🥇MySQL-ലെ എൻക്രിപ്ഷൻ: മാസ്റ്റർ കീ ഉപയോഗിക്കുന്നു

കോഴ്‌സിനായി ഒരു പുതിയ എൻറോൾമെന്റിന്റെ ആരംഭം പ്രതീക്ഷിച്ച് "ഡാറ്റാബേസ്" MySQL-ൽ എൻക്രിപ്ഷനെക്കുറിച്ചുള്ള ലേഖനങ്ങളുടെ ഒരു പരമ്പര ഞങ്ങൾ പ്രസിദ്ധീകരിക്കുന്നത് തുടരുന്നു.

ഈ പരമ്പരയിലെ മുൻ ലേഖനത്തിൽ (MySQL-ൽ എൻക്രിപ്ഷൻ: കീസ്റ്റോർ) ഞങ്ങൾ പ്രധാന നിലവറകളെക്കുറിച്ച് സംസാരിച്ചു. ഈ ലേഖനത്തിൽ, ഞങ്ങൾ എങ്ങനെയാണ് മാസ്റ്റർ കീ ഉപയോഗിക്കുന്നത് എന്ന് നോക്കുകയും എൻവലപ്പ് എൻക്രിപ്ഷന്റെ ഗുണങ്ങളും ദോഷങ്ങളും ചർച്ച ചെയ്യുകയും ചെയ്യും.

എൻവലപ്പ് എൻക്രിപ്ഷന്റെ പിന്നിലെ ആശയം എൻക്രിപ്ഷനുപയോഗിക്കുന്ന കീകൾ (ടേബിൾസ്പേസ് കീകൾ) മറ്റൊരു കീ (മാസ്റ്റർ കീ) ഉപയോഗിച്ച് എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു എന്നതാണ്. ഡാറ്റ എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യാൻ യഥാർത്ഥത്തിൽ ടേബിൾസ്പേസ് കീകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഗ്രാഫിക്കലായി ഇതിനെ ഇതുപോലെ പ്രതിനിധീകരിക്കാം:

മാസ്റ്റർ കീ കീറിംഗിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ ടേബിൾസ്പേസ് കീകൾ എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്ത ടേബിൾസ്പേസ് ഹെഡറുകളിലുമാണ് (ടേബിൾസ്പേസിന്റെ പേജ് 0-ൽ).

മുകളിലെ ചിത്രത്തിൽ:

പട്ടിക എ കീ 1 (കീ 1) ഉപയോഗിച്ച് എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു. കീ 1 മാസ്റ്റർ കീ ഉപയോഗിച്ച് എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യുകയും പട്ടിക എയുടെ ഹെഡറിൽ എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു.
ടേബിൾ ബി കീ 2 ഉപയോഗിച്ച് എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു. കീ 2 മാസ്റ്റർ കീ (മാസ്‌ക്കർ കീ) ഉപയോഗിച്ച് എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യുകയും പട്ടിക ബിയുടെ ഹെഡറിൽ എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു.
അങ്ങനെയാണ്.

സെർവറിന് ടേബിൾ എ ഡീക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യേണ്ടിവരുമ്പോൾ, അത് സ്റ്റോറേജിൽ നിന്ന് മാസ്റ്റർ കീ വീണ്ടെടുക്കുന്നു, ടേബിൾ എയുടെ ഹെഡറിൽ നിന്ന് എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്ത കീ 1 റീഡ് ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ കീ 1 ഡീക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യുന്നു. ഡീക്രിപ്റ്റ് ചെയ്ത കീ 1 സെർവറിന്റെ മെമ്മറിയിൽ കാഷെ ചെയ്യപ്പെടുകയും ടേബിൾ എ ഡീക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യാൻ ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. .

InnoDB

InnoDB-യിൽ, I/O ലെയറിലാണ് യഥാർത്ഥ എൻക്രിപ്ഷനും ഡീക്രിപ്ഷനും ചെയ്യുന്നത്. അതായത്, പേജ് ഡിസ്കിലേക്ക് ഫ്ലഷ് ചെയ്യുന്നതിന് തൊട്ടുമുമ്പ് എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യുകയും ഡിസ്കിൽ നിന്ന് വായിച്ചതിനുശേഷം ഉടൻ ഡീക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു.

