《一文讲透》第 4 期：KWDB 数据库运维（3） —— 安全与审计（上）

在前几篇的 KWDB 数据运维文章中，我们和大家分享了日志系统、集群参数。今天我们主要分享 KWDB 的安全与审计。

为确保用户数据的保密性、完整性和可用性，KWDB 提供了如下的安全功能：

✅** 数据加密：**

KWDB 支持使用 SSL/TLS 协议对客户端和服务器之间的数据传输进行加密，确保数据在传输过程中不被窃取或篡改，提高了数据传输的安全性。

✅ 身份鉴别：

KWDB 通过基于用户名和密码的身份鉴别及灵活的主机认证规则，确保数据库访问的安全性。

基于用户名和密码的身份鉴别：用户在登录时需提供正确的用户名和密码，系统将验证其凭证以允许访问。
基于主机的认证：KWDB 支持用户通过系统参数配置对指定用户和指定 IP 地址范围设置基于证书、密码认证，无条件允许或拒绝连接等认证规则，实现对主机的访问的精确管理。

✅ 权限管理：

KWDB 支持灵活的权限管理机制，为用户提供了多层次、多维度的权限管理功能，具体包括：

基于角色的权限管理：管理员可以创建不同的角色，并为每个角色分配特定的权限。通过将用户和角色分配到适当的角色中，实现对用户权限的管理，从而简化权限管理流程，确保安全性。
细粒度的对象级权限控制：KWDB 允许管理员对数据库中的对象，例如数据库、表，进行细粒度的权限控制。管理员可以精确地指定哪些用户或角色可以访问特定的数据库对象，以及可以执行的操作类型。
动态权限调整：管理员可以随时根据需要调整用户或角色的权限，包括增加、修改或撤销权限，及时响应业务需求或安全策略的变化，保障系统的灵活性和安全性。

✅ 审计管理：

审计管理是 KWDB 安全管理的核心组成部分，通过全面记录数据库活动和用户操作，KWDB 能够帮助用户实时监控数据库的安全状态，并生成详尽的审计日志。这些日志可以帮助用户追溯安全事件的发生原因，加强对数据库的监控和管理。

因内容篇幅较长，我们将分上下两个章节为大家详细介绍。本次重点为数据加密、身份鉴别和审计管理部分，权限管理将在下一章节单独介绍。

01 数据加密

KWDB 默认在部署时采用安全模式，使用 TLS 加密技术来验证节点和客户端的身份，对节点与客户端、以及节点与节点之间的数据传输进行加密。这一机制有效地防范了未经授权的访问和数据篡改，保障了数据的安全性和完整性。

1、启用安全模式

KWDB 通过 --certs-dir 参数配置安全证书，并以安全模式启动。

2、管理和存放证书

如果需要修改证书的存放目录，可以通过修改 --certs-dir 参数以指定新的存放目录。容器部署 docker-compose.yml 文件配置示例：

command:       
    - /bin/bash      
    - -c      
    - |        
      /KWDB/bin/kwbase  start-single-node --certs-dir=/KWDB/certs --listen-addr=0.0.0.0:26257 --advertise-addr=192.168.123.128:26257 --store=/KWDB/deploy/KWDB-container

02 身份鉴别

KWDB 通过基于用户名和密码的身份鉴别及灵活的主机认证规则，确保数据库访问的安全性。

✅ 基于用户名和密码的身份鉴别

基于用户名和密码的身份鉴别是 KWDB 最基本的身份验证方式。使用此方法时，数据库在用户登录时会验证其提供的用户名和密码是否匹配。这里主要介绍如何设置用户密码及用户密码修改。

1、设置用户密码

用户可以使用 CREATE USER 语句创建新用户并设置密码。KWDB 支持为每个用户设置密码的有效期，以增强安全性。

前提条件：

用户拥有 CREATEROLE 权限或者是 admin 角色的成员。SQL 语法：

CREATE USER <name> WITH PASSWORD '<password>' [VALID UNTIL '<time>'];

参数说明：

name：要创建的用户名称。用户名称不区分大小写；以字母或下划线开头；必须仅包含字母，数字或下划线；且必须介于 1 到 63 个字符之间。
password：用户密码。用户使用此密码安全访问节点。密码必须采用字符串的形式，并使用单引号（'）将密码括起来。
time：可选参数，用于设置密码有效期，支持 timestamp 格式。到达指定日期或时间后，密码失效。需使用单引号（'）将密码有效期括起来。

示例：

创建用户 user1，并设置密码和密码有效期：

CREATE USER user1 WITH PASSWORD '11aa!!AA' VALID UNTIL '2025-01-01 00:00:00+00:00';

✅ 修改用户密码

ALTER USER 语句可用于更改一个或多个用户选项，如更改登录密码等。每条语句只支持更改一个用户。

前提条件：

用户拥有 CREATEROLE 选项或是 admin 角色的成员。SQL 语法如下：

ALTER USER [IF EXISTS] <name> WITH [ PASSWORD '<password>' | VALID UNTIL '<time>'];

