{"id":97664,"date":"2020-10-20T08:42:20","date_gmt":"2020-10-20T06:42:20","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/administrirovanie\/shifrovanie-v-mysql-hranilishhe-klyuchej"},"modified":"2020-10-20T08:42:20","modified_gmt":"2020-10-20T06:42:20","slug":"shifrovanie-v-mysql-hranilishhe-klyuchej","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/administrirovanie\/shifrovanie-v-mysql-hranilishhe-klyuchej","title":{"rendered":"Verschl\u00fcsselung in MySQL: Schl\u00fcsselverwaltung","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p><b><i>Im Vorfeld des Starts eines neuen Kurses <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/otus.pw\/luFp\/\">\u201eDatenbanken\u201c<\/a><\/noindex> Wir haben f\u00fcr Sie die \u00dcbersetzung eines n\u00fctzlichen Artikels vorbereitet.<\/i><\/b><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Verschl\u00fcsselung in MySQL: Schl\u00fcsselverwaltung\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/aeca40f53fe6bdf2a9897aa835ff597d.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p>Transparent Data Encryption (TDE) gibt es seit geraumer Zeit in <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/www.percona.com\/software\/mysql-database\/percona-server\">Percona Server f\u00fcr MySQL<\/a><\/noindex> MySQL. Aber haben Sie sich jemals gefragt, wie es im Hintergrund funktioniert und welche Auswirkungen TDE auf Ihren Server haben kann? In dieser Artikelreihe werden wir untersuchen, wie TDE im Inneren funktioniert. Beginnen wir mit der Schl\u00fcsselverwaltung, da sie f\u00fcr jede Verschl\u00fcsselung notwendig ist. Anschlie\u00dfend werden wir detailliert er\u00f6rtern, wie die Verschl\u00fcsselung im Percona Server f\u00fcr MySQL\/MySQL funktioniert und welche zus\u00e4tzlichen M\u00f6glichkeiten der Percona Server f\u00fcr MySQL bietet.<noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><\/p>\n<h3>MySQL Keyring<\/h3>\n<p>\nKeyring sind Plugins, die es dem Server erm\u00f6glichen, Schl\u00fcssel in einer lokalen Datei (keyring_file) oder auf einem entfernten Server (z. B. in HashiCorp Vault) anzufordern, zu erstellen und zu l\u00f6schen. Die Schl\u00fcssel werden immer lokal zwischengespeichert, um deren Abruf zu beschleunigen. <\/p>\n<p>Die Plugins lassen sich in zwei Kategorien einteilen:<\/p>\n<ul>\n<li>Lokaler Speicher. Zum Beispiel eine lokale Datei (wir nennen dies ein dateibasiertes Schl\u00fcssel-Repository, file-based keyring).<\/li>\n<li>Entferntes Speicher. Zum Beispiel Vault Server (wir nennen dies ein serverbasiertes Schl\u00fcssel-Repository, server-based keyring).<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nDiese Unterscheidung ist wichtig, da verschiedene Speichertypen sich sowohl bei der Speicherung und dem Abrufen von Schl\u00fcsseln als auch beim Starten etwas anders verhalten.<\/p>\n<p>Bei der Verwendung von Dateispeicher wird beim Starten der gesamte Inhalt des Speichers in den Cache geladen: key id, key user, key type und der Schl\u00fcssel selbst.<\/p>\n<p>Im Fall eines Serverspeichers (z. B. Vault-Server) werden beim Start nur die key id und der key user geladen, sodass das Abrufen aller Schl\u00fcssel den Start nicht verlangsamt. Die Schl\u00fcssel werden faul geladen. Das bedeutet, dass der Schl\u00fcssel von Vault nur geladen wird, wenn er tats\u00e4chlich ben\u00f6tigt wird. Nach dem Laden wird der Schl\u00fcssel im Speicher zwischengespeichert, damit in Zukunft keine TLS-Verbindung zum Vault-Server erforderlich ist. Schauen wir uns nun an, welche Informationen im Schl\u00fcsselspeicher vorhanden sind.