InnoDB-യിൽ, ടേബിൾസ്‌പേസ് തലത്തിൽ മാത്രമേ എൻക്രിപ്ഷൻ പ്രവർത്തിക്കൂ. സ്ഥിരസ്ഥിതിയായി, എല്ലാ പട്ടികകളും പ്രത്യേക ടേബിൾസ്പേസുകളിൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു (ഫയൽ-പെർ-ടേബിൾ ടേബിൾസ്പേസ്). മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, ഒരു ടേബിൾ മാത്രം ഉൾക്കൊള്ളാൻ കഴിയുന്ന ഒരു ടേബിൾസ്പേസ് സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു. പ്രധാന ടേബിൾസ്‌പെയ്‌സിലും നിങ്ങൾക്ക് പട്ടികകൾ സൃഷ്‌ടിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിലും (പൊതുവായ ടേബിൾസ്പേസ്). എന്നാൽ ഏത് സാഹചര്യത്തിലും, മേശ എപ്പോഴും ചില മേശകളിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നു. കൂടാതെ ടേബിൾസ്‌പേസ് തലത്തിലാണ് എൻക്രിപ്ഷൻ നടത്തുന്നത് എന്നതിനാൽ, ഒന്നുകിൽ ഇത് പൂർണ്ണമായും എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു അല്ലെങ്കിൽ അങ്ങനെയല്ല. അതായത്, പ്രധാന പട്ടിക സ്ഥലത്ത് പട്ടികകളുടെ ഒരു ഭാഗം മാത്രം എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യുന്നത് അസാധ്യമാണ്.

ചില കാരണങ്ങളാൽ നിങ്ങൾക്ക് ഓരോ ടേബിളിനും ഫയൽ അപ്രാപ്‌തമാക്കിയിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, എല്ലാ പട്ടികകളും സിസ്റ്റം ടേബിൾസ്‌പെയ്‌സിനുള്ളിൽ സൃഷ്‌ടിക്കപ്പെടും. IN MySQL-നുള്ള പെർക്കോണ സെർവർ innodb വേരിയബിൾ ഉപയോഗിച്ച് നിങ്ങൾക്ക് സിസ്റ്റം ടേബിൾസ്പേസ് എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യാംsysടേബിൾസ്പേസ്എൻക്രിപ്ഷൻ അല്ലെങ്കിൽ എൻക്രിപ്ഷൻ ത്രെഡുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, പക്ഷേ ഇത് ഇപ്പോഴും ഒരു പരീക്ഷണാത്മക സവിശേഷതയാണ്. MySQL-ന് ഇതില്ല.

ഞങ്ങൾ മുന്നോട്ട് പോകുന്നതിന് മുമ്പ്, ഞങ്ങൾ മാസ്റ്റർ കീ ഐഡിയുടെ ഘടന നോക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഇതിൽ UUID, KEY എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നുഐഡിയും പ്രിഫിക്സും "INNODBKey". ഇത് ഇതുപോലെ കാണപ്പെടുന്നു: INNODBKey-UUID-KEYID.

എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്ത ടേബിൾസ്പേസ് ഉള്ള സെർവറിന്റെ uuid ആണ് UUID. കീഐഡി കേവലം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന മൂല്യമാണ്. ആദ്യമായി മാസ്റ്റർ കീ KEY സൃഷ്ടിക്കുമ്പോൾഐഡി 1 ആണ്. കീ റൊട്ടേഷൻ സമയത്ത്, ഒരു പുതിയ മാസ്റ്റർ കീ സൃഷ്ടിക്കുമ്പോൾ, KEYഐഡി = 2 എന്നിങ്ങനെ. ഈ പരമ്പരയിലെ അടുത്ത ലേഖനങ്ങളിൽ ഞങ്ങൾ മാസ്റ്റർ കീ റൊട്ടേഷനെ കുറിച്ച് കൂടുതൽ സംസാരിക്കും.

