OceanBase 安全体系解析之身份鉴别

本文作者：金长龙爱可生测试工程师，负责 DMP 产品的测试工作。

本文以MySQL为参照，详细阐述了OceanBase 在MySQL模式下的安全体系中，身份鉴别的能力，涵盖了身份鉴别机制、用户名的构成规则、密码的复杂度，以及密码过期策略的等方面。

用户鉴权

OceanBase下的身份鉴别机制

OceanBase 数据库目前仅支持通过密码进行用户身份验证，它采用了 MySQL Authentication Protocol（MAPI） 协议来实现这一过程。该协议依赖于客户端机器上的 MySQL 客户端帐户完成身份验证，要求客户端必须提供正确的用户名及密码，方能与OceanBase服务器成功建立连接。下面是身份鉴权的具体过程：

身份鉴权流程

客户端发起连接请求到 OceanBase 服务器
OceanBase 服务器发送随机字符串 (Nonce) 给客户端
客户端使用发送来的随机字符串以及正确的用户名和密码，进行哈希加密计算
客户端将加密后的 Token 发送回 OceanBase 服务器
OceanBase 服务器验证客户端发送的解码结果是否正确
如果解码结果正确，OceanBase 服务器允许客户端连接服务器；否则拒绝连接请求

注意：OceanBase 数据库当前支持的 MySQL 客户端版本为 5.5、5.6 和 5.7。当使用 MySQL 8.0 客户端连接 OceanBase 时，需要在连接命令上加 –default_auth=mysql_native_pasowrd。原因是 MySQL 5.6、MySQL 5.7 的默认加密算法是 mysql_native_password，而 MySQL 8.0 的默认加密算法是 caching_sha2_password。

用户命名

用户命名规则

一个 user 由 user_name 和 host 共同组成，这点 MySQL 和 OceanBase 是一致的；
MySQL 用户名最多包含 32 个字符，而 OceanBase 限制用户名不能超过 64 个字符。

下面我们看两个命名规则的例子。

使用举例

用户名的组成

用户名都是 u1 但 host 不同，代表着三个不同用户。

create user 'u1'@'%' identified by '123456';
create user 'u1'@'localhost' identified by '123456';
create user 'u1'@'127.0.0.1' identified by '123456';

通过 current_user() 函数查询当前登录用户，可以看到用户标识为 user_name@host。

长度限制

创建用户时，用户名长度超出限制，MySQL 和 OceanBase 的报错一致，提示 too long for user name。

MySQL

OceanBase

里的提示语部分有误，后续版本修复。

密码强度评定

为了防止恶意的密码攻击，OceanBase 和 MySQL 都提供设置密码复杂度的相关功能，以此来提升数据库的安全性。 OceanBase 和 MySQL 分别通过如下的一系列变量限制密码的复杂度规则。

# OceanBase 4.1
obclient [oceanbase]> SHOW VARIABLES LIKE "validate_password%";
+--------------------------------------+-------+
| Variable_name                        | Value |
+--------------------------------------+-------+
| validate_password_check_user_name    | on    |
| validate_password_length             | 0     |
| validate_password_mixed_case_count   | 0     |
| validate_password_number_count       | 0     |
| validate_password_policy             | low   |
| validate_password_special_char_count | 0     |
+--------------------------------------+-------+
6 rows in set (0.003 sec)
  
# MySQL 8.x
mysql [localhost:8031] {msandbox} ((none)) > SHOW VARIABLES LIKE "validate_password%";
+--------------------------------------+--------+
| Variable_name                        | Value  |
+--------------------------------------+--------+
| validate_password.check_user_name    | ON     |
| validate_password.dictionary_file    |        |
| validate_password.length             | 8      |
| validate_password.mixed_case_count   | 1      |
| validate_password.number_count       | 1      |
| validate_password.policy             | MEDIUM |
| validate_password.special_char_count | 1      |
+--------------------------------------+--------+
7 rows in set (0.00 sec)