<\/p>\n<p>Die Schl\u00fcsselinformationen enthalten Folgendes:<\/p>\n<ul>\n<li><b>key id<\/b> \u2014 die Schl\u00fcssel-ID, zum Beispiel: <br \/>\n <code>INNODBKey-764d382a-7324-11e9-ad8f-9cb6d0d5dc99-1<\/code><\/li>\n<li><b>key type<\/b> \u2014 der Schl\u00fcsselt, basierend auf dem verwendeten Verschl\u00fcsselungsalgorithmus, m\u00f6gliche Werte: \u201eAES\u201c, \u201eRSA\u201c oder \u201eDSA\u201c.<\/li>\n<li><b>key length<\/b> \u2014 die L\u00e4nge des Schl\u00fcssels in Bytes, AES: 16, 24 oder 32, RSA 128, 256, 512 und DSA 128, 256 oder 384.<\/li>\n<li><b>Benutzer<\/b> \u2014 Eigent\u00fcmer des Schl\u00fcssels. Ist der Schl\u00fcssel ein Systemschl\u00fcssel, wie zum Beispiel der Master Key, bleibt dieses Feld leer. Wenn der Schl\u00fcssel mit keyring_udf erstellt wird, bezeichnet dieses Feld den Eigent\u00fcmer des Schl\u00fcssels.<\/li>\n<li><b>der Schl\u00fcssel<\/b><\/li>\n<\/ul>\n<p>\nDer Schl\u00fcssel wird eindeutig durch das Paar: key_id, user identifiziert.<\/p>\n<p>Es gibt auch Unterschiede in der Speicherung und L\u00f6schung von Schl\u00fcsseln.<\/p>\n<p>Das Dateispeicher ist schneller. Man k\u00f6nnte annehmen, dass das Schl\u00fcsselspeicher eine einfache einmalige Speicherung eines Schl\u00fcssels in einer Datei ist, aber das ist nicht der Fall \u2014 hier erfolgen mehr Operationen. Bei jeder Modifikation des Dateispeichers wird zuerst eine Sicherungskopie des gesamten Inhalts erstellt. Angenommen, die Datei hei\u00dft my_biggest_secrets, dann wird die Sicherungskopie my_biggest_secrets.backup genannt. Danach wird der Cache ge\u00e4ndert (Schl\u00fcssel werden hinzugef\u00fcgt oder gel\u00f6scht) und, wenn alles erfolgreich abgeschlossen ist, wird der Cache in die Datei zur\u00fcckgeschrieben. In seltenen F\u00e4llen, wie zum Beispiel bei einem Serverausfall, k\u00f6nnen Sie diese Sicherungsdatei sehen. Die Sicherungsdatei wird bei der n\u00e4chsten Laden der Schl\u00fcssel gel\u00f6scht (normalerweise nach einem Neustart des Servers).<\/p>\n<p>Beim Speichern oder L\u00f6schen eines Schl\u00fcssels im Server-Repository muss das Repository eine Verbindung zum MySQL-Server herstellen und die Befehle \u201eSchl\u00fcssel senden\u201c \/ \u201eSchl\u00fcssell\u00f6schung anfordern\u201c ausf\u00fchren.<\/p>\n<p>Kommen wir zur\u00fcck zur Startgeschwindigkeit des Servers. Neben dem Einfluss des Repositorys auf die Startgeschwindigkeit stellt sich auch die Frage, wie viele Schl\u00fcssel aus dem Repository beim Start ben\u00f6tigt werden. Dies ist besonders wichtig f\u00fcr Server-Repositories. Beim Start pr\u00fcft der Server, welcher Schl\u00fcssel f\u00fcr die verschl\u00fcsselten Tabellen \/ Tablespaces ben\u00f6tigt wird, und fordert den Schl\u00fcssel aus dem Repository an. Auf einem \u201esauberen\u201c Server mit Master-Key-Verschl\u00fcsselung sollte nur ein Master Key vorhanden sein, der aus dem Repository extrahiert werden muss. Es kann jedoch auch erforderlich sein, mehrere Schl\u00fcssel zu verwenden, beispielsweise wenn eine Sicherung vom Hauptserver auf einem Backup-Server wiederhergestellt wird. In solchen F\u00e4llen sollte eine Rotation des Master Keys in Betracht gezogen werden. Dies wird in zuk\u00fcnftigen Artikeln n\u00e4her behandelt, aber ich m\u00f6chte hier erw\u00e4hnen, dass ein Server, der mehrere Master Keys verwendet, m\u00f6glicherweise etwas l\u00e4nger zum Starten ben\u00f6tigt, insbesondere bei Verwendung des Serverspeichers f\u00fcr Schl\u00fcssel.