ഒരു മാസ്റ്റർ കീ ഐഡന്റിഫയർ എങ്ങനെയുണ്ടെന്ന് ഇപ്പോൾ നമുക്കറിയാം, എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്ത ടേബിൾസ്പേസ് ഹെഡർ നോക്കാം. ഒരു ടേബിൾസ്പേസ് എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യുമ്പോൾ, എൻക്രിപ്ഷൻ വിവരങ്ങൾ ഹെഡറിലേക്ക് ചേർക്കുന്നു. ഇത് ഇതുപോലെ കാണപ്പെടുന്നു:

കീ ഐഡിയാണ് കീഞങ്ങൾ ഇതിനകം ചർച്ച ചെയ്ത മാസ്റ്റർ കീ ഐഡിയിൽ നിന്നുള്ള ഐഡി. UUID എന്നത് സെർവറിന്റെ uuid ആണ്, ഇത് മാസ്റ്റർ കീ ഐഡന്റിഫയറിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ടേബിൾസ്പേസ് കീ - സെർവർ ക്രമരഹിതമായി ജനറേറ്റ് ചെയ്യുന്ന 256 ബിറ്റുകൾ അടങ്ങുന്ന ഒരു ടേബിൾ സ്പേസ് കീ. ഇനീഷ്യലൈസേഷൻ വെക്‌ടറിൽ (IV) ക്രമരഹിതമായി ജനറേറ്റ് ചെയ്‌ത 256 ബിറ്റുകളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു (ഇത് 128 ബിറ്റുകൾ ആണെങ്കിലും). AES എൻക്രിപ്ഷനും ഡീക്രിപ്ഷനും ആരംഭിക്കാൻ IV ഉപയോഗിക്കുന്നു (256 ബിറ്റുകളിൽ, 128 മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ). അവസാനം TABLESPACE KEY, IV എന്നിവയ്‌ക്കായി ഒരു CRC32 ചെക്ക്‌സം ഉണ്ട്.

തലക്കെട്ടിൽ ടേബിൾസ്‌പെയ്‌സിന്റെ എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്‌ത കീ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നുവെന്ന് പറഞ്ഞുകൊണ്ട് ഞാൻ ഇക്കാലമത്രയും അൽപ്പം ലളിതമാക്കുകയായിരുന്നു. വാസ്തവത്തിൽ, ടേബിൾസ്പേസ് കീയും ഇനീഷ്യലൈസേഷൻ വെക്റ്ററും മാസ്റ്റർ കീ ഉപയോഗിച്ച് ഒരുമിച്ച് സംഭരിക്കുകയും എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. ടേബിൾസ്‌പേസ് കീയും ഇനീഷ്യലൈസേഷൻ വെക്‌ടറും എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യുന്നതിന് മുമ്പ്, അവയ്‌ക്കായി ഒരു CRC32 കണക്കാക്കുന്നു എന്നത് ഓർമ്മിക്കുക.

എന്തുകൊണ്ട് CRC32 ആവശ്യമാണ്?

ചുരുക്കത്തിൽ, മാസ്റ്റർ കീയുടെ സാധുത ഉറപ്പാക്കാൻ. ടേബിൾസ്‌പേസ് കീയും ഇനീഷ്യലൈസേഷൻ വെക്‌ടറും ഡീക്രിപ്റ്റ് ചെയ്‌ത ശേഷം, ചെക്ക്‌സം കണക്കാക്കുകയും ഹെഡറിൽ സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന CRC32 മായി താരതമ്യം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. ചെക്ക്സം പൊരുത്തപ്പെടുന്നുവെങ്കിൽ, ഞങ്ങൾക്ക് ശരിയായ മാസ്റ്റർ കീയും ടേബിൾസ്പേസ് കീയും ഉണ്ട്. അല്ലെങ്കിൽ, ടേബിൾസ്‌പേസ് നഷ്‌ടമായി അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു (എന്തായാലും ഞങ്ങൾക്ക് ഇത് ഡീക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല).

