Redis缓存数据库安全加固指导（二）

背景

在众多开源缓存技术中，Redis无疑是目前功能最为强大，应用最多的缓存技术之一，参考2018年国外数据库技术权威网站DB-Engines关于key-value数据库流行度排名，Redis暂列第一位，但是原生Redis版本在安全方面非常薄弱，很多地方不满足安全要求，如果暴露在公网上，极易受到恶意攻击，导致数据泄露和丢失。

本文主要是在原生开源软件Redis3.0基础上，系统的在安全特性方面进行的增强,很多增强点涉及了开源代码的修改，后续章节阐述的Redis缓存数据库的安全规范, 理论上适用于所有应用Redis的产品。

本系列共连载三篇，分九个章节，本文从敏感数据与加密保护，口令安全，日志审计三个章节阐述了Redis缓存数据库加固措施

敏感数据与加密保护

1.密码保存(重要)

安全问题：原生Redis服务端密码requirepass和masterauth是明文保存到redis.conf。

解决方案: 服务端密码采用PBKDF2加密后保存到redis.conf。

考虑到性能问题，每次认证都用PBKDF2会比较耗时,经过评审，采用在首次认证成功后，内存采用SHA256缓存，后续的请求优先使用SHA256校验。

2.支持秘钥替换(重要)

安全问题：涉及加解密的秘钥不能写死到代码中。

解决方案: 秘钥支持定期替换。

➤redis服务端redis-server:

配置文件增加配置项：cipher-dir

配置为redis_shared.key和root.key所在的文件夹的全路径，例如：cipher-dir /opt/redis/etc/cipher

➤redis客户端：redis-cli

添加参数-cipherdir，指向redis_shared.key和root.key所在的文件夹的全路径

例如：redis-cli -h 127.0.0.1 -cipherdir /opt/redis/etc/cipher -a sessionrdb@dbuser@Changeme_123 -p 32091

➤redis客户端SDK：jedis*.jar

同一个进程内,Jedis接口为string, dbname@user@pwd，因为第三方接口(类似Jdbc)，无法加密。

3.密码传输(重要)

安全问题：原生Redis通过config get命令可能获取到服务端敏感信息。

解决方案：禁止将口令等敏感信息传送到客户端，因此需要禁掉config get requirepas/masterauth/requireuserpass等功能。

4.密码修改(重要)

安全问题：修改密码明文传输:config set masterauth pwd

解决方案：Redis内存保存明文密码问题: masterauth 使用AES128加密，密码采用AES128保存

口令安全

1.产品缺省启用数据库口令复杂度检查功能

安全问题：Redis修改密码没有复杂度检查。

解决方案：提供单独的Redis修改工具来修改密码，特别注意以下几点：

1．进行口令复杂度检查。

2．在输入错误的用户名或密码时，不能出现类似于“密码错误”、“用户名不存在”之类的过于明确的原因提示信息，以防止攻击者用于猜解系统用户名/口令。

3．修改密码要校验老密码。

4．修改数据库密码不能和用户名一样。

5．交互式密码修改时要隐藏密码。

6．在文档中建议通过交互式修改密码。

2.防暴力破解,配置账户登录失败尝试次数

安全问题：Redis原生版本存在暴力破解情况。

解决方案：最大失败次数：maxauthfailtimes（单位 次，有效范围(0,10万]，默认值1万）

说明：该配置项只支持在启动时redis.conf配置，不支持动态修改,屏蔽掉对应config set。

不支持设置为0：表示不锁定任何IP。

3.配置账户锁定后自动解锁时间

鉴权失败锁定时间：authfaillocktime（单位分钟，有效范围[0~999]，默认值10）

设置为0时，表示永久锁定。

说明: 该配置项只支持在启动时redis.conf配置，不支持动态修改,屏蔽掉对应config set。

4.查看锁定IP

问题：IP锁定后需要查看被锁定IP。

解决方案：

只有管理员可以查看已经锁定的IP列表，分隔符为英文冒号（:）
示例1：config get lockedips
返回：10.67.147.111;10.67.147.112;
示例2：config get lockedips
返回：10.67.147.111;
说明：不支持config set lockedips，如果强制执行，返回错误：ERR Unsupported CONFIG parameter: lockedips

5.手工锁定IP的解除

只有管理员可以执行命令解锁锁定的IP，只支持解锁单个IP或者解锁全部IP
解决方案：

示例1，解锁单个IP：config set unlockips 10.67.147.111
示例2，解锁所有IP：config set unlockips “all”
说明：不支持config get unlockips，如果强制执行，返回空，redis-cli提示：(empty list or set)
如果参数中的IP没有出现过异常，会返回解锁失败，例如：
(error) ERR Invalid argument '10.67.147.111' for CONFIG SET 'unlockips'

执行手动解锁，记录trace，例如：
例如：26 Dec 03:15:19.958 * 10.67.147.113 unlocked by 10.67.147.111:59417日志审计

6.安全审计

1.Redis自身支持日志记录到系统日志，如/var/log/localmessage。但需要通过在redis.conf进行如下配置：

syslog-enabled yes

syslog-ident redis

syslog-facility local0

2.客户端登录，记录客户端IP，账号等信息。

3.相关维护操作必须有详细的日志记录。

示例: 29118:S 26 Nov 11:19:29.100 * The readdbuser logged in successfully;10.145.93.119:52817；

7.操作日志转储

安全问题：官方版本Redis日志不会转储，长时间运行可能会把磁盘占满。

解决方案：单独运行tracemonitor进程(python版),定期管理Redis日志文件大小，主要是日志压缩和定期删除，避免占用过多磁盘。

说明：目前平台默认60秒检测一次，日志达到20M压缩，日志个数最大50个。