MySQL和PostgreSQL数据库安全配置

0x00 MySQL和PostgreSQL安全配置

针对开源数据库MySQL和PostgreSQL的安全配置主要主要通过身份鉴别、访问控制、安全审计、入侵防范、资源控制五个方面来实现。

0x01 身份鉴别

MySQL和PostgreSQL均可以实现身份鉴别功能。通过设置数据库基本上能够实现能够满足《信息系统安全等级保护基本要求》第三级身份鉴别中大部分要求，但是对于“f 项应采用两种或两种以上组合的鉴别技术对管理用户进行身份鉴别”，需要使用第三方的身份鉴别技术，如：口令、数字证书、生物特征等 2 。

(一)、MySQL数据库

MySQL数据库在安装后默认存在mysql数据库，该数据库为系统表所在的数据库，所有用户记录在mysql数据库的user三个权限表的用户列(包括host、user、password三个字段)。

1)对于身份认证MySQL是通过IP地址和用户名进行联合确认的，[email protected]

;

2)安全配置时尽量避免采用默认的用户名root，建议对默认用户名进行重命名，这样增加鉴别信息被猜测的难度;

mysql> update mysql.user set user ='madman' where user='root'; --将root重命名为madman

3)mysql数据库默认无法实现密码更改周期和密码复杂度要求，需要管理员定期更改口令的复杂度，可以通过如下命令设置密码;

mysql>update mysql.user set password=password("[email protected] !@") where User="root" and host="localhost";--设置密码复杂度 mysql>FLUSH PRIVILEGES; --刷新权限表

除了密码认证外，MySQL还支持UNIX域套接字，可以在配置文件中指定套接字文件的路径，如—socket=/tmp/mysql.sock，当数据库启动后可以使用UNIX套接字的方式进行认证。

4)针对MySQL5以后的版本建议禁止使用old_password参数，--old-passwords选项的目的是当服务器生成长密码哈希值时，允许你维持同4.1之前的客户端的向后兼容性。在MySQL4.1版本以后建议禁止使用该参数。

5)MySQL数据库也支持SSL远程登录，如果采用本地管理方式则不需要考虑远程连接安全，如果采用远程管理则需要SSL支持。

mysql>SHOW VARIABLES LIKE '%have\_ssl%'; --查看是否支持ssl的连接特性，若为disabled，说明此功能没有激活。

6)确保所有的身份鉴别的密码具有较强的密码复杂度。

最后，MySQL数据库本身不支持登录次数限制，无法实现针对用户的锁定，具有登录的连接超时设置。

(二)、PostgreSQL数据库

PostgreSQL 支持丰富的认证方法：信任认证、口令认证、PAM认证等多种认证方式。PostgreSQL 默认配置只监听本地端口，无法通过远程TCP/IP连接数据库。需要修改 postgresql.conf 中的 listen_address 字段修改监听端口，使其支持远程访问。例如 listen\_addresses = '*' 表示监听所有端口。

线上重要数据库禁止使用trust方式进行认证，必须使用md5方式。 重命名数据库超级管理员账户为pgsqlsuper，此帐号由DBA负责人保管，禁止共用; 配置数据库客户端支持SSL连接的配置。客户端认证是由一个配置文件控制的，存放在数据库集群的数据目录里 [3] 。 用openssl生成密钥对，创建一个自签名的服务器密匙(server.key)和证书(server.crt); 数据库的配置主要通过两个配置文件pg_hba.conf和postgresql.conf来实现; 开启TCP/IP连接：将postgresql.conf参数tcpip_socket设置为true; 开启SSL：将postgresql.conf参数ssl设置为true; 强制局域网内的所有主机以任何PostgreSQL中存在的用户通过TCP+SSL的方式连接到PostgreSQL; 在pg_hba.conf文件中增加记录：hostssl all all 192.168.54.1/32 md5。 postgresql中还可以通过pg_user系统表的valuntil字段实现用户口令失效的时间(只用于口令认证)。