നിങ്ങൾക്ക് ചോദിക്കാം: ഏത് ഘട്ടത്തിലാണ് കീ വെരിഫിക്കേഷൻ നടത്തുന്നത്? സെർവർ എപ്പോൾ ആരംഭിക്കുന്നു എന്നതാണ് ഉത്തരം. എൻക്രിപ്റ്റുചെയ്‌ത പട്ടികകൾ/ടേബിൾസ്‌പേസുകളുള്ള ഒരു സെർവർ തുടക്കത്തിൽ UUID, KEY വായിക്കുന്നുഹെഡറിൽ നിന്നുള്ള ഐഡി, മാസ്റ്റർ കീ ഐഡി ജനറേറ്റുചെയ്യുന്നു. അത് പിന്നീട് കീറിംഗിൽ നിന്ന് ആവശ്യമായ മാസ്റ്റർ കീ നേടുകയും ടേബിൾസ്പേസ് കീ ഡീക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യുകയും ചെക്ക്സം സ്ഥിരീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒരിക്കൽ കൂടി, ചെക്ക്സം പൊരുത്തപ്പെടുന്നുവെങ്കിൽ, എല്ലാം ശരിയാണ്, ഇല്ലെങ്കിൽ, ടേബിൾസ്പേസ് കാണുന്നില്ല എന്ന് അടയാളപ്പെടുത്തുന്നു.

ഈ പരമ്പരയിലെ മുൻ ലേഖനം നിങ്ങൾ വായിച്ചാൽ (MySQL-ൽ എൻക്രിപ്ഷൻ: കീസ്റ്റോർ), ഒരു സെർവർ അധിഷ്ഠിത കീ സ്റ്റോർ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, സ്റ്റാർട്ടപ്പിലെ സെർവറിന് കീ ഐഡന്റിഫയറുകളുടെ ഒരു ലിസ്റ്റ് മാത്രമേ ലഭിക്കൂ, അല്ലെങ്കിൽ കീ ഐഡിയും യൂസർ ഐഡിയും മാത്രമേ ലഭിക്കൂ, കാരണം ഈ ജോഡി കീയെ അദ്വിതീയമായി തിരിച്ചറിയുന്നു. സെർവർ ആരംഭിക്കുമ്പോൾ, ടേബിൾസ്‌പേസ് കീകൾ ഡീക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യാനാകുമോ എന്ന് പരിശോധിക്കാൻ ആവശ്യമായ എല്ലാ കീകളും അതിന് ലഭിക്കുമെന്ന് ഞാൻ ഇപ്പോൾ പറയുന്നു. എന്തുകൊണ്ടാണ് സമാരംഭ സമയത്ത്, സെർവർ സംഭരണത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ, കീ മാത്രം ലോഡുചെയ്യുന്നത്ഐഡിയും ഉപയോക്താവുംഐഡി, എല്ലാ കീകളും അല്ലേ? കാരണം നിങ്ങൾക്ക് എല്ലാ കീകളും ആവശ്യമില്ലായിരിക്കാം. ഇത് പ്രധാനമായും മാസ്റ്റർ കീ റൊട്ടേഷൻ മൂലമാണ്. ഒരു മാസ്റ്റർ കീ തിരിക്കുമ്പോൾ, നിലവറയിൽ ഒരു പുതിയ മാസ്റ്റർ കീ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു, പക്ഷേ പഴയ കീകൾ ഇല്ലാതാക്കില്ല. അതിനാൽ, സെർവറിന് ആവശ്യമില്ലാത്ത നിരവധി കീകൾ നിങ്ങൾക്ക് സെർവർ കീസ്റ്റോറിൽ ഉണ്ടായിരിക്കാം, അതിനാൽ സെർവർ ആരംഭിക്കുമ്പോൾ അത് വീണ്ടെടുക്കില്ല.

മാസ്റ്റർ കീ എൻക്രിപ്ഷന്റെ ഗുണദോഷങ്ങളെക്കുറിച്ച് കുറച്ച് സംസാരിക്കേണ്ട സമയമാണിത്. നിങ്ങൾക്ക് ഒരു എൻക്രിപ്ഷൻ കീ (മാസ്റ്റർ കീ) മാത്രമേ ആവശ്യമുള്ളൂ എന്നതാണ് ഏറ്റവും വലിയ നേട്ടം, അത് നിങ്ങളുടെ എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്ത ഡാറ്റയിൽ നിന്ന് പ്രത്യേകം സംഭരിക്കും. ഇത് സെർവർ സ്റ്റാർട്ടപ്പ് വേഗത്തിലാക്കുകയും സംഭരണം ചെറുതാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നത് എളുപ്പമാക്കുന്നു. കൂടാതെ സിംഗിൾ മാസ്റ്റർ കീ പുനഃസൃഷ്ടിക്കാൻ എളുപ്പമാണ്.