参数说明：

IF EXISTS：可选关键字。若用户存在则更改，若用户不存在则不报错。未设置 IF EXISTS 时，若用户不存在则系统报错。
name：要更改的用户名称。用户名称不区分大小写；必须以字母或下划线开头，仅包含字母、数字或下划线，且长度在 1 到 63 个字符之间。
password：设置用户密码。密码必须采用字符串形式，并用单引号（'）括起来。
time：设置密码有效期，采用 timestamp 格式，并用单引号（'）括起来。

示例 1：修改用户密码：

ALTER USER user1 WITH PASSWORD 'PassWord4Deomo';

示例 2：修改用户密码的有效期：

ALTER USER user1 WITH VALID UNTIL '2025-12-31';

✅ 基于主机的认证

KWDB 提供基于主机的认证配置，控制客户端的访问权限。认证规则格式与 PostgreSQL 的 pg_hba.conf 兼容，用户可通过 server.host_based_authentication.configuration 集群参数设置认证规则。

前提条件：

用户拥有 admin 权限。SQL 语句：

SET CLUSTER SETTING server.host_based_authentication.configuration = 'host all <user_name> <address> <method>';

参数说明：

user_name：用户名称，支持设置为 all，表示匹配所有用户。
address：设置允许或拒绝访问的 IP 地址范围，如果字段值包含了 IP 地址及其掩码，例如 192.168.1.0/24，则无需提供掩码值，如果字段值只包含了 IP 地址，例如 192.168.1.0，没有掩码，则接下来的字段就必须提供有效的 IP 掩码，例如 255.255.255.0。支持设置为 all，表示适用于所有 IP 地址。
method：认证规则，用户可以根据需求定制认证规则，具体包括- cert：基于证书的身份验证（需要 SSL 连接）。- cert-password：基于证书或密码的身份验证（需要 SSL 连接）。- password：基于密码的身份验证（需要 SSL 连接）。- trust：无条件地允许匹配的连接。- reject：无条件地拒绝匹配的连接。

示例 1：禁用特定 IP 的用户连接：

SET CLUSTER SETTING server.host_based_authentication.configuration = 'host all all 10.110.10.153/32 reject';

示例 2：允许 testuser 用户使用证书连接：

SET CLUSTER SETTING server.host_based_authentication.configuration = 'host all testuser 0.0.0.0/0 cert';

03 审计管理

审计管理是 KWDB 安全管理的核心组成部分，KWDB 支持监控和记录包括管理员在内的用户操作，对系统级、语句级和对象级操作进行审计。

系统级审计会在审计功能开启后自动启动。下表为 KWDB 支持审计的系统级操作：

语句级和对象级审计需要用户通过 SQL 语句创建和启用相应的审计策略。下表为 KWDB 支持审计的语句级操作：

KWDB 支持审计的对象级操作包括：

审计功能开启后，系统会默认将审计结果保存在审计日志文件。更多审计日志相关信息见文章最后的审计日志章节。

✅ 开启审计功能

审计功能默认关闭，如需对用户操作进行审计，需要通过 SQL 语句开启审计功能。

前提条件：

用户为 admin 用户。SQL 语法：

set cluster setting audit.enabled = true;

语句级和对象级审计策略通过 SQL 语句进行创建、启用、修改和删除，系统级审计不需要创建审计策略。用户开启审计开关后，一旦发生支持审计的系统级操作，系统就会自动生成相应的审计日志。

✅ 管理安全审计策略

1、创建审计策略

前提条件：

用户为 admin 用户。SQL 语法：

CREATE AUDIT [IF NOT EXISTS] <audit_name>
ON [ALL | <target_type> [<target_name>]]
FOR [ALL | <operations>]
TO [ALL | <operators>]
[WHENEVER [ALL]];

参数说明：

IF NOT EXISTS：可选关键字，如果设置了 IF NOT EXISTS，当要创建的审计策略不存在时，系统创建审计策略；如果已经存在，系统无法创建审计策略，但是不报错。
audit_name：审计策略名称，必须是唯一的。
target_type：对象类型，支持 user、role、database、schema、table、view、index、sequence、privilege、audit、range、query、job、schedule、session 和 statistics，可使用 “ALL” 作为参数值，对所有对象类型进行审计。
target_name：数据库已存在的对象名称。格式为 database_name.target_name；如果只提供了对象名称，则默认对当前数据库的对象进行审计。如果没有指定对象名称，KWDB 会指定对象类型的操作进行审计。
operations：操作事件，支持指定一个或多个操作对象，使用逗号分隔，可使用‘“ALL” 作为参数值对所有操作进行审计，支持审计的操作取决于对象可执行的操作。
operators：用户或角色名称，支持指定一个或多个用户或角色，使用逗号分隔，可使用 “ALL” 作为参数值对所有用户和角色进行审计。
WHENEVER：可选关键字，指定审计执行条件，默认为 ALL，表示总是记录审计，且只支持设置为 ALL；

示例 1：创建语句级审计策略

> CREATE AUDIT atest ON DATABASE FOR create TO root;