0x02 访问控制

MySQL和PostgreSQL均可以实现访问控制功能。

(一)、MySQL数据库

MySQL权限系统通过两个阶段进行权限认证：

对连接的用户进行身份认证，合法的用户通过认证，不合法的用户拒绝连接; 对通过认证的合法用户赋予相应的权限，用户可以在这些权限范围内对数据库做相应的操作。MySQL中主要权限存储在MySQL系统库的user、host、db三个系统表中。这三个表中包括权限列，其中权限列包括普通权限和管理权限。普通权限主要用于数据库的操作，比如select_priv、create_priv等;而管理权限主要用来对数据库进行管理的操作，比如process_priv、super_priv等。表1说明了mysql权限系统表

当用户进行连接的时候，权限表的存取过程有以下两个阶段。

先从user表中的host、user和password这三个字段中判断连接的IP、用户名和密码是否存在于表中，如果存在，则通过身份验证，否则拒绝连接。 如果通过身份验证，则按照以权限表的顺序得到数据库权限：user?db?table_priv?columns_priv，即先检查全局权限表user，如果user中对应的权限为Y，则此用户对所有数据库的权限都为Y，将不再检查db, tables_priv,columns_priv;如果为N，则到db表中检查此用户对应的具体数据库，并得到db中为Y的权限;如果db中为N，则检查tables_priv中此数据库对应的具体表，取得表中的权限Y，以此类推。这几个权限表中，权限范围一次递减，全局权限覆盖局部权限。

通过上述介绍，可知在配置权限时需要根据数据库业务使用的情况配置合理的权限。

1)尽量最小化权限的配置，可以通过如下命令查看权限。

mysql> select * from mysql.user\G --检查用户权限列 mysql> select * from mysql.db\G --检查数据库权限列 mysql> select * from mysql.tables_priv\G --检查用户表权限列 mysql> select * from mysql.columns_priv\G --检查列权限列

2)业务系统在使用时，也可以通过视图控制对基础表的访问;

3)通过合理的权限配置进行访问控制外，还需要将DBA管理和应用账号严格分离，不同应用单独账号，删除数据库相关的历史操作记录，避免信息泄露。

4)对于MySQL数据库自身不具备强制访问控制(MAC)，强制访问控制(MAC)是系统强制主体服从访问控制策略。与自主访问控制(DAC)基于系统实现身份认证及其到系统资源的介入授权方式，共同保证用户的权限。

a、创建系统表：为了实现可定制强制访问控制，需定义用户的强制访问权限管理表，系统需要对MySQL原有的数据字典进行改造 [3] ，增加系统表。

b、修改用户认证逻辑 在sql_acl.cc中修改用户验证逻辑，检查强制访问权限管理表，是否符合用户认证要求。

(二)、PostgreSQL数据库

PostgreSQL将所有的数据库对象都存放在系统表空间，所有的系统表都以pg开头。PostgreSQL采用基于角色的访问控制机制，通过角色机制，简化了用户和权限的关联性。PostgreSQL系统中的权限分为两种：系统权限和对象权限。

系统权限是指系统规定用户使用数据库的权限(如连接数据库、创建数据库、创建用户等)，系统角色属性有LOGIN、PASSWORD、SUPERUSER、CREATEDB、CREATEROLE、INHERIT等。

对象权限是指在表、序列、函数等数据库对象上执行特殊动作的权限，其权限类型有select、insert、update、delete、references、trigger、create、connect、temporary、execute和usage等。

有关角色属性信息可以在系统表pg_authid中找到。另外pg_roles是系统表pg_authid公开课度部分的视图。系统表pa_auth_members存储了角色之间的成员关系

1)根据最小权限要求给用户配置角色和权限。

postgres=# select * from pg\_authid; --查看用户具有的角色

为了保护数据安全，当用户对某个数据库对象进行操作之前，必须检查用户在对象上的操作权限。访问控制列表(ACL)是对象权限管理和权限检查的基础，在PostgreSQL通过操作ACL实现对象的访问控制管理。所有表的基本定义保存在系统表pg_class中，除了包括表，视图、序列和索引(与其他许多系统不同，PG的索引也被视作一个类，事实上索引项无论在逻辑组成还是物理结构上都类似一个表的元组。)等对象的基本定义外，它的relacl属性中为每个对象维护一个ACL [5] 。Relacl是PostgreSQL支持的数组属性，该数组成员是抽象的数据类型aclitem。这些aclitem作为对象访问控制权限的ACE(ACL是存储控制箱(Access Control Entruy，ACE)的集合，每个ACL实际上是一个由多个aclitem构成的链表，ACE由数据库对象和权限列表构成，记录着可访问兑现的用户或者执行单元(进程、存储过程等))共同组成对象的ACL。

