mysql使用SSL连接配置学习(一)

参考：https://www.jb51.net/article/100432.htm、https://www.cnblogs.com/mysql-dba/p/7061300.html

一、SSL介绍

SSL（Secure Socket Layer：安全套接字层）利用数据加密、身份验证和消息完整性验证机制，为基于TCP等可靠连接的应用层协议提供安全性保证。

SSL协议提供的功能主要有：

           1、 数据传输的机密性：利用对称密钥算法对传输的数据进行加密。
           2.、身份验证机制：基于证书利用数字签名方法对服务器和客户端进行身份验证，其中客户端的身份验证是可选的。
           3、 消息完整性验证：消息传输过程中使用MAC算法来检验消息的完整性。

如果用户的传输不是通过SSL的方式，那么其在网络中数据都是以明文进行传输的，而这给别有用心的人带来了可乘之机。所以，现在很多大型网站都开启了SSL功能。同样地，在我们数据库方面，如果客户端连接服务器获取数据不是使用SSL连接，那么在传输过程中，数据就有可能被窃取。

二、MySQL SSL配置和启用

1、查看SSL开启情况

SHOW VARIABLES LIKE '%ssl%';

 Variable_name | Value           |
+---------------+-----------------+
| have_openssl  | YES             |
| have_ssl      | YES             |    #已经开启了SSL
| ssl_ca        | ca.pem          |
| ssl_capath    |                 |
| ssl_cert      | server-cert.pem |
| ssl_cipher    |                 |
| ssl_crl       |                 |
| ssl_crlpath   |                 |
| ssl_key       | server-key.pem 

2、利用mysql自带命令生成ssl配置文件
shell> bin/mysqld --initialize --user=mysql    
shell> bin/mysql_ssl_rsa_setup 

当运行完这个命令后，默认会在data_dir（windows初始路径C:\ProgramData\MySQL\MySQL Server 8.0\Data）目录下生成以下pem文件，这些文件就是用于启用SSL功能的：

ca-cert.pem: CA 证书, 用于生成服务器端/客户端的数字证书. ca-key.pem: CA 私钥, 用于生成服务器端/客户端的数字证书. server-key.pem: 服务器端的 RSA 私钥 server-req.pem: 服务器端的证书请求文件, 用于生成服务器端的数字证书. server-cert.pem: 服务器端的数字证书. client-key.pem: 客户端的 RSA 私钥 client-req.pem: 客户端的证书请求文件, 用于生成客户端的数字证书. client-cert.pem: 客户端的数字证书.

服务器端配置

服务器端需要用到三个文件, 分别是: CA 证书, 服务器端的 RSA 私钥, 服务器端的数字证书, 我们需要在 [mysqld] 配置域下添加如下内容:

ssl-ca=/etc/mysql/ca-cert.pem ssl-cert=/etc/mysql/server-cert.pem ssl-key=/etc/mysql/server-key.pem

接着我们还可以更改 bind-address, 使 MySQL 服务可以接收来自所有 ip 地址的客户端, 即:

bind-address = *

当配置好后, 我们需要重启 MySQL 服务, 使能配置.

最后一步, 我们添加一个需要使用 SSL 才可以登录的帐号, 来验证一下我们所配置的 SSL 是否生效:

GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'ssl_test'@'%' IDENTIFIED BY 'ssl_test' REQUIRE SSL;
FLUSH PRIVILEGES;

客户端配置

客户端配置相对简单一些. 首先我们需要拷贝 ca-cert.pem, client-cert.pem 和 client-key.pem 这三个文件到客户端主机中, 然后我们可以执行如下命令来使用 SSL 连接 MySQL 服务:

mysql --ssl-ca=/path/to/ca-cert.pem --ssl-cert=/path/to/client-cert.pem --ssl-key=/path/to/client-key.pem -h host_name -u ssl_test -p
除了上述的使用命令行方式配置 SSL 外, 我们也可以使用配置文件的方式. 即在 ~/.my.cnf 文件中添加如下内容即可:

1 2 3 4

[client] ssl-ca=/path/to/ca-cert.pem ssl-cert=/path/to/client-cert.pem ssl-key=/path/to/client-key.pem

当连接成功后, 我们执行如下指令

mysql> \s -------------- /usr/local/mysql/bin/mysql Ver 14.14 Distrib 5.7.18, for linux-glibc2.5 (x86_64) using EditLine wrapper Connection id: 2973 Current database: Current user: dba@10.126.xxx.xxx SSL: Cipher in use is DHE-RSA-AES256-SHA #表示该dba用户是采用SSL连接到mysql服务器上的，如果不是ssl，那么会显示“Not in use“ Current pager: more Using outfile: '' Using delimiter: ; Server version: 5.7.18-log MySQL Community Server (GPL) Protocol version: 10 Connection: 10.126.126.160 via TCP/IP Server characterset: utf8 Db characterset: utf8 Client characterset: utf8 Conn. characterset: utf8 TCP port: 3306 Uptime: 2 hours 35 min 48 sec

【注意】：如果用户是采用本地localhost或者sock连接数据库，那么不会使用SSL方式了。

强制某用户必须使用SSL连接数据库

#修改已存在用户

ALTER USER 'dba'@'%' REQUIRE SSL;

#新建必须使用SSL用户

grant select on *.* to 'dba'@'%' identified by 'xxx' REQUIRE SSL;

