MongoDB安全认证

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

（1）切换到admin数据库对用户的添加

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、config、test 等，即为哪个数据库实例设置用户

举例:

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

（2）修改密码

db.changeUserPassword('用户名','新密码');

（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

（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

（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

>show dbs
admin 0.000GB
config 0.000GB
local 0.000GB
mydb1 0.000GB
> use mydb1
switched to db mydb1
> db.c1.insert({name:"testdb1"})
> db.c1.insert({name:"testdb1"})
> show tables
c1
c2
> db.c1.find()
...

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

use mydb1
switched to db mydb1
> db
mydb1
> db.createUser({
... user:"zhangsan",
... pwd:"123456",
... roles:[{role:"readWrite",db:"mydb1"}]
... })
> db.createUser({
... user:"lisi",
... pwd:"123456",
... roles:[{role:"read",db:"mydb1"}]
... })

接着从客户端关闭 MongoDB 服务端，之后使用服务端以安全认证方式进行启动

> use admin
switched to db admin
> db.shutdownServer()
server should be down...

（2）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

（3）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

> db.auth("zhangsan","123456")
1
> show dbs
mydb1 0.000GB
> show tables
c1
c2

（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。

mongo localhost:57017
> use admin
switched to db admin
> db.auth("root","root")
1
> show dbs
...

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

use lagou_resume
db.createUser({
... user:"chengdao",
... pwd:"123456",
... roles:[{role:"readWrite",db:"lagou_resume"}]
... })

（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

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

直接启动太麻烦，我们可以建立一个shell脚本，然后批量启动。

vi startup.sh # 建立文件

# 将下面内容添加到此文件中，并保存退出

./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
对此文件添加执行权限：chomd +x startup.sh
启动文件：./startup.sh

（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