{"id":97667,"date":"2020-10-20T08:42:25","date_gmt":"2020-10-20T06:42:25","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/administrirovanie\/shifrovanie-v-mysql-ispolzovanie-master-key"},"modified":"2020-10-20T08:42:25","modified_gmt":"2020-10-20T06:42:25","slug":"shifrovanie-v-mysql-ispolzovanie-master-key","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/fr\/blog\/administrirovanie\/shifrovanie-v-mysql-ispolzovanie-master-key","title":{"rendered":"Chiffrement dans MySQL : utilisation de la cl\u00e9 principale","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<h2><\/h2>\n<p><strong><em>\u00c0 l'approche du lancement d'un nouveau cycle pour le cours&nbsp;<\/em><\/strong><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/otus.pw\/wMyj\/\"><strong><em>\u00abBases de donn\u00e9es\u00bb<\/em><\/strong><\/a><\/noindex><strong><em>&nbsp;Nous continuons \u00e0 publier une s\u00e9rie d'articles sur le chiffrement dans MySQL.<\/em><\/strong><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Chiffrement dans MySQL : utilisation de la cl\u00e9 principale\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/762866d2c321acd726e30606c9108122.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p>Dans l'article pr\u00e9c\u00e9dent de cette s\u00e9rie (<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/otus\/blog\/522092\/\"><u>Chiffrement dans MySQL : stockage des cl\u00e9s<\/u><\/a><\/noindex>) nous avons parl\u00e9 des magasins de cl\u00e9s. Dans cet article, nous examinerons comment la cl\u00e9 ma\u00eetresse (master key) est utilis\u00e9e, ainsi que les avantages et les inconv\u00e9nients du chiffrement par enveloppes (envelope encryption).&nbsp;<\/p>\n<p>L'id\u00e9e du chiffrement par enveloppes est que les cl\u00e9s utilis\u00e9es pour le chiffrement (cl\u00e9s d'espace de table) sont chiffr\u00e9es par une autre cl\u00e9 (la cl\u00e9 ma\u00eetresse, master key). Ce sont en fait les cl\u00e9s d'espace de table qui sont utilis\u00e9es pour chiffrer les donn\u00e9es. Graphiquement, cela peut \u00eatre repr\u00e9sent\u00e9 comme suit :<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Chiffrement dans MySQL : utilisation de la cl\u00e9 principale\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/385afda0eff739f4720f59799c35b51f.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p>La cl\u00e9 principale (master key) est stock\u00e9e dans le trousseau de cl\u00e9s (keyring), et les cl\u00e9s des tables sont dans les en-t\u00eates des tables chiffr\u00e9es (sur la page 0 de l'espace de table).&nbsp;<\/p>\n<p>Sur l'illustration ci-dessus :<\/p>\n<ul>\n<li>\n<p>La table A est chiffr\u00e9e avec la cl\u00e9 1 (Key 1). La cl\u00e9 1 est chiffr\u00e9e avec la cl\u00e9 ma\u00eetresse (master key) et est stock\u00e9e de mani\u00e8re chiffr\u00e9e dans l'en-t\u00eate de la table A.<\/p>\n<\/li>\n<li>\n<p>La table B est chiffr\u00e9e avec la cl\u00e9 2 (Key 2). La cl\u00e9 2 est chiffr\u00e9e avec la cl\u00e9 ma\u00eetresse (master key) et est stock\u00e9e de mani\u00e8re chiffr\u00e9e dans l'en-t\u00eate de la table B.<\/p>\n<\/li>\n<li>\n<p>Et ainsi de suite.<\/p>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>Lorsque le serveur doit d\u00e9chiffrer la table A, il r\u00e9cup\u00e8re la cl\u00e9 ma\u00eetresse du magasin, lit la cl\u00e9 1 chiffr\u00e9e dans l'en-t\u00eate de la table A et d\u00e9chiffre la cl\u00e9 1. La cl\u00e9 1 d\u00e9chiffr\u00e9e est mise en cache en m\u00e9moire sur le serveur et utilis\u00e9e pour d\u00e9chiffrer la table A.<\/p>\n<h3>InnoDB<\/h3>\n<p>Dans InnoDB, le chiffrement et le d\u00e9chiffrement r\u00e9els sont effectu\u00e9s au niveau d'E\/S. Cela signifie que la page est chiffr\u00e9e juste avant d'\u00eatre \u00e9crite sur le disque et d\u00e9chiffr\u00e9e imm\u00e9diatement apr\u00e8s avoir \u00e9t\u00e9 lue depuis le disque.