关于Mongodb 认证鉴权你需要知道的一些事

前言

本文主要给大家介绍了mongodb认证鉴权的一些相关内容，通过设置认证鉴权会对大家的mongodb安全进一步的保障，下面话不多说了，来一起看看详细的介绍吧。

一、mongodb 的权限管理

认识权限管理，说明主要概念及关系

与大多数数据库一样，mongodb同样提供了一套权限管理机制。 为了体验mongodb 的权限管理，我们找一台已经安装好的mongodb，可以搭建一个单节点的mongodb。

直接打开mongo shell：

./bin/mongo --port=27017

尝试执行stats命令以查看appdb数据库的状态：

mongodb enterprise > use appdb
mongodb enterprise > db.stats()
{
 "ok" : 0,
 "errmsg" : "not authorized on nscl to execute command { dbstats: 1.0, scale: undefined }",
 "code" : 13
}

此时的提示正是说明你当前的操作没有获得许可，使用appdb预创建的用户进行鉴权：

> db.auth('appuser','yourpassword')
1
> db.stats()
{
 "db" : "appdb",
 "collections" : 0,
 "views" : 0,
 "objects" : 0,
 "avgobjsize" : 0,
 "datasize" : 0,
 "storagesize" : 0,
 "numextents" : 0,
 "indexes" : 0,
 "indexsize" : 0,
 "filesize" : 0,
 "ok" : 1
}

可以发现，在通过验明身份之后，stats操作的鉴权获得了许可。

以上例子可能让你对数据库鉴权有了点浅显认识，那么接下来开始说点概念了，大致是叫基于角色的权限控制

 

[图-角色权限控制]

先解释下图中的几个实体：

• resource，资源 一个资源可以是一个数据库、集合、或者一个集群..往大了说，任何可能被操作的事物都可以被当做资源。
• action，动作 动作是指对资源的一个执行行为，比如读取表、读取数据库，其中读取便是一个动作。
• privilege，权限 权限指的是对某类或某一些资源执行某些动作的允许，与permission的意义一致。
• role，角色 系统中的角色，通常是代表了一种权力等级的象征，比如论坛中的管理员、版主、游客等等，就是角色； 系统定义中，角色往往代表一组权限的集合。
• user，用户 可登录系统的实体，一个用户通常可被赋予多个角色。
  

噢，关于图的简单解释： 权限定义了对某些资源的某些操作，角色则可以拥有多个权限； 用户user可以被赋予多个角色，从而获得这些角色所拥有的权限以操作某些资源。

对于mongodb来说，只要开启鉴权，所有的db访问操作都需要通过权限检查。而大致的操作流程跟下图类似

 

[图-mongo鉴权]

mongodb 的用户归属于某个数据库，用户需要在所属的数据库中进行鉴权；
一旦通过鉴权，当前的会话(连接)中所有操作将按照用户被赋予的角色权限执行检查。

二、鉴权方式

阐述mongodb支持的几种鉴权方式 鉴权方式是指mongodb如何识别接入用户，如何检查权限是否合法的一系列校验机制。

• scram-sha-1 scram-sha-1 是默认的鉴权机制，定义于 ietf standard, rfc 5802 是一种安全性较高的"挑战-应答"鉴权机制。关于"挑战-应答"可以参考*
• mongodb challenge and response (mongodb-cr) 3.0 以前采用的机制，已经废弃
• x.509 certificate authentication. 基于证书的鉴权，采用该方式可建立 ssl/tls 加密连接
• ldap proxy authentication 基于ldap 系统的鉴权，仅企业版支持
• kerberos authentication 基于kerberos 的鉴权，仅企业版支持

scram-sha-1 是当前推荐使用的鉴权方式，既然如此，有必要上图继续解释：

步骤解读

1. 客户端发起一个scram鉴权请求； 鉴权参数中带上用户名、客户端随机字符串(防止重放攻击)；
2. 服务端发出一个挑战响应； 服务侧先检查用户名，通过后生成一个salt因子、迭代数、合并字符串(包含客户端随机串和服务端随机串)
3. 客户端响应一个proof(证明数据)和合并字符串； 响应的 proof数据根据服务所给的随机参数以及客户端密钥生成，是一个客户端签名与密钥异或计算后的结果；
4. 服务端将存储的密钥结合随机参数，使用同样的算法生成签名并校验客户端 proof数据； 若校验通过，服务端采用类似方式发送自己的签名；
5. 客户端校验服务端签名数据。

