MongoDB最佳安全实践

在前文[15分钟从零开始搭建支持10w+用户的生产环境(二)]中提了一句MongoDB的安全，有小伙伴留心了，在公众号后台问。所以今天专门开个文，写一下关于MongoDB的安全。

一、我的一次MongoDB被黑经历

近几年，MongoDB应用越来越多，MongoDB也越来越火。

从2015年开始，MongoDB被一些「非法组织/黑客」盯上了。他们的做法也很简单，连到你的数据库上，把你的数据拿走，然后把你的库清空，留一个消息给你，索要比特币。

跟最近流行的勒赎病毒一个套路。

 

我在某个云上有一台服务器，主要用来做各种研究和测试，随时可以格了重装的那种。上面跑着一个MongoDB，是用默认的参数简单启动的一个单实例。

早上起来，跑程序测试时，程序直接报错。

跟踪代码，发现是头天写进去的数据不见了。

进到数据库，发现数据库都在，但里面的表全被清空了，多了一个Readme的表。查看这个表的内容：

> db.Readme.find().pretty()
{
        "_id" : "5c18d077fd42b92d8f6271c3",
        "BitCoin" : "3639hBBC8M7bwqWKj297Jc61pk9cUSKH5N",
        "eMail" : "mongodb@tfwno.gf",
        "Exchange" : "https://localbitcoins.com",
        "Solution" : "Your database is downloaded and backed up on our secured servers. To recover your lost data: Send 0.2 BTC to our BitCoin address and Contact us by eMail with your server IP address and a proof of Payment. Any eMail without your IP address and a proof of Payment will be ignored. Your are welcome!"
}

简单来说，这是一个通知：你的数据被我们绑架了，想要赎回去，需要0.2个比特币。

一身冷汗。如果这是一个生产环境，如果这是一个系统的运营数据，后果不堪设想。

 

究其原因，这个数据库在启动时，用了默认的参数，未加任何防护。

 

所以，

一定不要用默认的设置运行MongoDB数据库！

一定不要用默认的设置运行MongoDB数据库！

一定不要用默认的设置运行MongoDB数据库！

二、安全实践

1. 修改端口

MongoDB启动时，使用了几个默认的端口：

27017: 用于一般的单实例（mongod），或者集群中路由服务器（mongos）

27018: 用于集群中的分片服务器

27019: 用于集群中的配置服务器

 

实际布署时可以把默认端口换成别的端口。

命令行：

$ ./mongod --port port_number

配置文件：

port=port_number

2. 绑定IP

这个要区分一下MongoDB的版本。

 

查询MongoDB版本的命令：

$ ./mongod --version

在MongoDB Version 3.6之前，MongoDB启动时默认绑定到服务器的所有IP上。换句话说，通过所有的IP都可以访问数据库，这儿的安全隐患在于外网IP。

在3.6之后，MongoDB启动默认绑定127.0.0.1，从外网无法访问，去掉了这个隐患。

 

设置绑定IP，命令行：

$ ./mongod --bind_ip your_ip #单IP绑定
或
$ ./mongod --bind_ip your_ip1,your_ip2 #多IP绑定

配置文件：

bind_ip=your_ip #单IP绑定
或
bind_ip=your_ip1,your_ip2 #多IP绑定

 

MongoDB还提供了一个一次绑定所有IP的参数。命令行：

$ ./mongod --bind_ip_all

配置文件：

bind_ip_all=true

 

另外，绑定时，your_ip也可以换成域名your_host，效果是一样的。

 

在生产环境中，出于安全的需要，通常可以设置数据库绑定到服务器的内网IP，供数据层操作数据库就好。如果有特殊需要，可以临时绑定到外网IP，操作完成后再去掉。

数据库切换绑定IP和端口，对数据库本身没有任何影响。

3. 数据库服务器内部身份认证

数据库服务器的内部身份认证，是更高一个层次的安全策略，用于保证主从/复制集/集群中各个数据库服务器的安全合法接入。

 

内部身份认证，首先需要有一个数字密钥。

数字密钥可以使用机构签发的证书来生成，也可以使用自生成的密钥。

当然在低安全级别的情况下，你也可以随手写一个密钥来使用。

自生成密钥的生成命令：

$ openssl rand -base64 756 > path_to_keyfile

然后设置密钥文件的读写权限：

$ chmod 400 path_to_keyfile

看一下密钥文件：

$ ls -l
-rw-r--r--  1 test  test  1024  5 10 17:51 test.key

 

下面，为数据库启用密钥文件。命令行：

$ ./mongod --keyFile path_to_keyfile

配置文件：

keyFile=path_to_keyfile

 

注意：

• 内部认证用在多于一个服务器的情况，例如：主从/复制集/集群上，做服务器之间的互相认证。单个服务器可做可不做，实际上无效。

• 内部认证要求认证的服务器使用相同的密钥文件。也就是说，所有的服务器使用同一个密钥文件。

• 密钥文件有安全要求，文件权限必须是400，否则数据库启动时会有报错。

4. 用户和角色鉴权

MongoDB支持为数据库创建用户和分配角色，用用户和角色来管理和使用数据库。

 

MongoDB创建用户操作和上面不同。上边的内容，是在数据库运行以前进行，而创建用户，是在数据库运行以后。

$ ./mongo your_ip:your_port
> use admin
switched to db admin
> db.createUser({"user" : "user_name", "pwd" : "user_password","roles" : [{"role" : "userAdminAnyDatabase", "db" : "admin"}]})
Successfully added user: {
    "user" : "user_name",
    "roles" : [
        {
            "role" : "userAdminAnyDatabase",
            "db" : "admin"
        }
    ]
}

这样我们就加入了一个用户。

 

MongoDB内建的角色分以下几类：

• 超级用户：root
• 数据库用户角色：read、readWrite
• 数据库管理角色：dbAdmin、dbOwner、userAdmin
• 集群管理角色：clusterAdmin、clusterManager、clusterMonitor、hostManager
• 可操作所有数据库角色：readAnyDatabase、readWriteAnyDatabase、userAdminAnyDatabase、dbAdminAnyDatabase
• 备份、恢复角色：backup、restore

角色不详细解释了，角色名称的英文写的很明白。

在实际操作中，通常会将用户建在admin中，用roles里的db来指定用户可以使用或管理的数据库名称。

 

通过这一通操作，我们已经在数据库中创建好了用户。下面需要服务器启用鉴权。

命令行：

./mongod --auth

配置文件：

auth=true

这个用于mongod启动的数据库。对于集群的router，即mongos，会默认启用auth，所以不需要显式启用。

 

当MongoDB启用鉴权后，再用mongo客户端连接数据库，就需要输入用户帐号信息了。

$ ./mongo -u user_name -p user_password your_ip:your_port/admin
或
$ ./mongo -u user_name -p your_ip:your_port/admin #提示输入密码

同样，在代码中，数据库连接串也同步变成了：

"MongoConnection": "mongodb://user_name:user_password@localhost:27017/admin?wtimeoutMS=2000"

三、总结

一般来说，做完上面的安全处理，就可以完全满足生产环境的安全要求了。

再高的要求，可以通过启用TLS来强化。这会是另一个文章。

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