എന്നിരുന്നാലും, മാസ്റ്റർ കീ എൻക്രിപ്‌ഷന് ഒരു വലിയ പോരായ്മയുണ്ട്: ഒരിക്കൽ ടേബിൾസ്‌പെയ്‌സ് ടേബിൾസ്‌പേസ്_കീ ഉപയോഗിച്ച് എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്‌താൽ, അത് എല്ലായ്‌പ്പോഴും അതേ കീ ഉപയോഗിച്ച് എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്‌തിരിക്കും. മാസ്റ്റർ കീ തിരിക്കുന്നത് ഇവിടെ സഹായിക്കില്ല. എന്തുകൊണ്ടാണ് ഇത് ഒരു പോരായ്മ? MySQL-ൽ പെട്ടെന്നുള്ള ക്രാഷിലേക്കും ഒരു കോർ ഫയൽ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിലേക്കും നയിക്കുന്ന ബഗുകൾ ഉണ്ടെന്ന് നമുക്കറിയാം. കോർ ഫയലിൽ ഒരു സെർവർ മെമ്മറി ഡംപ് അടങ്ങിയിരിക്കുന്നതിനാൽ, ഡമ്പിൽ ഡീക്രിപ്റ്റ് ചെയ്ത ടേബിൾസ്പേസ് കീ അടങ്ങിയിരിക്കാം. കാര്യങ്ങൾ കൂടുതൽ വഷളാക്കാൻ, ഡീക്രിപ്റ്റ് ചെയ്‌ത ടേബിൾസ്‌പേസ് കീകൾ മെമ്മറിയിൽ സൂക്ഷിക്കുന്നു, അത് ഡിസ്‌കിലേക്ക് മാറ്റാവുന്നതാണ്. ഈ ഫയലുകളും സ്വാപ്പ് പാർട്ടീഷനും ആക്സസ് ചെയ്യുന്നതിന് നിങ്ങൾക്ക് റൂട്ട് അവകാശങ്ങൾ ആവശ്യമുള്ളതിനാൽ ഇത് ഒരു പോരായ്മയല്ലെന്ന് നിങ്ങൾക്ക് പറയാം. അതെ. എന്നാൽ റൂട്ട് കുറച്ച് സമയത്തേക്ക് മാത്രമേ ആവശ്യമുള്ളൂ. ഡീക്രിപ്റ്റ് ചെയ്‌ത ടേബിൾസ്‌പേസ് കീയിലേക്ക് ആർക്കെങ്കിലും ആക്‌സസ് ലഭിച്ചുകഴിഞ്ഞാൽ, റൂട്ട് പ്രത്യേകാവകാശങ്ങളില്ലാതെ പോലും ഡാറ്റ ഡീക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യാൻ അയാൾക്ക്/അവൾക്ക് അത് ഉപയോഗിക്കുന്നത് തുടരാം. കൂടാതെ, ഡിസ്ക് മോഷ്ടിക്കപ്പെടാം, കൂടാതെ സ്വാപ്പ് പാർട്ടീഷൻ/കോർ ഫയലുകൾ മൂന്നാം കക്ഷി ടൂളുകൾ ഉപയോഗിച്ച് വായിക്കാനും കഴിയും. ഡിസ്ക് മോഷ്ടിക്കപ്പെട്ടാലും അത് വായിക്കാൻ പറ്റാത്ത തരത്തിലാക്കുക എന്നതാണ് ടിഡിഇയുടെ ലക്ഷ്യം. IN MySQL-നുള്ള പെർക്കോണ സെർവർ പുതിയ ജനറേറ്റഡ് കീകൾ ഉപയോഗിച്ച് ടേബിൾ സ്പേസ് വീണ്ടും എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യാൻ സാധിക്കും. ഈ സവിശേഷതയെ എൻക്രിപ്ഷൻ ത്രെഡുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ഇത് എഴുതുന്ന സമയത്ത് ഇപ്പോഴും പരീക്ഷണാത്മകമാണ്.

കോഴ്സിനെക്കുറിച്ച് കൂടുതലറിയുക