示例 2：创建对象级审计策略

> CREATE AUDIT atest ON TABLE t1 FOR SELECT TO root;

2、修改审计策略

修改设置审计策略支持启用、禁用审计策略以及对策略进行重命名。

前提条件：

用户为 admin 用户。SQL 语法：

ALTER AUDIT [IF EXISTS] <audit_name> [ENABLE | DISABLE | RENAME TO <new_name>];

参数说明：

IF EXISTS：可选关键字，设置了 IF EXISTS，如果审计策略存在，系统更改审计策略；如果审计策略不存在，系统无法更改审计策略，但不会报错。
audit_name：审计策略名称。
ENABLE：将审计策略状态修改为生效，默认为不生效。
DISABLE：将审计策略状态修改为暂不生效。
new_name：审计策略名称的新名称，必须是唯一的。

示例 2：重命名审计策略

> ALTER AUDIT atest RENAME TO btest;

3、查看审计策略

[ON <target_type> [<target_name>] [FOR <operations>] [TO <operators>]];

参数说明：

target_type：可选参数，指定对象类型，支持 user、role、database、schema、table、view、index、sequence、privilege、audit、range、query、job、schedule、session、statistics 和 all。
target_name：可选参数，指定数据库已存在的对象名称，格式为 database_name.target_name；如果只提供了对象名称，则默认对当前数据库的对象进行审计。如果没有指定对象名称，KWDB 查看指定对象类型的审计策略。注：如果对象类型为 database，无法指定对象名称。
operations：可选参数，指定操作事件，支持指定一个或多个操作对象，使用逗号分隔。支持审计的操作取决于对象可执行的操作。
operators：可选参数，指定用户或角色名称，支持指定一个或多个用户或角色，使用逗号分隔。

示例 1：查看所有审计策略

> show audits;  
  audit_name | target_type | target_name | target_id | operations | operators | condition | whenever | action | level | enable
-------------+-------------+-------------+-----------+------------+-----------+-----------+----------+--------+-------+---------  
  b          | ALL         |             |         0 | ALL        | rest_user |         0 | ALL      |      0 |     0 | false  
  c          | DATABASE    |             |         0 | ALL        | rest_user |         0 | ALL      |      0 |     0 | false  
  d          | ALL         |             |         0 | ALL        | rest_user |         0 | ALL      |      0 |     0 | false
(3 rows)

示例 2：查看指定对象类型的审计策略

> show audits on database;  
  audit_name | target_type | target_name | target_id | operations | operators | condition | whenever | action | level | enable
-------------+-------------+-------------+-----------+------------+-----------+-----------+----------+--------+-------+---------  
  c          | DATABASE    |             |         0 | ALL        | rest_user |         0 | ALL      |      0 |     0 | false
(1 row)

4、删除审计策略

前提条件：

用户为 admin 用户。SQL 语法：

DROP AUDIT [IF EXISTS] <audit_name>;

参数说明：

IF EXISTS: 可选关键字，设置了 IF EXISTS，如果审计策略存在，系统删除审计策略；如果审计策略不存在，系统不会删除审计策略，但不会报错。没有设置 IF EXISTS，如果审计策略存在，系统删除审计策略；如果审计策略不存在，系统报错，提示审计策略不存在。
audit_name：审计策略名称，支持同时删除多个策略，用逗号隔开。

示例：

> DROP AUDIT btest;

✅** 审计日志**

审计功能开启后，系统会默认将审计结果保存在审计日志文件。审计日志文件包含以下信息：

日志示例：

I240415 06:49:34.207014 538 security/audit/actions/record_to_log.go:45  [n1] 3 {"EventTime":"2024-04-15T06:49:34.206948441Z","Elapsed":2242701,"User":{"UserID":0,"Username":"root","Roles":[{"ID":0,"Name":"admin"}]},"Event":"CREATE","Target":{"Typ":"DATABASE","Targets":{"78":{"ID":78,"Name":"db1","Cascades":null}}},"Level":1,"Client":{"AppName":"$ kwbase sql","Address":"127.0.0.1:55564"},"Result":{"Status":"OK","ErrMsg":"","RowsAffected":0},"Command":{"Cmd":"CREATE DATABASE db1","Params":"{}"},"Reporter":{"ClusterID":"ae93118d-28bc-492f-bd4f-852cafab0ad9","NodeID":1,"HostIP":"localhost","HostPort":"26257","HostMac":"","LastUp":0}}

如需关闭审计日志，可通过以下 SQL 语句将 audit.log.enabled 设为 false。

set cluster setting audit.log.enabled=false;

以上就是 KWDB 数据库安全与审计的上半章，我们将在下期为大家介绍 KWDB 的权限管理。欢迎关注我们的项目，参与共建！

标签：数据库开源 sql

本文转载自: https://blog.csdn.net/KWDB_/article/details/143945319
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《一文讲透》第 4 期：KWDB 数据库运维（3） —— 安全与审计（上）

01 数据加密

02 身份鉴别

03 审计管理

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