MySQL（MariaDB）的 SSL 加密复制

背景：

在默认的主从复制过程或远程连接到MySQL/MariaDB所有的链接通信中的数据都是明文的，在局域网内连接倒问题不大；要是在外网里访问数据或则复制，则安全隐患会被放大很多。由于项目要求需要直接和外网的一台实例进行同步。所以本文介绍下通过SSL加密的方式进行复制的方法，来进一步提高数据的安全性。本文会一起介绍MySQL和MariaDB。

环境搭建：

默认情况下ssl都是关闭的，要是have_ssl显示NO，则表示数据库不支持SSL，需要重新编译安装来支持它，显示为DISABLED表示支持SSL，但没有开启。

>show variables like '%ssl%';                                                                                                  +---------------+----------+
| Variable_name | Value    |
+---------------+----------+
| have_openssl  | DISABLED |
| have_ssl      | DISABLED |
| ssl_ca        |          |
| ssl_capath    |          |
| ssl_cert      |          |
| ssl_cipher    |          |
| ssl_key       |          |
+---------------+----------+

现在来开启SSL，在配置文件的mysqld选项组里面添加：

ssl

重启数据库，再次查看：

show variables like '%ssl%';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| have_openssl  | YES   |
| have_ssl      | YES   |
| ssl_ca        |       |
| ssl_capath    |       |
| ssl_cert      |       |
| ssl_cipher    |       |
| ssl_key       |       |
+---------------+-------+

接着就是配置SSL的重点了：

1：在主服务器上创建CA证书：

openssl genrsa 2048 > ca-key.pem

openssl req -new -x509 -nodes -days 1000 -key ca-key.pem > ca-cert.pem

2：在主服务器上创建服务端的证书：

openssl req -newkey rsa:2048 -days 1000 -nodes -keyout server-key.pem > server-req.pem

openssl x509 -req -in server-req.pem -days 1000 -CA ca-cert.pem -CAkey ca-key.pem -set_serial 01 > server-cert.pem

3：在主服务器上创建客户端的证书：

openssl req -newkey rsa:2048 -days 1000 -nodes -keyout client-key.pem > client-req.pem

openssl x509 -req -in client-req.pem -days 1000 -CA ca-cert.pem -CAkey ca-key.pem -set_serial 01 > client-cert.pem

上面的操作都是在主上执行的，并且都在/etc/mysql/ 目录下执行的。这里需要注意的是MySQL和MariaDB不同：

MySQL在生成上面证书的时候需要输入大量用户信息，在CA上创建证书要注意所有的用户信息要和CA中的一致，从国家到部门都要相同，否则会造成证书无法使用，直接全部默认回车即可。要是用户信息一样则MariaDB会报错：

 ERROR 2026 (HY000): SSL connection error: error:00000001:lib(0):func(0):reason(1)

和

[ERROR] Slave I/O: error connecting to master ... - retry-time: 60  retries: 86400  message: SSL connection error: error:14090086:SSL routines:SSL3_GET_SERVER_CERTIFICATE:certificate verify failed, Internal MariaDB error code: 2026

MariaDB在生成上面证书的时候也是需要输入大量用户信息，和MySQL不同的是输入的用户信息服务端和客户端不能一致。即服务端输入和客户端输入不一样。具体原因见这里，最后可以通过：

openssl verify -CAfile /etc/mysql/ca-cert.pem /etc/mysql/server-cert.pem /etc/mysql/client-cert.pem

验证MariaDB证书的有效性。好了，所有的证书已经生成，那么在主上需要修改配置文件，把生成的证书配置起来：

ssl-ca=/etc/mysql/ca-cert.pem
ssl-cert=/etc/mysql/server-cert.pem
ssl-key=/etc/mysql/server-key.pem

