Elasticsearch 安全和权限管理
Elasticsearch 是一个高度可扩展的开源全文搜索和分析引擎,它使得用户可以快速地存储、搜索和分析大量数据。在企业级应用中,保证数据的安全性和权限管理是至关重要的。本文将详细讲解 Elasticsearch 的安全和权限管理功能,包括身份验证、授权、加密和审计。
1. 身份验证
Elasticsearch 支持多种身份验证方式,包括基本身份验证、LDAP 身份验证、Active Directory 身份验证和 SAML 身份验证等。
1.1 基本身份验证
基本身份验证是最简单的身份验证方式,用户需要提供用户名和密码来访问 Elasticsearch。在 Elasticsearch 中,可以通过以下步骤配置基本身份验证:
- 在
elasticsearch.yml
配置文件中启用基本身份验证:xpack.security.enabled: truexpack.security.transport.ssl.enabled: true
- 使用内置的
elastic
用户创建其他用户和角色。例如,创建一个名为my_admin
的用户,并为其分配superuser
角色:POST /_security/user/my_admin{ "password" : "mypassword", "roles" : [ "superuser" ], "full_name" : "My Admin"}
- 使用创建的用户和密码访问 Elasticsearch:
curl -u my_admin:mypassword http://localhost:9200/_cluster/health
1.2 基于令牌的身份验证
基于令牌的身份验证允许用户使用访问令牌(access token)来访问 Elasticsearch。访问令牌是一个短期有效的字符串,可以通过用户名和密码获取。在 Elasticsearch 中,可以通过以下步骤配置基于令牌的身份验证:
- 获取访问令牌:
POST /_security/oauth2/token{ "grant_type" : "password", "username" : "my_admin", "password" : "mypassword"}
返回的响应中包含访问令牌:{ "access_token": "AAEAAWVsYXN0aWNzZWFyY2gtdG9rZW4tZm9yLWV4YW1wbGU", "type": "Bearer", "expires_in": 1200}
- 使用访问令牌访问 Elasticsearch:
curl -H "Authorization: Bearer AAEAAWVsYXN0aWNzZWFyY2gtdG9rZW4tZm9yLWV4YW1wbGU" http://localhost:9200/_cluster/health
1.3 基于证书的身份验证
基于证书的身份验证允许用户使用客户端证书来访问 Elasticsearch。在 Elasticsearch 中,可以通过以下步骤配置基于证书的身份验证:
- 在
elasticsearch.yml
配置文件中启用基于证书的身份验证:xpack.security.http.ssl.enabled: truexpack.security.http.ssl.client_authentication: required
- 配置客户端证书和私钥:
xpack.security.http.ssl.keystore.path: "http.p12"xpack.security.http.ssl.truststore.path: "http.p12"
- 使用客户端证书访问 Elasticsearch:
curl --cert client.crt --key client.key https://localhost:9200/_cluster/health
1.4 LDAP 身份验证
LDAP 身份验证是一种常见的身份验证方式,它使用 LDAP 目录来存储用户信息和密码。在 Elasticsearch 中,可以通过配置
elasticsearch.yml
文件来启用 LDAP 身份验证,例如:
xpack.security.authc:
realms:
ldap:
type: ldap
order: 1
url: "ldap://ldap.example.com:389"
bind_dn: "cn=admin,dc=example,dc=com"
bind_password: "password"
user_search:
base_dn: "ou=people,dc=example,dc=com"
filter: "(uid={0})"
这里的
ldap
表示使用 LDAP 进行身份验证,
url
表示 LDAP 服务器的地址和端口号,
bind_dn
和
bind_password
表示 LDAP 管理员的用户名和密码,
user_search
表示用户信息的搜索条件。
1.5 Active Directory 身份验证
Active Directory 身份验证是一种常见的身份验证方式,它使用 Active Directory 目录来存储用户信息和密码。在 Elasticsearch 中,可以通过配置
elasticsearch.yml
文件来启用 Active Directory 身份验证,例如:
xpack.security.authc:
realms:
ad:
type: active_directory
order: 2
url: "ldap://ad.example.com:389"
bind_dn: "cn=admin,dc=example,dc=com"
bind_password: "password"
user_search:
base_dn: "ou=people,dc=example,dc=com"