可以看到，scram鉴权时也类似ssl/tls 的握手过程，但相比之下简单许多，同时在性能方面也要具备优势； 然后我们看看安全性的部分：

• 信息窃听，传输过程中全部采用动态签名，保证密码不会被传输；
• 重放攻击，由于使用了随机数，每次生成的数据都不一样，可避免重复数据攻击；
• 服务假冒，鉴权过程是双向的，即客户端会校验服务端身份，而服务端密钥也根据密码生成，中间人无法仿造；
• 存储安全，密码在数据库中均没有明文存储，都通过不可逆的算法加密存储。

另外scram-sha-1 相比mongodb-cr的优势还有：

a tunable work factor (iterationcount), 可灵活调整的安全系数 per-user random salts rather than server-wide salts 每个用户有独立的随机系数 a cryptographically stronger hash function (sha-1 rather than md5), 更安全的hash函数 authentication of the server to the client as well as the client to the server. 支持双向认证

对 scram-sha-1的实现感兴趣？

三、内部鉴权

副本集、分片集群内鉴权方式

内部鉴权是指 mongo集群内部节点之间进行访问的鉴权方式，比如副本集内主备之间的访问、分片集群内mongos 与mongod之间的访问。 内部鉴权目前支持两种方式：

• keyfiles 密钥文件方式，采用scam-sha-1 的鉴权机制，文件内包含了一个共享密钥，由集群内所有成员共同持有。 通常，密钥的长度在6-1024字符内，采用base64编码。
• x.509 证书 证书鉴权，用于ssl/tls加密连接通道。

四、数据库角色

针对mongodb数据库中的各种角色进行说明

数据库访问

角色名称	拥有权限
read	允许读取指定数据库的角色
readwrite	允许读写指定数据库的角色

数据库管理

角色名称	拥有权限
dbadmin	允许用户在指定数据库中执行管理函数，如索引创建、删除，查看统计或访问system.profile
useradmin	允许管理当前数据库的用户，如创建用户、为用户授权
dbowner	数据库拥有者(最高)，集合了dbadmin/useradmin/readwrite角色权限

集群管理

角色名称	拥有权限
clusteradmin	集群最高管理员，集合clustermanager/clustermonitor/hostmanager角色权限
clustermanager	集群管理角色，允许对分片和副本集集群执行管理操作，如addshard，resync等
clustermonitor	集群监控角色，允许对分片和副本集集群进行监控，如查看serverstatus
hostmanager	节点管理角色，允许监控和管理节点，比如killop、shutdown操作

备份恢复

角色名称	拥有权限
backup	备份权限，允许执行mongodump操作
restore	恢复权限，允许执行mongoresotre操作

数据库通用角色

角色名称	拥有权限
readanydatabase	允许读取所有数据库
readwriteanydatabase	允许读写所有数据库
useradminanydatabase	允许管理所有数据库的用户
dbadminanydatabase	允许管理所有数据库

特殊角色

角色名称	拥有权限
root	超级管理员，拥有所有权限
__system	内部角色，用于集群间节点通讯

基本是这些，有兴趣可看看官方的 mongodb 的用户及角色数据一般位于当前实例的 admin数据库，system.users存放了所有数据； 存在例外的情况是分片集群，应用接入mongos节点，鉴权数据则存放于config节点。因此有时候为了方便分片集群管理，会单独为分片内部节点创建独立的管理操作用户；

五、相关操作

简单列举用户权限相关的常用操作

授权启动

./bin/mongod --auth

默认为非授权启动 也可以通过配置指定

创建管理员用户

use admin
db.createuser({
 user:'admin',pwd:'admin@2016',roles:[
 {role:'clusteradmin',db:'admin'},
 {role:'useradminanydatabase',db:'admin'}
 ]})

创建用户

use appdb
db.createuser({user:'appuser',pwd:'appuser@2016'})

授予权限

use appdb
db.grantrolestouser("appuser", [{role:'readwrite',db:'appdb'}])

删除权限

use appdb
db.revokerolesfromuser("appuser",[{ role: "read", db: "appdb" }])

六、常见问题

shell 操作提示错误

use appdb
mongodb enterprise > db.stats()
{
 "ok" : 0,
 "errmsg" : "not authorized on appdb to execute command { dbstats: 1.0, scale: undefined }",
 "code" : 13
}

原因：当前连接未鉴权或用户没有操作权限 解决：为用户分配适当权限，并执行auth操作，如下：

db.auth('appuser','yourpassword');

无法执行 eval 操作

是一个全局操作，可执行任意数据库脚本； 执行该命令需要拥有anyaction或anyresource的权限，通常不建议为数据库用户赋予这样的权限。 该命令存在安全风险，已不建议使用(mongodb 3.0之后已经过期)。

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，本文还有许多不足，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对的支持。

扩展阅读

mongodb 鉴权机制

mongodb 内置角色介绍

mongodb 权限操作介绍

运维-mongodb鉴权介绍