并且把生成的证书：ca-cert.pem，client-cert.pem，client-key.pem 复制给从服务器。

重启主服务器，查看SSL的情况：

>show variables like '%ssl%';
+---------------+----------------------------+
| Variable_name | Value                      |
+---------------+----------------------------+
| have_openssl  | DISABLED                   |
| have_ssl      | DISABLED                   |
| ssl_ca        | /etc/mysql/ca-cert.pem     |
| ssl_capath    |                            |
| ssl_cert      | /etc/mysql/server-cert.pem |
| ssl_cipher    |                            |
| ssl_key       | /etc/mysql/server-key.pem  |
+---------------+----------------------------+

发现have_ssl变成了DISABLED，查看错误日志：

SSL error: Unable to get private key from '/etc/mysql/server-key.pem'
141229 11:09:02 [Warning] Failed to setup SSL
141229 11:09:02 [Warning] SSL error: Unable to get private key

发现服务端的key不可用，在网上到了解决办法，大家可以自己看：http://askubuntu.com/questions/194074/enabling-ssl-in-mysql，概括的说就是openssl新版本的变化导致的，这里有2个解决办法来重新生成server-key.pem：

方法1：openssl rsa

openssl rsa -in server-key.pem -out server-key.pem 

再次查看SSL情况：

>show variables like '%ssl%';
+---------------+----------------------------+
| Variable_name | Value                      |
+---------------+----------------------------+
| have_openssl  | YES                        |
| have_ssl      | YES                        |
| ssl_ca        | /etc/mysql/ca-cert.pem     |
| ssl_capath    |                            |
| ssl_cert      | /etc/mysql/server-cert.pem |
| ssl_cipher    |                            |
| ssl_key       | /etc/mysql/server-key.pem  |
+---------------+----------------------------+

方法2：这里也可以直接安装openssl的0.9.8x版本进行证书生成。

wget http://www.openssl.org/source/openssl-0.9.8x.tar.gz
tar xvfz openssl-0.9.8x.tar.gz
cd openssl-0.9.8x
./config --prefix=/usr/local/openssl-0.9.8
make
make install

本文是通过方法1来进行解决的。

到此在主上的操作完成，再生成一个复制帐号：REQUIRE SSL

GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'rep'@'192.168.200.%' IDENTIFIED BY '' REQUIRE SSL;

接着就去从上配置。之前已经把生成的证书给了从服务器，那么在配置之前可以用SSL连接主服务器试试：

$mysql --ssl-ca=ca-cert.pem --ssl-cert=client-cert.pem --ssl-key=client-key.pem -h192.168.200.245 -urep -p
Enter password:
SSL error: Unable to get private key from 'client-key.pem'
ERROR 2026 (HY000): SSL connection error

同理，也是SSL的问题导致的，重新生成client-key.pem，方法同重新生成server-key.pem一样：

openssl rsa -in client-key.pem -out client-key.pem 

继续用SSL测试连接：

$mysql --ssl-ca=ca-cert.pem --ssl-cert=client-cert.pem --ssl-key=client-key.pem -h192.168.200.245 -urep -p
Enter password:
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 763
Server version: 5.5.35-0ubuntu0.12.04.2-log (Ubuntu)

Copyright (c) 2000, 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.

Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

mysql> \s
--------------
mysql  Ver 14.14 Distrib 5.5.37, for debian-linux-gnu (x86_64) using readline 6.2

Connection id:        763
Current database:
Current user:        rep@192.168.200.212
SSL:            Cipher in use is DHE-RSA-AES256-SHA
Current pager:        stdout
Using outfile:        ''
Using delimiter:    ;
Server version:        5.5.35-0ubuntu0.12.04.2-log (Ubuntu)
Protocol version:    10
Connection:        192.168.200.245 via TCP/IP
Server characterset:    utf8mb4
Db     characterset:    utf8mb4
Client characterset:    utf8
Conn.  characterset:    utf8
TCP port:        3306
Uptime:            22 min 52 sec