<\/p>\n<p>Lassen Sie uns jetzt noch etwas \u00fcber keyring_file sprechen. Bei der Entwicklung von keyring_file habe ich mir ebenfalls Gedanken dar\u00fcber gemacht, wie man \u00c4nderungen am keyring_file w\u00e4hrend des Serverbetriebs \u00fcberpr\u00fcfen kann. In Version 5.7 erfolgte die \u00dcberpr\u00fcfung auf Basis von Datei-Statistiken, was keine ideale L\u00f6sung war, und in Version 8.0 wurde sie durch eine SHA256-Pr\u00fcfziffer ersetzt.<\/p>\n<p>Bei der ersten Ausf\u00fchrung wird die Datei-Statistik und die Pr\u00fcfziffer f\u00fcr keyring_file berechnet und vom Server gespeichert. \u00c4nderungen werden nur angewendet, wenn sie \u00fcbereinstimmen. Bei einer \u00c4nderung der Datei wird die Pr\u00fcfziffer aktualisiert.<\/p>\n<p>Wir haben bereits viele Fragen zu Schl\u00fcsselspeichern behandelt. Es gibt jedoch noch ein weiteres wichtiges Thema, das oft vergessen oder missverstanden wird \u2013 die Trennung der Schl\u00fcssel nach Servern. <\/p>\n<p>Was meine ich damit? Jeder Server (z.B. der Percona Server) in einem Cluster ben\u00f6tigt einen separaten Platz auf dem Vault-Server, an dem der Percona Server seine Schl\u00fcssel speichern kann. Jeder Master Key, der im Speicher abgelegt ist, enth\u00e4lt die GUID des Percona Servers in seiner Kennung. Warum ist das wichtig? Stellen Sie sich vor, Sie haben nur einen Vault-Server und alle Percona Server im Cluster nutzen diesen einzigen Vault-Server. Das Problem scheint offensichtlich. Wenn alle Percona Server einen Master Key ohne eindeutige Identifikatoren verwenden w\u00fcrden, z.B. id = 1, id = 2 usw., w\u00fcrden alle Server im Cluster denselben Master Key verwenden. Die GUID sorgt jedoch f\u00fcr eine Trennung zwischen den Servern. Warum also \u00fcber die Trennung von Schl\u00fcsseln zwischen Servern sprechen, wenn es bereits eine eindeutige GUID gibt? Es gibt noch ein weiteres Plugin \u2014 keyring_udf. Mit diesem Plugin kann der Benutzer Ihres Servers seine Schl\u00fcssel auf dem Vault-Server speichern. Das Problem tritt auf, wenn der Benutzer z.B. auf dem Server server1 einen Schl\u00fcssel erstellt und dann versucht, einen Schl\u00fcssel mit derselben Kennung auf server2 zu erstellen, z.B.:<\/p>\n<pre><code class=\"sql\">--server1:\nselect keyring_key_store('ROB_1','AES',\"123456789012345\");\n1\n--1 bedeutet erfolgreichen Abschluss\n--server2:\nselect keyring_key_store('ROB_1','AES',\"543210987654321\");\n1<\/code><\/pre>\n<p>\nBitte warten. Beide Server verwenden denselben Vault Server; sollte die Funktion keyring_key_store nicht auf Server server2 mit einem Fehler enden? Es ist interessant, dass Sie einen Fehler erhalten, wenn Sie dasselbe auf einem Server versuchen:<\/p>\n<pre><code class=\"sql\">--server1:\nselect keyring_key_store('ROB_1','AES',\"123456789012345\");\n1\nselect keyring_key_store('ROB_1','AES',\"543210987654321\");\n0<\/code><\/pre>\n<p>\nRichtig, ROB_1 existiert bereits.