filter: "(sAMAccountName={0})"
这里的
ad
表示使用 Active Directory 进行身份验证,其他配置项与 LDAP 身份验证类似。
1.6 SAML 身份验证
SAML 身份验证是一种基于标准的身份验证方式,它使用 SAML 协议来实现身份验证。在 Elasticsearch 中,可以通过配置
elasticsearch.yml
文件来启用 SAML 身份验证,例如:
xpack.security.authc:
realms:
saml:
type: saml
order: 3
idp:
metadata_path: "/path/to/idp-metadata.xml"
sp:
entity_id: "https://elasticsearch.example.com"
acs: "https://elasticsearch.example.com/api/security/v1/saml"
这里的
saml
表示使用 SAML 进行身份验证,
idp
表示身份提供者的元数据路径,
sp
表示服务提供者的实体 ID 和断言消费服务的 URL。
1.7 结合 LDAP 或 Active Directory 进行身份验证
Elasticsearch 还支持与 LDAP(轻量级目录访问协议)或 Active Directory(AD)集成,以便在企业环境中进行集中式身份验证。要配置 LDAP 或 AD 集成,请按照以下步骤操作:
- 在
elasticsearch.yml
配置文件中启用 LDAP 或 AD 集成:xpack.security.authc.realms: ldap1: type: ldap order: 0 url: "ldaps://ldap.example.com:636" bind_dn: "cn=admin,dc=example,dc=com" bind_password: "password" user_search: base_dn: "ou=users,dc=example,dc=com" filter: "(uid={0})" group_search: base_dn: "ou=groups,dc=example,dc=com" files: role_mapping: "role_mapping.yml" unmapped_groups_as_roles: false
对于 Active Directory,配置如下:xpack.security.authc.realms: active_directory: type: active_directory order: 0 domain_name: "example.com" url: "ldaps://ad.example.com:636" bind_dn: "cn=admin,dc=example,dc=com" bind_password: "password" files: role_mapping: "role_mapping.yml" unmapped_groups_as_roles: false
- 在
role_mapping.yml
文件中配置用户和角色的映射关系。例如,将 LDAP 中的cn=admins,ou=groups,dc=example,dc=com
组映射到 Elasticsearch 的superuser
角色:superuser: - "cn=admins,ou=groups,dc=example,dc=com"
- 重启 Elasticsearch 以应用更改。
现在,Elasticsearch 将使用 LDAP 或 Active Directory 进行身份验证。用户可以使用其 LDAP 或 AD 凭据访问 Elasticsearch。
总之,Elasticsearch 提供了多种身份验证方式,包括基于用户名和密码的基本身份验证、基于令牌的身份验证、基于证书的身份验证以及与 LDAP 或 Active Directory 的集成。通过正确配置这些功能,可以确保 Elasticsearch 系统的安全性和满足企业级应用的需求。
2. 授权
授权是确定用户可以访问哪些资源和执行哪些操作的过程。在 Elasticsearch 中,可以通过角色和权限来实现授权。
2.1 角色和权限
在 Elasticsearch 中,角色是一组权限的集合,权限是一组允许或拒绝执行特定操作的规则。角色可以分配给用户,以便控制用户可以访问的资源和执行的操作。
Elasticsearch 提供了一些预定义的角色,例如:
superuser
:具有所有权限的用户,可以执行任何操作。kibana_admin
:具有管理 Kibana 的权限,可以创建和管理仪表板、可视化等。monitoring_user
:具有访问监控数据的权限,可以查看 Elasticsearch 集群的性能和状态。
2.2 创建自定义角色
除了预定义的角色外,还可以创建自定义角色。例如,创建一个名为
read_only
的角色,只允许用户读取索引中的数据:
PUT /_security/role/read_only
{
"indices": [
{
"names": [ "*" ],
"privileges": [ "read" ]
}
]
}
创建一个名为
index_manager
的角色,允许用户创建和删除索引,但不能对数据进行读写操作:
PUT /_security/role/index_manager
{
"indices": [
{
"names": [ "*" ],
"privileges": [ "create_index", "delete_index" ]
}
]
}
2.3 分配角色给用户
创建角色后,可以将其分配给用户。例如,将
read_only
角色分配给名为
my_user
的用户:
POST /_security/user/my_user
{
"password" : "mypassword",