对于上面强制使用ssl连接的用户，如果不是使用ssl连接的就会报错，像下面这样：

[root]# /usr/local/mysql/bin/mysql -udba -p -h10.126.xxx.xxx --ssl=0
Enter password: 
ERROR 1045 (28000): Access denied for user 'dba'@'10.126.xxx.xxx' (using password: YES)

3、使用 OpenSSL 创建 SSL 证书和私钥

查看openssl版本：

>>> /usr/local/Cellar/openssl/1.0.2j/bin/openssl version OpenSSL 1.0.2j 26 Sep 2016

新建一个 ~/temp/cert 目录, 用于存放生成的证书和私钥

mkdir ~/temp/cert cd ~/temp/cert

mkdir ~/temp/cert cd ~/temp/cert

创建 CA 私钥和 CA 证书

然后, 我们先来生成一个 CA 私钥:

openssl genrsa 2048 > ca-key.pem

当有了一个 CA 私钥, 我们接下来就可以使用这个私钥生成一个新的数字证书:

openssl req -sha1 -new -x509 -nodes -days 3650 -key ca-key.pem > ca-cert.pem

执行这个命令时, 会需要填写一些问题, 随便填写就可以了. 例如:

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

>>> openssl req -sha1 -new -x509 -nodes -days 3650 -key ca-key.pem > ca-cert.pem   You are about to be asked to enter information that will be incorporated into your certificate request. What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN. There are quite a few fields but you can leave some blank For some fields there will be a default value, If you enter '.', the field will be left blank. ----- Country Name (2 letter code) [AU]:CN State or Province Name (full name) [Some-State]:Beijing Locality Name (eg, city) []:Beijing Organization Name (eg, company) [Internet Widgits Pty Ltd]:xys Organizational Unit Name (eg, section) []:xys Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name) []:xys Email Address []:yongshun1228@gmail.com

执行上述命令后, 我们就有了一个 CA 私钥和一个 CA 证书.

创建服务器端的 RSA 私钥和数字证书

接着, 我们需要创建服务器端的私钥和一个证书请求文件, 命令如下:

openssl req -sha1 -newkey rsa:2048 -days 3650 -nodes -keyout server-key.pem > server-req.pem

上面这个命令会生成一个新的私钥(server-key.pem), 同时会使用这个新私钥来生成一个证书请求文件(server-req.pem).
上面这个命令同样需要回答几个问题, 随便填写即可. 不过需要注意的是, A challenge password 这一项需要为空.
即:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

>>> openssl req -sha1 -newkey rsa:2048 -days 3650 -nodes -keyout server-key.pem > server-req.pem   Generating a 2048 bit RSA private key .................+++ ..+++ writing new private key to 'server-key.pem' ----- You are about to be asked to enter information that will be incorporated into your certificate request. What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN. There are quite a few fields but you can leave some blank For some fields there will be a default value, If you enter '.', the field will be left blank. ----- Country Name (2 letter code) [AU]:CN State or Province Name (full name) [Some-State]:Beijing Locality Name (eg, city) []:Beijing Organization Name (eg, company) [Internet Widgits Pty Ltd]:xys Organizational Unit Name (eg, section) []:xys Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name) []:xys Email Address []:yongshun1228@gmail.com   Please enter the following 'extra' attributes to be sent with your certificate request A challenge password []: An optional company name []:

下一步, 我们需要将生成的私钥转换为 RSA 私钥文件格式:

openssl rsa -in server-key.pem -out server-key.pem

最后一步, 我们需要使用原先生成的 CA 证书来生成一个服务器端的数字证书:

openssl x509 -sha1 -req -in server-req.pem -days 3650 -CA ca-cert.pem -CAkey ca-key.pem -set_serial 01 > server-cert.pem

上面的命令会创建以服务器端的数字证书文件.

创建客户端的 RSA 私钥和数字证书

和服务器端所执行的命令类似, 我们也需要为客户端生成一个私钥和证书请求文件, 命令如下:

openssl req -sha1 -newkey rsa:2048 -days 3650 -nodes -keyout client-key.pem > client-req.pem

同样地, 我们需要将生成的私钥转换为 RSA 私钥文件格式:

openssl rsa -in client-key.pem -out client-key.pem

最后, 我们也需要为客户端创建一个数字证书:

openssl x509 -sha1 -req -in client-req.pem -days 3650 -CA ca-cert.pem -CAkey ca-key.pem -set_serial 01 > client-cert.pem

4、如果安装MySQL57时没有运行过mysql_ssl_rsa_setup，那么如何开启SSL呢？

1)、关闭MySQL服务
2)、运行mysql_ssl_rsa_setup 命令
3)、到data_dir目录下修改.pem文件的所属权限用户为mysql
chown -R mysql.mysql *.pem
4)、启动MySQL服务

1、MySQL5.7默认是开启SSL连接，如果强制用户使用SSL连接，那么应用程序的配置也需要明确指定SSL相关参数，否则程序会报错。

2、虽然SSL方式使得安全性提高了，但是相对地使得QPS也降低23%左右。所以要谨慎选择：

      2.1、对于非常敏感核心的数据，或者QPS本来就不高的核心数据，可以采用SSL方式保障数据安全性；

      2.2、对于采用短链接、要求高性能的应用，或者不产生核心敏感数据的应用，性能和可用性才是首要，建议不要采用SSL方式；