金仓数据库安全防护体系解析:从技术原理到落地实践

金仓数据库安全防护体系解析:从技术原理到落地实践

数字化转型的深入推进,让数据库成为企业核心数据资产的"承载中枢",其安全防护能力直接决定企业数据主权与业务连续性。然而,超级用户权限集中、数据越权访问、传输存储泄露等安全痛点,始终困扰着企业运维与安全团队。

作为国内自主研发的高等级安全数据库,金仓数据库KingbaseES构建了覆盖"身份认证-权限管控-数据加密-运维应急"的全链条安全防护体系,既具备国家信息安全产品认证等权威资质,又能精准适配不同安全等级场景需求。本文将立足实战视角,深度拆解这套安全体系的核心特性,配套可直接复用的实操代码与配置细节,为企业提供一套从技术落地到日常运维的完整数据库安全解决方案。

一、用户身份与认证:筑牢安全第一道防线

数据库安全的第一道门槛,肯定是用户身份管得住、认的准。KingbaseES靠"三权分立"架构和多层认证机制把源头风险堵死,这也是我们每次部署必重点盯的基础配置,具体拆成两个核心方向:

1.1 三权分立:破解超级用户权限集中难题

以前很多数据库都有个通病:超级用户权限太大,出问题都没法追溯。KingbaseES在系统初始化时就直接解决了这个问题------自动建三类权责分明的管理员,形成互相牵制的格局:

  • 数据库管理员(system):管日常运维,比如建表、导数据这些,核心限制------碰不了安全配置和审计日志,避免越权改规则;

  • 安全管理员(sso):专管安全策略,比如设访问规则、管安全员账号,限制------不能碰业务数据和业务对象,防止干预业务;

  • 审计管理员(sao):只做审计相关的事,比如配审计规则、查操作日志,还能监督另外两个管理员,限制------没法创建业务相关的表、视图。

实操的时候要注意三个关键点:

  • 权限边界不能破:system管不了sso和sao的账号,sso只能管同类型安全员,sao也只能维护审计员;

  • 细化权限靠插件:加载sso_update_user插件就能进一步收权,比如不让system创建用户时自己设密码,代码很简单:

sql 复制代码
-- 加载权限细化插件
LOAD 'sso_update_user';
-- 限制system用户设置普通用户密码
ALTER SYSTEM SET sso.update_user.password_control = 'only_sso';
CALL sys_reload_conf();

这样就能让安全管理员统一管密码,从源头避免弱口令;

日常检查:定期用查询语句核对三类账号的权限,避免误配置:

sql 复制代码
-- 查看三类管理员账号及权限
SELECT usename, usecreatedb, usesuper, userepl FROM sys_user 
WHERE usename IN ('system', 'sso', 'sao');

1.2 多维度身份认证:从口令保护到强身份校验

光有权限拆分还不够,身份认证得有层次------普通业务用简单口令,高安全场景用强认证。下面分两种常见场景说实操配置:

(1)口令全生命周期安全管理

口令是基础,但很多安全事故都是弱口令导致的。我们实操中会从四个维度配置,每个维度都有具体要求和代码:

  • 加密存储:默认scram-sha-256,政务场景切国密
sql 复制代码
-- 切换口令加密为SM3国密算法
ALTER SYSTEM SET password_encryption = 'sm3';
CALL sys_reload_conf();
  • 复杂度管控:passwordcheck插件强制规则
sql 复制代码
-- 加载密码检查插件
CREATE EXTENSION passwordcheck;
-- 配置12位复杂度要求(postgresql.conf)
passwordcheck_min_length = 12
  • 全周期管控:有效期与锁定策略
sql 复制代码
-- 设90天口令有效期
ALTER ROLE app_user VALID UNTIL '90 days';
-- 5次失败锁定30分钟
ALTER SYSTEM SET login_failed_lock_count = 5;
  • 空闲连接防护:30分钟超时断开
sql 复制代码
ALTER SYSTEM SET client_idle_timeout = '30min';
CALL sys_reload_conf();
(2)多样化强身份认证

金融、政务这些高安全场景,单一口令不够,必须上强认证,四种常用方式的实操重点和代码:

  • Kerberos认证(跨域):sys_hba.conf配置
sql 复制代码
host all all 192.168.1.0/24 gss include_realm=0
  • LDAP认证(统一身份):对接企业LDAP
sql 复制代码
host all all 10.0.0.0/8 ldap ldapserver=ldap.company.com
  • SSL客户端证书认证(防仿冒)
sql 复制代码
hostssl all all 172.16.0.0/12 scram-sha-256 clientcert=1
  • 国密SM2认证(合规)
sql 复制代码
ALTER SYSTEM SET ssl_ciphers = 'SM2';
CALL sys_reload_conf();