"roles" : [ "read_only" ],
"full_name" : "My User"
}
现在,
my_user
只能读取索引中的数据,无法执行其他操作,如创建或删除索引。
2.4 使用角色模板
角色模板是一种动态生成角色的方法,可以根据用户的属性来生成角色。例如,创建一个名为
user_specific_index
的角色模板,允许用户访问其用户名作为前缀的索引:
PUT /_security/role/user_specific_index
{
"indices": [
{
"names": [ "{user.name}_*" ],
"privileges": [ "read", "write" ]
}
]
}
现在,名为
john
的用户可以访问
john_*
索引,而名为
jane
的用户可以访问
jane_*
索引。
2.5 使用 API 键进行授权
API 键是一种用于授权的机制,允许用户使用 API 键来访问 Elasticsearch,而无需提供用户名和密码。API 键可以具有与用户相同或更少的权限。要创建 API 键,请执行以下操作:
POST /_security/api_key
{
"name": "my_api_key",
"role_descriptors": {
"read_only": {
"indices": [
{
"names": [ "*" ],
"privileges": [ "read" ]
}
]
}
}
}
返回的响应中包含 API 键:
{
"id" : "VuaCfGcBCdbkQmijuKPS",
"name" : "my_api_key",
"api_key" : "ui2lp2axTNmsyakw9tvNnw"
}
使用 API 键访问 Elasticsearch:
curl -H "Authorization: ApiKey VuaCfGcBCdbkQmijuKPS:ui2lp2axTNmsyakw9tvNnw" http://localhost:9200/_cluster/health
现在,用户可以使用 API 键来访问 Elasticsearch,而无需提供用户名和密码。请注意,API 键具有与创建它的用户相同或更少的权限。
2.6 集成第三方身份提供商进行授权
Elasticsearch 还支持与第三方身份提供商(如 SAML、OpenID Connect 等)集成,以便在企业环境中进行集中式授权。要配置第三方身份提供商集成,请按照以下步骤操作:
- 在
elasticsearch.yml
配置文件中启用第三方身份提供商集成。以 SAML 为例:xpack.security.authc.token.enabled: truexpack.security.authc.realms.saml1: type: saml order: 2 idp.metadata.path: "https://idp.example.com/metadata" idp.entity_id: "https://idp.example.com/metadata" sp.entity_id: "https://sp.example.com/metadata" sp.acs: "https://sp.example.com/acs" sp.logout: "https://sp.example.com/logout" attributes.principal: "nameid:persistent" attributes.groups: "groups"
- 在 Kibana 中配置 SAML 集成:
xpack.security.authc.providers: saml.saml1: order: 0 realm: "saml1"
- 重启 Elasticsearch 和 Kibana 以应用更改。
现在,Elasticsearch 将使用第三方身份提供商进行授权。用户可以使用其 SAML 凭据访问 Elasticsearch。
2.7 访问控制
基于角色的访问控制(RBAC)是一种授权策略,通过将权限分配给角色,然后将角色分配给用户来实现。在 Elasticsearch 中,可以使用 RBAC 来控制用户对索引、文档和字段的访问权限。
2.7.1 索引级别的访问控制
在 Elasticsearch 中,可以为角色分配特定索引的访问权限。例如,创建一个名为
logs_read
的角色,只允许用户读取名为
logs-*
的索引:
PUT/_security/role/logs_read
{"indices":[{"names":["logs-*"],"privileges":["read"]}]}
将
logs_read
角色分配给名为
log_viewer
的用户:
POST/_security/user/log_viewer
{"password":"mypassword","roles":["logs_read"],"full_name":"Log Viewer"}
现在,
log_viewer
用户只能读取
logs-*
索引,无法访问其他索引。
配置
elasticsearch.yml
文件方式:
xpack.security.authz:
roles:
admin:
cluster:
- all
indices:
- names: '*'
privileges:
- all
user:
cluster:
- monitor
indices:
- names: 'logs-*'
privileges:
- read
这里的
admin
和
user
表示角色名称,
cluster
表示集群级别的权限,
indices
表示索引级别的权限。在定义完角色和权限后,可以将用户分配到不同的角色,例如:
POST /_security/user/john/_roles
{
"roles": ["admin"]
}
这里的
john
