MySQL中TCP和套接字SSL加密连接行为分析

目录

一、前言

二、背景

三、参数介绍

3.1、 have_openssl

3.2、have_ssl

3.3、require_secure_transport

四、--ssl-mode=mode

五、CREATE USER SSL/TLS选项

六、问题验证

6.1、使用套接字连接

6.2、使用TCP连接

七、分析与总结

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一、前言

SSL（Secure Sockets Layer）认证是客户端到云数据库服务器端的认证，对用户和服务器进行认证。开通 SSL 加密，可获取 CA 证书，将 CA 证书上传在服务端。在客户端访问数据库时，将激活 SSL 协议，在客户端和数据库服务端之间建立一条 SSL 安全通道，实现数据信息加密传输，防止数据在传输过程中被截取、篡改、窃听，保证双方传递信息的安全性。

SSL 协议要求建立在可靠的传输层协议（TCP）之上，其优势在于它是与应用层协议独立无关的，高层的应用层协议（例如：HTTP、FTP、TELNET 等）能透明地建立于 SSL 协议之上。SSL 协议在应用层协议通信之前就已经完成加密算法、通信密钥的协商及服务器认证工作，在此之后应用层协议所传送的数据都会被加密，从而保证通信的私密性。

二、背景

使用非加密方式连接数据库时，在网络中传输的所有信息都是明文，因此存在被非法用户窃听、篡改、冒充的三大风险；而 SSL 协议是为解决这三大风险而设计的，理论上可达到：

• 信息是加密传播，第三方无法窃听。
• 具有校验机制，一旦被篡改，通信双方会立刻发现。
• 配备身份证书，防止身份被冒充。

数据库 MySQL 支持通过开启 SSL 加密来增强链路安全性，并支持下载和安装 SSL CA 证书到需要的应用服务。

SSL 加密不保护数据本身，是确保来往于数据库和服务器之间的流量安全，在传输层对网络连接进行加密，能够提升通信数据的安全性和完整性，但会同时增加网络连接响应时间。

三、参数介绍

3.1、 have_openssl

• 这个变量表示 MySQL 服务器是否编译时包含了 OpenSSL 支持。OpenSSL 是一个开源的加密库，广泛用于实现 SSL 和 TLS 协议。
• 如果值为 YES，表示服务器支持 OpenSSL，可以用于建立安全的 SSL 连接。

3.2、have_ssl

• 这个变量表示 MySQL 服务器是否编译时包含了 SSL 支持。SSL（Secure Sockets Layer）用于在客户端和服务器之间建立安全的加密连接。
• 如果值为 YES，表示服务器支持 SSL，可以配置 SSL 加密连接。

3.3、require_secure_transport

• 当 require_secure_transport 设置为 ON 时，MySQL 服务器会拒绝所有非加密的客户端连接。这意味着所有客户端连接都必须使用 SSL/TLS 加密，以确保数据传输的安全性。
• 默认情况下，require_secure_transport 设置为 OFF，允许非加密连接。

四、--ssl-mode=mode

8.0官方文档：https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/connection-options.html

• DISABLED：禁用 SSL 加密连接。客户端可以不使用 SSL 连接。
• PREFERRED：首选 SSL 加密连接，如果服务器不支持 SSL，客户端会退回到非加密连接。这是默认值。

  

• REQUIRED：必须使用 SSL 加密连接，如果服务器不支持 SSL，连接将失败。
• VERIFY_CA：必须使用 SSL 加密连接，并验证服务器证书是否由受信任的证书颁发机构签发。
• VERIFY_IDENTITY：必须使用 SSL 加密连接，并验证服务器证书的主机名或 IP 地址是否与实际连接的主机名或 IP 地址匹配。

  

五、CREATE USER SSL/TLS选项

官方文档：https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/create-user.html#create-user-tls

create user 允许tls_option的值有多个，下面只介绍SSL

• SSL

通知服务器只允许语句指定的所有帐户进行加密连接。

CREATE USER 'jeffrey'@'localhost' REQUIRE SSL;

默认情况下，客户端尝试建立安全连接。对于具有REQUIRE SSL的帐户，如果无法建立安全连接，则连接尝试失败。

六、问题验证

6.1、使用套接字连接

这里创建一个demo4的用户并设置该账号进行加密连接

尝试使用套接字进行连接，可以看到这里没有进行安全连接导致连接失败，而指定--ssl-ca后则连接成功，并且使用了ssl加密

6.2、使用TCP连接

可以看到使用TCP连接时，没有指定--ssl-mode的模式，也没有指定--ssl-ca，但是可以连接成功，没有被拒绝掉，并且连接后发现实际链路还是加密了的

七、分析与总结

问题分析：

• 首先TCP 连接是网络层的连接方式，而 SSL 加密是应用层的安全协议。
• 其次REQUIRE SSL 仅是账号级别的限制，而非协议级别的强制。
• 最后发现当关闭have_ssl和have_openssl后，使用TCP连接后查看实际链路上并没有加密

实际连接行为：

当 have_ssl 和 have_openssl 被禁用时：

• 无论是使用 TCP 连接还是套接字连接，都不会进行加密连接。

当 have_ssl 和 have_openssl 被启用时：

• TCP 连接：MySQL 服务器会默认尝试使用加密连接，即使客户端没有显式指定 --ssl-ca 或其他 SSL 参数。这是因为服务器配置为支持 SSL，客户端驱动程序可能会自动协商使用 SSL。
• 套接字连接：默认情况下，套接字连接（Unix socket）通常不使用 SSL 加密，因为它是一种本地通信方式。如果用户被设置为 REQUIRE SSL，而客户端没有显式指定 SSL 参数（如 --ssl-ca），连接将失败，因为套接字连接默认不使用 SSL。