图1：ACL权限信息。

2)根据系统提示可以查看对象的ACL列表，已确定用户对对象的访问权限。

postgres=# \dp pg_roles; --\dp 后接表名或视图名查看对象权限

3) 通过合理的权限配置进行访问控制外，还需要将DBA管理和应用账号严格分离，不同应用单独账号，删除数据库相关的历史操作记录，避免信息泄露。

4)对postgresql进行源代码修改以实现强制访问控制(MAC)，SQL语句在经过DDL与DML处理时，需要进行MAC检查，通过检查的数据才能输出给用户，否则只能返回错误信息 [5] 。

0x03 安全审计

商业数据库均有安全审计功能，通过相关配置，能够对系统的重要事件进行安全审计目前MySQL数据库具有基本的日志功能，通过日志数据挖掘可以实现安全审计功能，但其实现起来较为复杂。PostgreSQL具备了良好的审计功能。

(一)、MySQL数据库

MySQL日志主要包含：错误日志、查询日志、慢查询日志、二进制日志等，日志主要功能如下：

错误日志：错误日志主要为了实现数据库排错。默认情况下错误日志大概记录以下几个方面的信息：服务器启动和关闭过程中的信息、服务器运行过程中的错误信息等跟系统错误有关的日志。 查询日志：查询日志主要为了实现数据库调试。由于查询日志会记录用户的所有操作，其中还包含增删查改等信息，在并发操作大的环境下会产生大量的信息从而导致不必要的磁盘IO，会影响mysql的性能的。 慢查询日志：慢查询日志是用来记录执行时间超过指定时间的查询语句。通过慢查询日志，可以查找出哪些查询语句的执行效率很低，以便进行优化。 二进制日志：二进制日志也叫更新日志，主要用于记录修改数据或有可能引起数据改变的mysql语句，并且记录了语句发生时间、执行时长、操作的数据等等。

通过上述描述可以看出，对于MySQL来说可以通过日志分析来实现数据库审计功能，但是这样的工作量对DBA来说比较繁琐，也不利于集中控制数据库产生的安全审计记录。MySQL企业级已经实现了针对MySQL的安全审计功能，但开源MySQL数据库没有实现安全审计功能。要实现MySQL数据库的安全审计功能，需要对MySQL源代码进行修改，目前已经有成熟的插件来实现MySQL数据库审计功能。

1)MySQL审计插件：MariaDB数据库管理系统是MySQL的一个分支，其server_audit审计插件能工作在mariadb、mysql和percona server，通过安装审计插件来实现MySQL的审计功能。

a、安装审计插件，将server_audit.so 文件拷贝到MySQL/MariaDB 下的 lib/plugin 目录，并通过如下命令激活该插件：

#!bash

mysql> INSTALL PLUGIN server_audit SONAME 'server_audit.so';

b、修改mysql配置文件my.cnf的审计参数

server_audit =FORCE_PLUS_PERMANENT

server_audit_events ='CONNECT,QUERY,TABLE'

server_audit_logging =ON

server_audit_incl_users =root

server_audit_file_rotate_size = 1G

server_audit_file_path = /usr/local/mysql/mysql_logs/auditlog/server_audit.log

c、查看审计配置参数，可以通过下面的命令查询审计参数配置情况。

#!bash

mysql> SHOW global VARIABLES LIKE '%audit%';

图1：审计配置参数

表1：PostgreSQL数据库安全审计配置参数

配置参数 参数说明 server_audit_logging 启动或关闭审计 server_audit_events 指定记录事件的类型，可以用逗号分隔的多个值(connect,query,table)，如果开启了查询缓存(query cache)，查询直接从查询缓存返回数据，将没有table记录 server_audit_file_rotate_size 限制日志文件的大小 server_audit_file_rotations 指定日志文件的数量，如果为0日志将从不轮转 server_audit_incl_users 指定哪些用户的活动将记录，connect将不受此变量影响，该变量比server_audit_excl_users优先级高