<\/p>\n<p>Dans InnoDB, le chiffrement fonctionne uniquement au niveau des espaces de table. Par d\u00e9faut, toutes les tables sont cr\u00e9\u00e9es dans des espaces de table s\u00e9par\u00e9s (<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/dev.mysql.com\/doc\/refman\/8.0\/en\/innodb-file-per-table-tablespaces.html\"><u>file-per-table tablespace<\/u><\/a><\/noindex>). En d'autres termes, un espace de table contenant uniquement une table est cr\u00e9\u00e9. Bien que vous puissiez \u00e9galement cr\u00e9er des tables dans l'espace de table principal (<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/dev.mysql.com\/doc\/refman\/8.0\/en\/general-tablespaces.html\"><u>general tablespace<\/u><\/a><\/noindex>). Mais dans tous les cas, la table se trouve toujours dans un espace de table. Et puisque le chiffrement est effectu\u00e9 au niveau de l'espace de table, il est soit compl\u00e8tement chiffr\u00e9, soit pas du tout. Cela signifie qu'il n'est pas possible de chiffrer seulement certaines tables dans l'espace de table principal.&nbsp;<\/p>\n<p>Si, pour une raison quelconque, vous avez d\u00e9sactiv\u00e9 file-per-table, alors toutes les tables sont cr\u00e9\u00e9es dans l'espace de table syst\u00e8me (system tablespace). Dans <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/www.percona.com\/software\/mysql-database\/percona-server\"><u>Percona Server for MySQL<\/u><\/a><\/noindex> il est possible de chiffrer l'espace de table syst\u00e8me \u00e0 l'aide de la variable innodb<em>sys<\/em>tablespace<em>encrypt ou en utilisant des fils de chiffrement (encryption threads), mais cela reste une fonctionnalit\u00e9 exp\u00e9rimentale. Cela n'existe pas dans MySQL.<\/em><\/p>\n<p><em>Avant de continuer, nous devons examiner la structure de l'identifiant de la cl\u00e9 principale (master key ID). Il est compos\u00e9 d'un UUID, d'un ID de cl\u00e9 (KEY<\/em>ID et pr\u00e9fixe \u00ab INNODBKey \u00bb. Cela donne quelque chose comme : INNODBKey-UUID-KEY<em>ID.<\/em><\/p>\n<p><em>UUID \u2014 c'est l'uuid du serveur avec l'espace de table chiffr\u00e9. KEY<\/em>ID \u2014 c'est simplement une valeur qui augmente continuellement. Lors de la cr\u00e9ation initiale de la cl\u00e9 principale KEY<em>ID est \u00e9gal \u00e0 1. Lors de la rotation de la cl\u00e9, lorsque une nouvelle cl\u00e9 principale est cr\u00e9\u00e9e, l'ID de cl\u00e9 KEY<\/em>ID = 2 et ainsi de suite. Nous parlerons plus en d\u00e9tail de la rotation des cl\u00e9s principales dans les prochains articles de cette s\u00e9rie.<\/p>\n<p>Maintenant que nous savons \u00e0 quoi ressemble l'identifiant de la cl\u00e9 principale, examinons l'en-t\u00eate de l'espace de table chiffr\u00e9. Lorsque l'espace de table est chiffr\u00e9, les informations de chiffrement sont ajout\u00e9es \u00e0 l'en-t\u00eate. Cela se pr\u00e9sente comme suit :<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Chiffrement dans MySQL : utilisation de la cl\u00e9 principale\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/0703933a85f0a106c07c0dbd6b7f4186.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p>KEY ID \u2014 c'est la KEY<em>ID de l'identifiant de la cl\u00e9 principale que nous avons d\u00e9j\u00e0 discut\u00e9. UUID \u2014 c'est l'uuid du serveur, qui est \u00e9galement utilis\u00e9 dans l'identifiant de la cl\u00e9 principale. TABLESPACE KEY \u2014 cl\u00e9 de l'espace de table, qui se compose de 256 bits, g\u00e9n\u00e9r\u00e9s al\u00e9atoirement par le serveur. Le vecteur d'initialisation (IV, initialization vector) se compose \u00e9galement de 256 bits g\u00e9n\u00e9r\u00e9s al\u00e9atoirement (bien qu'il devrait \u00eatre de 128 bits). L'IV est utilis\u00e9 pour initialiser le chiffrement et le d\u00e9chiffrement AES (sur 256 bits, seuls 128 sont utilis\u00e9s). \u00c0 la fin, il y a un contr\u00f4le de somme CRC32 pour la TABLESPACE KEY et l'IV.