表示用户名,
admin
表示要分配的角色名称。
2.7.2 字段级别的访问控制 (Field-Level Security, FLS)
字段级别的访问控制(FLS)允许您限制用户访问文档中特定字段的权限。例如,创建一个名为
logs_read_sensitive
的角色,只允许用户读取
logs-*
索引中的
timestamp
和
message
字段:
PUT/_security/role/logs_read_sensitive
{"indices":[{"names":["logs-*"],"privileges":["read"],"field_security":{"grant":["timestamp","message"]}}]}
将
logs_read_sensitive
角色分配给名为
sensitive_log_viewer
的用户:
POST/_security/user/sensitive_log_viewer
{"password":"mypassword","roles":["logs_read_sensitive"],"full_name":"Sensitive Log Viewer"}
现在,
sensitive_log_viewer
用户只能访问
logs-*
索引中的
timestamp
和
message
字段,无法访问其他字段。
配置
elasticsearch.yml
文件方式:
xpack.security.field_level_security:
enabled: true
grant:
- field: "user"
value: "john"
except: ["password"]
这里的
enabled
表示是否启用字段级别的访问控制,
grant
表示允许访问的字段和值。在定义完字段级别的访问控制后,可以将其应用到索引中,例如:
PUT /logs
{
"mappings": {
"properties": {
"user": {
"type": "text",
"fielddata": true,
"fields": {
"keyword": {
"type": "keyword"
}
}
},
"password": {
"type": "text",
"fielddata": true,
"fields": {
"keyword": {
"type": "keyword"
}
}
}
}
},
"settings": {
"index": {
"query": {
"default_field": "user"
},
"security": {
"field_level_security": {
"grant": [
{
"field": "user",
"value": "john",
"except": ["password"]
}
]
}
}
}
}
}
这里的
logs
表示索引名称,
user
和
password
表示字段名称。在定义完索引后,可以使用查询 DSL 来访问索引中的数据,例如:
GET /logs/_search
{
"query": {
"match": {
"user": "john"
}
}
}
2.7.3 文档级别的访问控制 (Document-Level Security, DLS)
文档级别的访问控制(DLS)允许您限制用户访问特定文档的权限。例如,创建一个名为
logs_read_team1
的角色,只允许用户读取
logs-*
索引中
team
字段值为
team1
的文档:
PUT/_security/role/logs_read_team1
{"indices":[{"names":["logs-*"],"privileges":["read"],"query":{"term":{"team":"team1"}}}]}
将
logs_read_team1
角色分配给名为
team1_log_viewer
的用户:
POST/_security/user/team1_log_viewer
{"password":"mypassword","roles":["logs_read_team1"],"full_name":"Team1 Log Viewer"}
现在,
team1_log_viewer
用户只能访问
logs-*
索引中
team
字段值为
team1
的文档,无法访问其他文档。
2.7.4 IP 白名单
您可以通过配置 Elasticsearch 的网络层来限制哪些 IP 地址可以访问 Elasticsearch。这可以通过在
elasticsearch.yml
配置文件中设置
http.host
和
http.publish_host
参数来实现。
例如,只允许来自 IP 地址
192.168.1.100
的请求访问 Elasticsearch:
http.host: 192.168.1.100
http.publish_host: 192.168.1.100
请注意,这种方法只限制了哪些 IP 地址可以访问 Elasticsearch,而不限制用户可以执行的操作。因此,建议将 IP 白名单与其他访问控制方法(如基于角色的访问控制)结合使用。
2.7.5 匿名访问
Elasticsearch 支持配置匿名访问,允许未经身份验证的用户访问 Elasticsearch。匿名用户将被分配一个或多个预定义的角色,以限制其访问权限。
要启用匿名访问,请在
elasticsearch.yml
配置文件中添加以下配置:
xpack.security.authc:anonymous:username: _anonymous
roles: read_only
authz_exception:true
在此示例中,匿名用户将被分配
read_only
角色,只能读取索引中的数据。请注意,启用匿名访问可能会导致安全风险,因此请谨慎使用。
2.7.6 跨集群复制 (Cross-Cluster Replication, CCR)