差异对比

对比项	OceanBase	MySQL
安装方式	自带系统变量，可以直接配置。	需要先安装 `validate_password`组件（INSTALL COMPONENT ‘file://component_validate_password’;），然后才可以使用相关变量做密码限制>
参数个数	6 个系统变量，没有变量 `validate_password.dictionary_file`	7 个系统变量。其中的 `validate_password.dictionary_file`变量仅在 `validate_password.policy=STRONG`时才会生效（目前 oceanbase 不支持 STRONG 策略）。
`validate_password.policy` 变量值	支持配置 LOW、MEDIUM 两种密码检查策略	支持配置 LOW, MEDIUM, STRONG 三种密码检查策略；其中 STRONG 就是在 MEDIUM 策略的基础上增加了字典文件的检查。

两种数据库的参数默认值大部分都不同，使用中需要注意。

密码过期策略

主要包括手动设置密码过期和设置全局的密码过期策略。

MySQL

支持手动设置用户密码过期。

# 手动设置密码过期
mysql [localhost:8031] {msandbox} ((none)) > alter user 'jeffrey'@'%' PASSWORD EXPIRE;
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

# 密码过期后执行语句受限
mysql [localhost:8031] {jeffrey} ((none)) > show databases;
ERROR 1820 (HY000): You must reset your password using ALTER USER statement before executing this statement.

支持设置全局的密码过期策略：可以使用 default_password_lifetime 系统变量。

OceanBase

目前暂不支持。

登录失败处理

对于多次登录失败的用户，数据库会锁定该用户，以便防止恶意的密码攻击，从而保护数据库，提升数据库的安全性。

OceanBase

OceanBase 设计了几个租户级的参数，用来控制用户连续错误登录的次数以及账户的锁定时间。这是 OceanBase 特有而 MySQL 没有的。主要是以下三个参数，可以通过命令查询（SHOW PARAMETERS LIKE "connection_control_%";）。

connection_control_failed_connections_threshold：指定用户连续错误登录的次数
connection_control_min_connection_delay：达到错误登录次数之后锁定用户的最小时长
connection_control_max_connection_delay：达到错误登录次数之后锁定用户的最大时长

在每次登录失败时，OBServer 日志都会有相应的记录。

[root@31aa8013555f log]# grep "denied" observer.log
[2023-05-04 09:32:18.689329] WDIAG [SERVER] load_privilege_info (obmp_connect.cpp:553) [782][MysqlQueueTh5][T1][Y0-0005FA34D4B800AC-0-0] [lt=11][errcode=-4043] User access denied(login_info={tenant_name:"sys", user_name:"root", client_ip:"127.0.0.1", db:"oceanbase", scramble_str:"?sE@PP"WqS*v7KUJQ8cj"}, ret=-4043)

另外也截了一段登录成功时的日志。

[2023-05-23 09:07:52.658015] INFO [SERVER] process (obmp_connect.cpp:369) [12383][MysqlQueueTh1][T1][Y0-0005FBC67C77F146-0-0] [lt=9] MySQL LOGIN(direct_client_ip="127.0.0.1", client_ip=127.0.0.1, tenant_name=sys, tenant_id=1, user_name=u1, host_name=%, sessid=3221576719, proxy_sessid=0, sess_create_time=0, from_proxy=false, from_java_client=false, from_oci_client=true, from_jdbc_client=false, capability=150974085, proxy_capability=49408, use_ssl=true, c/s protocol="OB_2_0_CS_TYPE", autocommit=true, proc_ret=0, ret=0)

MySQL

从 MySQL 8.0.19 开始，可以在 create user 和 alter user 语句中使用 FAILED_LOGIN_ATTEMPTS 和 PASSWORD_LOCK_TIME 选项为每个帐户配置所需的登录失败次数和锁定时间。

FAILED_LOGIN_ATTEMPTS：指定连续错误密码的次数
PASSWORD_LOCK_TIME：达到错误登录次数之后的锁定时长（单位天）

使用举例

CREATE USER 'u1'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password'
  FAILED_LOGIN_ATTEMPTS 3 PASSWORD_LOCK_TIME 3;
 
ALTER USER 'u2'@'localhost'
  FAILED_LOGIN_ATTEMPTS 4 PASSWORD_LOCK_TIME UNBOUNDED;

小结

OceanBase （MySQL 模式）在安全审计的身份鉴别方面与 MySQL 功能基本一致。