这些认证不是随便配的,要按场景分:核心业务库只开SSL证书认证,只允许办公网IP段访问;普通查询库可以开LDAP统一认证。最后提醒下,所有认证规则都在sys_hba.conf里,改完要重载配置才能生效:

sql 复制代码
CALL sys_reload_conf();

二、权限与访问控制:精细化管控数据访问路径

身份认对了,接下来就是控制"能访问什么数据"。KingbaseES用RBAC角色模型,再加上自主访问(DAC)和强制访问(MAC)两种控制方式,能做到从库级到列级的精细管控。多部门协作的企业,这部分配置好了能少很多数据泄露风险,具体拆成角色管理和强制访问两部分说:

2.1 权限与角色:简化权限管理流程

(1)权限分类与灵活授权

权限分三类,不同层级的控制需求对应不同权限,实操中要精准分配,避免权限过大:

  • 系统权限:仅核心管理员可拥有
sql 复制代码
-- 授予建库权限给system
GRANT CREATE DATABASE TO system;
  • 对象权限:按业务分配表操作权限
sql 复制代码
-- 给业务用户查订单表权限
GRANT SELECT ON orders TO business_user;
  • 列级权限:细化敏感字段访问
sql 复制代码
-- 仅财务可查基本工资列
GRANT SELECT (basic_salary) ON salary TO finance_user;

如果用户多、权限杂,一个个授权太麻烦,用角色管理效率高很多。核心思路是"按岗位建角色,按角色赋权限",实操步骤和代码:

  1. 创建角色
sql 复制代码
CREATE ROLE order_business;
  1. 给角色赋权限
sql 复制代码
GRANT SELECT, INSERT ON orders TO order_business;
  1. 角色赋用户
sql 复制代码
GRANT order_business TO user1, user2;
  1. 调整角色权限
sql 复制代码
GRANT DELETE ON orders TO order_business;
(2)PUBLIC角色:控制默认权限

PUBLIC角色是个"共享角色",所有用户都默认继承它的权限,默认有连接库、建临时表这些基础权限。实操中一定要注意收缩,不然普通用户可能乱建对象占资源。重点配置:

-- 撤销PUBLIC角色的建表权限

sql 复制代码
REVOKE CREATE ON SCHEMA public FROM PUBLIC;

-- 撤销PUBLIC角色的建临时表权限(按需)

sql 复制代码
REVOKE TEMPORARY ON DATABASE kingbase FROM PUBLIC;

-- 只给特定用户授予连接权限

sql 复制代码
GRANT CONNECT ON DATABASE kingbase TO business_user;

多租户场景下这步更关键,能避免不同租户的用户互相干扰资源。

2.2 强制访问控制(MAC):高敏感数据的刚性防护

如果是政务、军工这种对数据安全要求极高的场景,光靠自主访问控制还不够,必须上强制访问控制(MAC)------不管用户有没有权限申请,不符合规则就绝对不让访问。核心是靠"安全标记"来管控,具体拆成标记创建和规则配置两步:

(1)安全标记:数据敏感度的核心标识

安全标记就像给数据和用户贴"安全标签",标签由两部分组成,少了哪部分都不行:

  • 等级:代表数据敏感程度,比如"普通"<"秘密"<"机密",高等级能管低等级,不能反过来;

  • 范围:代表数据所属部门,比如"财务""人事""研发",只有同范围或包含范围的用户才能访问。

安全管理员要按步骤创建策略、等级、范围、标记,再给用户和数据分配,完整实操代码:

sql 复制代码
1. 创建强制访问策略SELECT sysmac.create_policy('p1', 'p1_column', false);

2. 创建敏感度等级
SELECT sysmac.create_level('p1', 'secret', 20);

3. 创建数据范围SELECT sysmac.create_compartment('p1', 'finance', 20);

4. 创建安全标记
SELECT sysmac.create_label('p1', 'secret:finance', 100);

5. 给用户分配标记
SELECT sysmac.set_role_label('p1', 'finance_mgr', 'secret:finance');

6. 给表分配标记
ALTER TABLE finance_core ADD COLUMN p1_column sysmac_label;
(2)访问仲裁规则:刚性控制数据流向

标记分配完,就靠"向下读、向上写"的规则来管控,这是硬性规则,改不了,具体理解和实操注意点:

  • 读访问:用户标记必须"罩得住"数据标记。比如财务经理(机密+财务)能读财务普通数据(普通+财务),但人事用户(秘密+人事)读不了财务数据;

  • 写访问:数据标记必须"罩得住"用户标记最小等级。比如财务普通用户(普通+财务)能往机密财务表写数据,但不能往人事表写。

sql 复制代码
-- 验证访问规则(只有符合规则才返回数据)
SELECT * FROM finance_core WHERE p1_column = sysmac_label('p1', 'confidential:finance');