<\/p>\n<p>Lassen Sie uns zuerst das zweite Beispiel besprechen. Wie bereits erw\u00e4hnt, cachen keyring_vault oder andere Speicher-Plugins (keyring) alle Schl\u00fcssel-IDs im Speicher. Daher wird, nachdem ein neuer Schl\u00fcssel erstellt wurde, ROB_1 auf server1 hinzugef\u00fcgt, und zus\u00e4tzlich zur \u00dcbermittlung dieses Schl\u00fcssels an Vault wird der Schl\u00fcssel auch im Cache gespeichert. Jetzt, wenn wir versuchen, denselben Schl\u00fcssel ein zweites Mal hinzuzuf\u00fcgen, \u00fcberpr\u00fcft keyring_vault, ob dieser Schl\u00fcssel im Cache existiert, und gibt einen Fehler aus. <\/p>\n<p>Im ersten Fall ist die Situation anders. Auf den Servern server1 und server2 gibt es separate Caches. Nachdem ROB_1 dem Schl\u00fcsselcache auf dem Server server1 und dem Vault-Server hinzugef\u00fcgt wurde, ist der Schl\u00fcsselcache auf server2 nicht synchronisiert. Im Cache auf server2 gibt es keinen Schl\u00fcssel ROB_1. Somit wird der Schl\u00fcssel ROB_1 im keyring_key_store und auf dem Vault-Server gespeichert, der das vorherige Wert (!) tats\u00e4chlich \u00fcberschreibt. Jetzt hat der Schl\u00fcssel ROB_1 auf dem Vault-Server den Wert 543210987654321. Interessant ist, dass der Vault-Server solche Aktionen nicht blockiert und problemlos den alten Wert \u00fcberschreibt.<\/p>\n<p>Jetzt sehen wir, warum die Trennung nach Servern im Vault wichtig sein kann \u2014 wenn Sie keyring_udf verwenden und Schl\u00fcssel im Vault speichern m\u00f6chten. Wie k\u00f6nnen Sie diese Trennung auf dem Vault-Server sicherstellen? <\/p>\n<p>Es gibt zwei M\u00f6glichkeiten, eine Trennung im Vault zu erreichen. Sie k\u00f6nnen unterschiedliche Mount-Punkte f\u00fcr jeden Server erstellen oder verschiedene Pfade innerhalb eines Mount-Punkts verwenden. Am besten zeigt man dies mit Beispielen. Lassen Sie uns zun\u00e4chst die separaten Mount-Punkte betrachten: <\/p>\n<pre><code class=\"sql\">--server1:\nvault_url = http:\/\/127.0.0.1:8200\nsecret_mount_point = server1_mount\ntoken = (...)\nvault_ca = (...)\n\n--server2:\nvault_url = http:\/\/127.0.0.1:8200\nsecret_mount_point = server2_mount\ntoken = (...)\nvault_ca = (...)<\/code><\/pre>\n<p>\nHier ist zu sehen, dass server1 und server2 unterschiedliche Punkte f\u00fcr die Montage verwenden. Bei Trennung der Pfade wird die Konfiguration wie folgt aussehen:<\/p>\n<pre><code class=\"sql\">--server1:\nvault_url = http:\/\/127.0.0.1:8200\nsecret_mount_point = mount_point\/server1\ntoken = (...)\nvault_ca = (...)\n--server2:\nvault_url = http:\/\/127.0.0.1:8200\nsecret_mount_point = mount_point\/server2\ntoken = (...)\nvault_ca = (...)<\/code><\/pre>\n<p>\nIn diesem Fall verwenden beide Server denselben Montagepunkt \u201emount_point\u201c, aber unterschiedliche Pfade. Wenn das erste Secret auf dem Server server1 unter diesem Pfad erstellt wird, erstellt der Vault-Server automatisch das Verzeichnis \u201eserver1\u201c. F\u00fcr server2 ist es analog. Wenn Sie das letzte Secret in mount_point\/server1 oder mount_point\/server2 l\u00f6schen, entfernt der Vault-Server auch diese Verzeichnisse. Falls Sie die Trennung der Pfade verwenden, sollten Sie nur einen einzigen Montagepunkt erstellen und die Konfigurationsdateien \u00e4ndern, damit die Server separate Pfade