2)通过设置严格的访问控制权限确保审计日志的安全性。

3)通过对审计日志的格式等进行分析实现审计报表的输出。

(二)、PostgreSQL数据库

审计是值记录用户的登录退出以及登录后在数据库里的行为操作，可以根据安全等级不一样设置不一样级别的审计。默认需设置具有如下的安全配置参数：

表2：PostgreSQL数据库安全审计配置参数

配置参数 参数说明 logging_collector 是否开启日志收集开关，默认off，开启要重启DB log_destination 日志记录类型，默认是stderr，只记录错误输出 log_directory 日志路径，默认是$PGDATA/pg_log log_filename 日志名称，默认是postgresql-%Y-%m-%d_%H%M%S.log log_connections 用户session登陆时是否写入日志，默认off log_disconnections 用户session退出时是否写入日志，默认off log_rotation_age 保留单个文件的最大时长,默认是1d log_rotation_size 保留单个文件的最大尺寸，默认是10MB

PostgreSQL日志里分成了3类，通过参数pg_statement来控制，默认的pg_statement参数值是none，即不记录，可以设置ddl(记录create,drop和alter)、mod(记录ddl+insert,delete,update和truncate)和all(mod+select)。

1)配置logging_collector、pg_statement、log_connections和 log_disconnections参数，确保登录连接、退出连接和用户DDL、DML等行为能被记录;

2)配置日志文件名称、大小、保留周期等满足相关要求;

3)确保所有的审计记录的权限满足操作系统的权限要求。

0x04 入侵防范

针对数据库的安全防范主要体现在数据库补丁更新，特定函数的使用等方面。

(一)、MySQL数据库 严格控制操作系统账号和权限 锁定mysql用户不能登录; 其他任何用户都采用独立的账号登录，管理员通过mysql专有用户管理MySQL，或者通过su到mysql用户下进行管理。 mysql用户目录下，除了数据文件目录，其他文件和目录属主都改为root。 删除匿名账号; 不要把file、process或super权限授予管理员以外的账号; 进制load data local文件读取操作的使用，避免读取操作系统的重要文件到数据库表中; 在已有的生产库上建议进制使用safe-user-create参数的使用，避免用户使用grant语句创建新用户; 及时更新MySQL安全补丁。(二)、PostgreSQL数据库 严格控制操作系统的账号和权限，确保启动进程具有最小的权限; 严格控制数据库安装目录的权限，除了数据文件目录，其他文件和目录属主都改为root。 及时更新数据库bug和安全补丁。

0x05 资源控制

资源控制主要保证数据库的资源不被非法的占用。

(一)、MySQL数据库

MySQL中主要权限存储在MySQL系统库的user系统表的资源列中可以控制用户连接数、最大请求数、最大更新数、最大连接等信息。但最大用户连接数为较长用的资源控制项，其他选项需更具数据的使用情况进行安全配置。

MAX_QUERIES_PER_HOUR 用来限制用户每小时运行的查询数量 MAX_UPDATES_PER_HOUR 用来限制用户每小时的修改数据库数据的数量。 MAX_CONNECTIONS_PER_HOUR用来控制用户每小时打开新连接的数量。 MAX_USER_CONNECTIONS 限制有多少用户连接MYSQL服务器。

针对每个用户限制MAX_USER_CONNECTIONS参数，即限制用户最大连接数。 针对每个用户限制其来源地址限制，即每个用户仅允许唯一的IP地址访问，必要时禁止远程连接mysql ，设置skip-networking参数。(二)、PostgreSQL数据库

PostgreSQL对于资源限制主要体现在用户最大并发连接数的限制上。具体可以进行如下安全配置。

1)postgresql数据库可以进行严格的地址限制，确保用户来源可信。

2)配置用户最大并发连接数量。

postgres=# select * from pg_authid; #查看限制其最大并发连接数量

3)postgresql具有默认的连接超时策略