这种刚性规则的好处是"不看人脸色",不管谁申请,不符合标记规则就绝对访问不了。比如要让财务数据不被人事部门访问,只要把两者的范围标记分开,再配置规则就行,从技术上杜绝越权访问。

三、数据加密:全生命周期保护数据机密性

数据光防越权还不够,存储和传输过程中被窃取也不行。KingbaseES有三套加密机制:透明存储加密(TDE)、传输加密、手动加密,覆盖数据从存到用的全流程。我们实操中会按"存储必加密、传输必加密、敏感字段额外手动加密"的原则来配置,具体拆成三个部分说:

3.1 透明存储加密(TDE):无感知加密保护

透明存储加密(TDE)最大的好处是"对应用透明"------不用改一行代码,数据存到磁盘就是加密的,读的时候自动解密。实操中常用表级和表空间级两种加密,按需选择:

  • 表加密:适合单张敏感表,比如用户信息表,创建时直接加ENCRYPTED关键字,示例:
sql 复制代码
-- 自定义密钥加密(密钥要妥善保管)
CREATE TABLE user_info(
    id int PRIMARY KEY,
    id_card varchar(18) NOT NULL,
    phone varchar(11) NOT NULL
) ENCRYPTED BY 'Kingbase@2024#Sec';

-- 随机密钥加密(数据库自动生成管理密钥)
CREATE TABLE user_info(
    id int PRIMARY KEY,
    id_card varchar(18) NOT NULL
) ENCRYPTED;
  • 表空间加密:适合批量敏感表,比如所有财务表,创建表空间时启用加密,后续建表指定这个表空间;
  • 密钥管理:保障加密体系安全

加密的核心是密钥,密钥丢了数据就废了,实操注意三点:

  1. 密钥存储:独立磁盘存放密钥文件,主密钥加密保护

  2. 算法选择:支持对接加密卡

sql 复制代码
ALTER SYSTEM SET tde_encryption_device = 'hardware';
  1. 定期备份:同步备份密钥文件
bash 复制代码
cp $KINGBASE_DATA/encryption/keyfile /backup/keyfile_$(date +%Y%m%d)

3.2 数据传输加密:杜绝传输过程中的数据泄露

数据在网络上传输,很容易被窃听篡改。KingbaseES用SSL协议加密传输,支持TLS1.2以上,配置步骤很固定,实操分三步,每步都有注意点:

sql 复制代码
1. 生成证书
openssl req -new -x509 -days 3650 -keyout root.key -out root.crt

2. 配置kingbase.conf
ssl = on
ssl_cert_file = '/data/cert/server.crt'

3. 配置sys_hba.conf
hostssl all all 192.168.0.0/16 scram-sha-256 clientcert=1

3.3 手动加密函数:主动防护敏感数据

有些超敏感字段,比如银行卡号、密码,除了存储加密,还需要手动加密后再存。KingbaseES提供了现成的加密函数,支持SM3、SM4、AES,实操中常用SM4加密,步骤:

  1. 加密存储:插入数据时调用加密函数;

  2. 解密查询:查询时调用解密函数;

  3. 注意:密钥要单独管理,不能硬编码在代码里。

完整示例代码:

sql 复制代码
-- 1. 创建含敏感字段的表
CREATE TABLE user_bank(
    id int PRIMARY KEY,
    user_id int NOT NULL,
    bank_card varchar(100) NOT NULL  -- 存储加密后的银行卡号
);

-- 2. 插入数据时加密(密钥从安全密钥管理系统获取)
INSERT INTO user_bank(id, user_id, bank_card)
VALUES(1, 1001, sm4('622208XXXXXXXX1234', 'SecKey@2024#SM4', 0));

-- 3. 查询时解密
SELECT 
    id,
    user_id,
    sm4(bank_card, 'SecKey@2024#SM4', 1) AS bank_card  -- 1表示解密
FROM user_bank WHERE user_id = 1001;

-- 4. SM3哈希加密(适用于密码等无需解密的场景)
INSERT INTO user_auth(id, user_id, password)
VALUES(1, 1001, sm3('User@123456'));

总结:构建全流程、可落地的KingbaseES安全防护闭环

KingbaseES安全防护体系是"源头管控到兜底保障"的全流程方案,符合国内高等级合规要求。其防护逻辑层层递进:以身份认证筑牢第一道防线,通过权限管控精准界定数据访问范围,靠全周期加密保障数据机密性,借运维应急形成兜底闭环。

金仓数据库体系核心优势在于实用可落地,提供明确代码示例,兼顾普通企业与高安全等级场景需求,助力企业将安全能力转化为业务保障,筑牢核心数据资产屏障。

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