verwenden. Der Montagepunkt kann \u00fcber eine HTTP-Anfrage erstellt werden. Mit CURL geht das wie folgt:<\/p>\n<pre><code class=\"sql\">curl -L -H \"X-Vault-Token: TOKEN\" \u2013cacert VAULT_CA\n--data '{\"type\":\"generic\"}' --request POST VAULT_URL\/v1\/sys\/mounts\/SECRET_MOUNT_POINT<\/code><\/pre>\n<p>\nAlle Felder (TOKEN, VAULT_CA, VAULT_URL, SECRET_MOUNT_POINT) entsprechen den Parametern der Konfigurationsdatei. Nat\u00fcrlich k\u00f6nnen Sie auch Vault-Tools verwenden, um dasselbe zu tun. Aber es ist einfacher, die Erstellung des Einh\u00e4ngepunkts zu automatisieren. Ich hoffe, diese Informationen sind f\u00fcr Sie n\u00fctzlich, und wir sehen uns in den n\u00e4chsten Artikeln dieser Serie.<\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/otus.pw\/luFp\/\"><img decoding=\"async\" alt=\"Verschl\u00fcsselung in MySQL: Schl\u00fcsselverwaltung\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/291dcdd68660bfc312021582baa628ab.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><\/p>\n<blockquote>\n<h4>Weiterlesen:<\/h4>\n<p><\/p>\n<ul>\n<li><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/otus\/blog\/497466\/\">Sysbench und die Verteilung zuf\u00e4lliger Werte<\/a><\/noindex><\/li>\n<\/ul>\n<\/blockquote>\n<p>Quelle: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/otus\/blog\/522092\/\">habr.com<\/a> <\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>\u0412 \u043f\u0440\u0435\u0434\u0434\u0432\u0435\u0440\u0438\u0438 \u0441\u0442\u0430\u0440\u0442\u0430 \u043d\u043e\u0432\u043e\u0433\u043e \u043d\u0430\u0431\u043e\u0440\u0430 \u043d\u0430 \u043a\u0443\u0440\u0441 \u00ab\u0411\u0430\u0437\u044b \u0434\u0430\u043d\u043d\u044b\u0445\u00bb \u043f\u043e\u0434\u0433\u043e\u0442\u043e\u0432\u0438\u043b\u0438 \u0434\u043b\u044f \u0432\u0430\u0441 \u043f\u0435\u0440\u0435\u0432\u043e\u0434 \u043f\u043e\u043b\u0435\u0437\u043d\u043e\u0439 \u0441\u0442\u0430\u0442\u044c\u0438. \u041f\u0440\u043e\u0437\u0440\u0430\u0447\u043d\u043e\u0435 \u0448\u0438\u0444\u0440\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u0435 \u0434\u0430\u043d\u043d\u044b\u0445 (Transparent Data Encryption, TDE) \u043f\u043e\u044f\u0432\u0438\u043b\u043e\u0441\u044c \u0432 Percona Server for MySQL \u0438 MySQL \u0434\u043e\u0432\u043e\u043b\u044c\u043d\u043e \u0434\u0430\u0432\u043d\u043e. \u041d\u043e \u0437\u0430\u0434\u0443\u043c\u044b\u0432\u0430\u043b\u0438\u0441\u044c \u043b\u0438 \u0432\u044b \u043a\u043e\u0433\u0434\u0430-\u043d\u0438\u0431\u0443\u0434\u044c \u043e \u0442\u043e\u043c, \u043a\u0430\u043a \u043e\u043d\u043e \u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u0430\u0435\u0442 \u043f\u043e\u0434 \u043a\u0430\u043f\u043e\u0442\u043e\u043c \u0438 \u043a\u0430\u043a\u043e\u0435 \u0432\u043b\u0438\u044f\u043d\u0438\u0435 TDE \u043c\u043e\u0436\u0435\u0442 \u043e\u043a\u0430\u0437\u044b\u0432\u0430\u0442\u044c \u043d\u0430 \u0432\u0430\u0448 \u0441\u0435\u0440\u0432\u0435\u0440? 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Transparent Data Encryption (TDE) ist schon seit geraumer Zeit in Percona Server f\u00fcr MySQL und MySQL verf\u00fcgbar. Aber haben Sie sich jemals gefragt, wie es im Hintergrund funktioniert und welchen Einfluss TDE auf Ihren Server haben kann? 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