<\/em><\/p>\n<p><em>Jusqu'\u00e0 pr\u00e9sent, j'ai un peu simplifi\u00e9 en disant que l'en-t\u00eate contient une cl\u00e9 d'espace de table chiffr\u00e9e. En r\u00e9alit\u00e9, la cl\u00e9 d'espace de table et le vecteur d'initialisation sont stock\u00e9s et chiffr\u00e9s ensemble \u00e0 l'aide de la cl\u00e9 principale. Rappelez-vous qu'avant de chiffrer la cl\u00e9 d'espace de table et le vecteur d'initialisation, un CRC32 est calcul\u00e9 pour eux.<\/em><\/p>\n<h3>\u00c0 quoi sert CRC32 ?<\/h3>\n<p><em>En r\u00e9sum\u00e9, il s'agit de s'assurer de la validit\u00e9 de la cl\u00e9 principale. Apr\u00e8s le d\u00e9chiffrement de la cl\u00e9 de l'espace de table et du vecteur d'initialisation, une somme de contr\u00f4le est calcul\u00e9e et compar\u00e9e au CRC32 stock\u00e9 dans l'en-t\u00eate. Si les sommes de contr\u00f4le correspondent, nous avons la bonne cl\u00e9 principale et la cl\u00e9 de l'espace de table. Sinon, l'espace de table est marqu\u00e9 comme manquant (nous ne pourrons de toute fa\u00e7on pas le d\u00e9chiffrer).<\/em><\/p>\n<p><em>Vous pourriez demander : \u00e0 quel moment la v\u00e9rification des cl\u00e9s a-t-elle lieu ? La r\u00e9ponse \u2014 lors du d\u00e9marrage du serveur. Un serveur avec des tables chiffr\u00e9es \/ des espaces de tables lit l'UUID, KEY<\/em>ID de l'en-t\u00eate et g\u00e9n\u00e8re un identifiant de cl\u00e9 principale. Ensuite, il obtient la cl\u00e9 principale n\u00e9cessaire depuis le trousseau (keyring), d\u00e9chiffre la cl\u00e9 de l'espace de table et v\u00e9rifie la somme de contr\u00f4le. Encore une fois, si la somme de contr\u00f4le correspond, tout va bien, sinon \u2014 l'espace de table est marqu\u00e9 comme manquant.<\/p>\n<p>Si vous avez lu l'article pr\u00e9c\u00e9dent de cette s\u00e9rie (<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/otus\/blog\/522092\/\"><u>Chiffrement dans MySQL : stockage des cl\u00e9s<\/u><\/a><\/noindex>), vous vous souvenez peut-\u00eatre qu'en utilisant le stockage de cl\u00e9s c\u00f4t\u00e9 serveur, le serveur obtient uniquement la liste des identifiants de cl\u00e9s, plus pr\u00e9cis\u00e9ment, l'id de la cl\u00e9 et l'id utilisateur, car cette paire identifie de mani\u00e8re unique la cl\u00e9. Et maintenant, je dis que le serveur, au d\u00e9marrage, obtient toutes les cl\u00e9s n\u00e9cessaires pour v\u00e9rifier la possibilit\u00e9 de d\u00e9chiffrer les cl\u00e9s des espaces de tables. Pourquoi, alors, lors de l'initialisation, dans le cas d'un stockage de cl\u00e9s c\u00f4t\u00e9 serveur, seul le key id et le user id sont charg\u00e9s, et non toutes les cl\u00e9s ?<em>id et user<\/em>id, et non toutes les cl\u00e9s ? Parce que vous n'avez peut-\u00eatre pas besoin de toutes les cl\u00e9s. C'est principalement li\u00e9 \u00e0 la rotation de la cl\u00e9 principale. Lors de la rotation de la cl\u00e9 principale, une nouvelle cl\u00e9 principale est cr\u00e9\u00e9e dans le stockage, mais les anciennes cl\u00e9s ne sont pas supprim\u00e9es. Ainsi, dans le stockage de cl\u00e9s c\u00f4t\u00e9 serveur, vous pouvez avoir de nombreuses cl\u00e9s qui ne sont pas n\u00e9cessaires au serveur et, par cons\u00e9quent, ne sont pas extraites lors du d\u00e9marrage du serveur.