1 安全认证概述

MongoDB 默认是没有账号的,可以直接连接,无须身份验证。实际项目中肯定是要权限验证的,否则 后果不堪设想。从2016年开始 发生了多起MongoDB黑客赎金事件,大部分MongoDB安全问题 暴露出 了安全问题的短板其实是用户,首先用户对于数据库的安全不重视,其次用户在使用过程中可能没有养 成定期备份的好习惯,最后是企业可能缺乏有经验和技术的专业人员。所以对MongoDB进行安全认证 是必须要做的。

2 用户相关操作

2.1 切换到admin数据库对用户的操作

use admin;
db.createUser(userDocument):用于创建 MongoDB 登录用户以及分配权限的方法

db.createUser( 
  {
 		user: "账号", 
    pwd: "密码",
    roles: [ 
      { 
        role: "角色", 
        db: "安全认证的数据库" 
      }, 
      {
        role: "角色", 
        db: "安全认证的数据库" 
      } 
    ]
  } 
)

user:创建的用户名称,如 admin、root 、lagou
pwd:用户登录的密码
roles:为用户分配的角色,不同的角色拥有不同的权限,参数是数组,可以同时设置多个
role:角色,MonngoDB 已经约定好的角色,不同的角色对应不同的权限 后面会对role做详细解释
db:数据库实例名称,如 MongoDB 4.0.2 默认自带的有 admin、local、confifig、test 等,即为哪个数据库实例设置用户

db.createUser( 
  {
  	user:"root",
    pwd:"123321",
    roles:[
      {
     		 role:"root",
        db:"admin"
      }
    ] 
  }
)

2 修改密码

db.changeUserPassword( 'root' , 'rootNew' );

3 用户添加角色
db.grantRolesToUser( '用户名' , [{ role: '角色名' , db: '数据库名'}])

4 以auth 方向启动mongod
./bin/mongod -f conf/mongo.conf --auth
 (也可以在mongo.conf 中添加auth=true 参数)

5 验证用户
db.auth("账号","密码")
6 删除用户
db.dropUser("用户名")

3 角色

3.1 数据库内置的角色

read:允许用户读取指定数据库
readWrite:允许用户读写指定数据库
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:允许用户向system.users集合写入,可以找指定数据库里创建、删除和管理用户 
clusterAdmin:只在admin数据库中可用,赋予用户所有分片和复制集相关函数的管理权限
readAnyDatabase:只在admin数据库中可用,赋予用户所有数据库的读权限 
readWriteAnyDatabase:只在admin数据库中可用,赋予用户所有数据库的读写权限
userAdminAnyDatabase:只在admin数据库中可用,赋予用户所有数据库的userAdmin权限
dbAdminAnyDatabase:只在admin数据库中可用,赋予用户所有数据库的dbAdmin权限 
root:只在admin数据库中可用。超级账号,超级权限 
dbOwner:库拥有者权限,即readWrite、dbAdmin、userAdmin角色的合体

3.2 各个类型用户对应的角色

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 
备份恢复角色:backup、restore 
所有数据库角色:readAnyDatabase、readWriteAnyDatabase、userAdminAnyDatabase、 dbAdminAnyDatabase 
超级用户角色:root 
这里还有几个角色间接或直接提供了系统超级用户的访问(dbOwner 、userAdmin、 userAdminAnyDatabase)

4 单机安全认证实现流程

创建 mydb1 数据库并创建了两个用户,zhangsan 拥有读写权限,lisi 拥有只读权限测试这两个账户的权限。
以超级管理员登录测试权限。
1. 创建管理员
MongoDB 服务端开启安全检查之前,至少需要有一个管理员账号,admin 数据库中的用户都被视为管理员
如果 admin 库没有任何用户的话,即使在其他数据库中创建了用户,启用身份验证,默认的连接方式依然会有超级权限,即仍然可以不验证账号密码照样能进行 CRUD,安全认证相当于无效。

>use admin switched to db admin 
> db admin 
> db.createUser( 
  ... { 
  ... user:"root",
  ... pwd:"123456",
  ... roles:[{ role:"root", db:"admin"}] 
	...})

2. 创建普通用户
如下所示 mydb1 是自己新建的数据库,没安全认证之前可以随意 CRUD,其余的都是 mongoDB 4.0.2 自带的数据库
image.png
为 admin 库创建管理员之后,现在来为 普通数据库创建普通用户,以 mydb1 为例,方式与创建管理员一致,切换到指定数据库进行创建即可。
如下所示,为 mydb1 数据库创建了两个用户,zhangsan 拥有读写权限,lisi 拥有只读权限,密码都是 123456.
image.png
接着从客户端关闭 MongoDB 服务端,之后服务端会以安全认证方式进行启动
image.png
3. MongoDB 安全认证方式启动
mongod --dbpath=数据库路径 --port=端口 --auth 也可以在配置文件中 加入 auth=true

4. 分别以普通用户登录验证权限
普通用户现在仍然像以前一样进行登录,如下所示直接登录进入 mydb1 数据库中,登录是成功的,只是登录后日志少了很多东西,而且执行 show dbs 命令,以及 show tables 等命令都是失败的,即使没有被安全认证的数据库,用户同样操作不了,这都是因为权限不足,一句话:用户只能在自己权限范围内的数据库中进行操作

mongo localhost:57017/mydb1 
> show dbs

如下所示,登录之后必须使用 db.auth(“账号”,”密码”) 方法进行安全认证,认证通过,才能进行权限范围内的操作
image.png
5.以管理员登录验证权限
客户端管理员登录如下所示 管理员 root 登录,安全认证通过后,拥有对所有数据库的所有权限。
image.png

5 分片集群安全认证

1.开启安全认证之前 进入路由创建管理员和普通用户
完全参考第4节即可
image.png
2.关闭所有的配置节点 分片节点 和 路由节点

安装psmisc 
  yum install psmisc
安装完之后可以使用killall 命令 快速关闭多个进程 
  killall mongod

3.生成密钥文件 并修改权限

openssl rand -base64 756 > data/mongodb/testKeyFile.file
chmod 600 data/mongodb/keyfile/testKeyFile.file

4.配置节点集群和分片节点集群开启安全认证和指定密钥文件
#配置文件加上以下配置
auth=true
keyFile=data/mongodb/testKeyFile.file

5.在路由配置文件中 设置密钥文件
keyFile=data/mongodb/testKeyFile.file

6.启动所有的配置节点 分片节点 和 路由节点 使用路由进行权限验证
可以编写一个shell 脚本 批量启动
./bin/mongod -f config/config-17017.conf 
./bin/mongod -f config/config-17018.conf 
./bin/mongod -f config/config-17019.conf
./bin/mongod -f shard/shard1/shard1-37017.conf 
./bin/mongod -f shard/shard1/shard1-37018.conf 
./bin/mongod -f shard/shard1/shard1-37019.conf
./bin/mongod -f shard/shard2/shard2-47017.conf 
./bin/mongod -f shard/shard2/shard2-47018.conf
./bin/mongod -f shard/shard2/shard2-47019.conf
./bin/mongos -f route/route-27017.conf

命令登录route节点 ./bin/mongo admin -u test -p 123456可以查询集群分片信息。

7.Spring boot 连接安全认证的分片集群

spring.data.mongodb.username=账号 
spring.data.mongodb.password=密码 
#spring.data.mongodb.uri=mongodb://账号:密码@IP:端口/数据库名