跨集群复制(CCR)是一种在多个 Elasticsearch 集群之间同步数据的方法。通过 CCR,您可以将数据从一个集群(称为领导者集群)复制到另一个集群(称为追随者集群)。这可以用于实现地理冗余、负载均衡和数据访问控制。
在 CCR 中,您可以为追随者集群中的用户分配不同的角色和权限,以限制其对领导者集群中的数据的访问。例如,您可以允许追随者集群中的用户只读取特定索引,而不允许他们修改数据或访问其他索引。
要配置 CCR,请按照以下步骤操作:
- 在领导者集群和追随者集群中启用 CCR:
xpack.security.enabled:truexpack.ccr.enabled:true
- 在追随者集群中创建一个远程集群连接,指向领导者集群:
cluster.remote.leader_cluster:seeds:["leader_cluster_ip:9300"]
- 在追随者集群中创建一个跟随索引,以复制领导者集群中的数据:
PUT/follower_index/_ccr/follow{"remote_cluster":"leader_cluster","leader_index":"leader_index"}
- 为追随者集群中的用户分配角色和权限,以限制其对领导者集群中的数据的访问。
总之,Elasticsearch 提供了多种访问控制功能,包括基于角色的访问控制、字段级别的访问控制和文档级别的访问控制。通过正确配置这些功能,可以确保 Elasticsearch 系统的安全性和满足企业级应用的需求。
3. 加密
为了保护数据的安全和隐私,Elasticsearch 提供了多种加密功能,包括传输层安全(TLS)和数据加密。
3.1 传输层安全(TLS)
传输层安全(TLS)是一种加密协议,用于在网络上保护数据的传输。在 Elasticsearch 中,可以通过以下步骤启用 TLS:
- 生成证书和私钥,可以使用 Elasticsearch 的
elasticsearch-certutil
工具生成自签名证书。 - 在
elasticsearch.yml
配置文件中启用 TLS:xpack.security.transport.ssl.enabled: truexpack.security.transport.ssl.verification_mode: certificatexpack.security.transport.ssl.keystore.path: "elastic-certificates.p12"xpack.security.transport.ssl.truststore.path: "elastic-certificates.p12"
- 重启 Elasticsearch 以应用更改。
3.2 数据加密
3.2.1 磁盘加密
Elasticsearch 本身不提供数据加密功能。但是,你可以使用文件系统级别的加密来保护 Elasticsearch 存储的数据。以下是一些建议:
- 使用文件系统级别的加密,如 dm-crypt(Linux)、BitLocker(Windows)或 FileVault(macOS)。这些工具可以对 Elasticsearch 数据存储的文件进行加密,从而保护数据的安全。
- 使用硬件加密,如自加密硬盘(Self-Encrypting Drives,SEDs)。这些硬盘具有内置的加密功能,可以在硬件级别对数据进行加密,提供更高的安全性和性能。
3.2.2 快照加密
Elasticsearch 支持创建快照以备份数据。为了保护快照中的数据,可以使用以下方法对快照进行加密:
- 使用加密的存储服务,如 Amazon S3 或 Google Cloud Storage。这些服务提供了服务器端加密(Server-Side Encryption,SSE)功能,可以自动对存储的数据进行加密。
- 使用客户端加密库,如 Amazon S3 Encryption Client 或 Google Cloud Storage Client Libraries。这些库提供了客户端加密(Client-Side Encryption,CSE)功能,可以在上传数据到存储服务之前对数据进行加密。
3.2.3 数据脱敏
数据脱敏是一种数据保护技术,通过对敏感数据进行处理,使其无法识别特定个人,同时保留数据的可用性。在 Elasticsearch 中,可以使用以下方法对数据进行脱敏:
- 使用 Ingest Node 处理数据。Ingest Node 是 Elasticsearch 的一个功能,可以在数据索引之前对数据进行预处理。你可以使用 Ingest Pipelines 和 Processors 对敏感数据进行脱敏处理,如删除、替换或哈希。
- 使用 Logstash 处理数据。Logstash 是一个数据处理管道,可以从多种来源获取数据,对数据进行处理,然后将数据发送到 Elasticsearch。你可以使用 Logstash 的 Filters 对敏感数据进行脱敏处理,如删除、替换或哈希。
4. 审计
审计是记录和分析用户活动的过程,以确保系统的安全和合规性。Elasticsearch 提供了审计日志功能,可以记录用户执行的操作和产生的事件。
要启用审计日志,需要在
elasticsearch.yml
配置文件中添加以下配置:
xpack.security.audit.enabled: true
启用审计日志后,Elasticsearch 将记录用户执行的操作和产生的事件,并将其存储在日志文件中。可以通过 Kibana 或其他日志分析工具查看和分析审计日志。
总之,Elasticsearch 提供了一系列安全和权限管理功能,包括身份验证、授权、加密和审计。通过正确配置这些功能,可以确保 Elasticsearch 系统的安全和合规性。
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