<\/p>\n<p>Il est temps de parler des avantages et des inconv\u00e9nients du chiffrement utilisant une cl\u00e9 ma\u00eetre. Le plus grand avantage est qu'il vous faut seulement une cl\u00e9 de chiffrement (la cl\u00e9 ma\u00eetre), qui sera stock\u00e9e s\u00e9par\u00e9ment de vos donn\u00e9es chiffr\u00e9es. Cela rend le d\u00e9marrage du serveur rapide et le stockage r\u00e9duit, ce qui facilite la gestion. De plus, il est facile de r\u00e9g\u00e9n\u00e9rer la cl\u00e9 ma\u00eetre unique.<\/p>\n<p>Cependant, le chiffrement avec une cl\u00e9 ma\u00eetre pr\u00e9sente un grand inconv\u00e9nient : une fois que l'espace de table est chiffr\u00e9 avec keys, il reste toujours chiffr\u00e9 avec la m\u00eame cl\u00e9. La rotation de la cl\u00e9 ma\u00eetre n'est pas utile ici. Pourquoi est-ce un inconv\u00e9nient ? Nous savons que MySQL a des bugs qui peuvent entra\u00eener un plantage soudain et la cr\u00e9ation d'un fichier core. Puisque le fichier core contient un dump de la m\u00e9moire du serveur, il se peut que la cl\u00e9 chiffr\u00e9e pour l'espace de table soit pr\u00e9sente dans ce dump. Pire encore, les cl\u00e9s d\u00e9chiffr\u00e9es de l'espace de table sont conserv\u00e9es en m\u00e9moire, qui peut \u00eatre \u00e9chang\u00e9e sur le disque. On pourrait dire que ce n'est pas un inconv\u00e9nient, puisqu'il vous faut les droits root pour acc\u00e9der \u00e0 ces fichiers et \u00e0 la partition d'\u00e9change. Oui. Mais l'acc\u00e8s root n'est n\u00e9cessaire que pendant un certain temps. Une fois que quelqu'un a acc\u00e8s \u00e0 la cl\u00e9 d\u00e9chiffr\u00e9e de l'espace de table, il ou elle peut continuer \u00e0 l'utiliser pour d\u00e9chiffrer des donn\u00e9es m\u00eame sans les droits root. De plus, le disque peut \u00eatre vol\u00e9, et la partition d'\u00e9change ou les fichiers core peuvent \u00eatre lus avec des outils tiers. L'objectif du TDE est de rendre cela illisible, m\u00eame si le disque est vol\u00e9. <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/www.percona.com\/software\/mysql-database\/percona-server\"><u>Percona Server for MySQL<\/u><\/a><\/noindex> Il y a une possibilit\u00e9 de re-chiffrement de l'espace de table avec de nouvelles cl\u00e9s g\u00e9n\u00e9r\u00e9es. Cette fonction s'appelle les flux de chiffrement (encryption threads) et, au moment de la r\u00e9daction de cet article, elle est encore exp\u00e9rimentale.<\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/otus.pw\/wMyj\/\"><strong>En savoir plus sur le cours<\/strong><\/a><\/noindex><\/p>\n<h3>Lire aussi :<\/h3>\n<ul>\n<li>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/otus\/blog\/522092\/\">Chiffrement dans MySQL : stockage des cl\u00e9s<\/a><\/noindex><\/p>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>Source : <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/otus\/blog\/524050\/\">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&nbsp;\u00ab\u0411\u0430\u0437\u044b \u0434\u0430\u043d\u043d\u044b\u0445\u00bb&nbsp;\u043f\u0440\u043e\u0434\u043e\u043b\u0436\u0430\u0435\u043c \u043f\u0443\u0431\u043b\u0438\u043a\u043e\u0432\u0430\u0442\u044c \u0441\u0435\u0440\u0438\u044e \u0441\u0442\u0430\u0442\u0435\u0439 \u043f\u0440\u043e \u0448\u0438\u0444\u0440\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u0435 \u0432 MySQL. \u0412 \u043f\u0440\u0435\u0434\u044b\u0434\u0443\u0449\u0435\u0439 \u0441\u0442\u0430\u0442\u044c\u0435 \u044d\u0442\u043e\u0439 \u0441\u0435\u0440\u0438\u0438 (\u0428\u0438\u0444\u0440\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u0435 \u0432 MySQL: \u0445\u0440\u0430\u043d\u0438\u043b\u0438\u0449\u0435 \u043a\u043b\u044e\u0447\u0435\u0439) \u043c\u044b \u0433\u043e\u0432\u043e\u0440\u0438\u043b\u0438 \u043e \u0445\u0440\u0430\u043d\u0438\u043b\u0438\u0449\u0430\u0445 \u043a\u043b\u044e\u0447\u0435\u0439. \u0412 \u044d\u0442\u043e\u0439 \u0441\u0442\u0430\u0442\u044c\u0435 \u043c\u044b 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