的のため、自分で署名する自己署名証明書（オレオレ証明書）を作成します。

作業ディレクトリ作成 (任意)

mkdir -p ~/minikube-tls

cd ~/minikube-tls

秘密鍵（tls.key）の生成

2048ビットのRSA秘密鍵を生成します。

openssl genrsa -out tls.key 2048

証明書署名要求（tls.csr）の生成

証明書に含める情報を入力します。Common Name (CN)には、後ほどアクセスする際のホスト名（例: my-nginx.local）を指定することが最も重要です。

openssl req -new -key tls.key -out tls.csr

質問に対して、Common Nameをmy-nginx.localとして回答します。

自己署名証明書（tls.crt）の生成

秘密鍵とCSRを使って、自己署名証明書を作成します。有効期間は365日に設定します。

…

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