Threads: 3  Questions: 2325  Slow queries: 1  Opens: 7483  Flush tables: 1  Open tables: 100  Queries per second avg: 1.694

SSL测试连接成功，并且登入的SSL协议是：Cipher in use is DHE-RSA-AES256-SHA

继续在从上配置SSL：

ssl
ssl-ca=/etc/mysql/ca-cert.pem
ssl-cert=/etc/mysql/client-cert.pem
ssl-key=/etc/mysql/client-key.pem

查看SSL是否被支持：

>show variables like '%ssl%';
+---------------+----------------------------+
| Variable_name | Value                      |
+---------------+----------------------------+
| have_openssl  | YES                        |
| have_ssl      | YES                        |
| ssl_ca        | /etc/mysql/ca-cert.pem     |
| ssl_capath    |                            |
| ssl_cert      | /etc/mysql/client-cert.pem |
| ssl_cipher    |                            |
| ssl_key       | /etc/mysql/client-key.pem  |
+---------------+----------------------------+

从上SSL也被正确支持，那么最后开始配置主从replicate。在从上CHANGE:

CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.200.245', MASTER_USER='rep', MASTER_PASSWORD='', MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000042', MASTER_LOG_POS=521, MASTER_SSL=, MASTER_SSL_CA = '/etc/mysql/ca-cert.pem', MASTER_SSL_CERT = '/etc/mysql/client-cert.pem', MASTER_SSL_KEY = '/etc/mysql/client-key.pem'

测试：

M：

>create table tmp_1229(id int,name varchar(100))default charset utf8;

>insert into tmp_1229 values(1,'a'),(2,'b'),(3,'c');

>select * from tmp_1229;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    1 | a    |
|    2 | b    |
|    3 | c    |
+------+------+

S:

>select * from tmp_1229;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    1 | a    |
|    2 | b    |
|    3 | c    |
+------+------+

以上同步成功。

总结：

SSL(Secure Sockets Layer 安全套接层),及其继任者传输层安全（Transport Layer Security，TLS）是为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议。复制默认是明文进行传输的，通过SSL加密可以大大提高数据的安全性。在上面的过程中，遇到一些问题：

1：openssl版本问题引起的证书不可用，文中已经说明解决办法。

2：MariaDB 证书的不可用，原因是生成服务端客户端证书的时候输入一致导致的，文中也说明了解决办法。

3：要是配置有问题，在用SSL登陆的时候，可以发现错误信息，可以直接定位到哪里出问题。

ssl登陆：
mysql --ssl-ca=ca-cert.pem --ssl-cert=client-cert.pem --ssl-key=client-key.pem -h192.168.200.245 -urep -p

4：在配置MariaDB的时候，在生成证书的时候可以直接先验证，查看是否有问题。

验证：
openssl verify -CAfile /etc/mysql/ca-cert.pem /etc/mysql/server-cert.pem /etc/mysql/client-cert.pem 

/etc/mysql/server-cert.pem: OK
/etc/mysql/client-cert.pem: OK

5：要是openssl版本没有问题，不需要再次通过openssl rsa 再次生成，具体的安装配置方法参照本文章即可。

更新（2016.3.19）：

今天做了MySQL5.7的SSL复制，5.7安装的时候就已经在数据目录下面生成了上面的这些pem文件，所以直接把client的pem复制到从上去就可以了（注意复制过去之后修改权限，属主改成mysql即可）。否则报错：

Failed to set up SSL because of the following SSL library error: Unable to get certificate ... server-cert.pem

Failed to set up SSL because of the following SSL library error: Unable to get private key ... server-cert.pem

更多信息：

https://blog.marceloaltmann.com/en-mysql-replication-with-ssl-pt-replicacao-em-mysql-com-ssl/

http://www.zhengdazhi.com/?p=856

http://dev.mysql.com/doc/refman/5.5/en/replication-solutions-ssl.html

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/replication-solutions-secure-connections.html