MySQL InnoDB表空间加密示例详解

吾爱主题阅读：305 2024-04-05 16:22:26 评论：0

前言

从 mysql5.7.11开始，mysql对innodb支持存储在单独表空间中的表的数据加密。此功能为物理表空间数据文件提供静态加密。该加密是在引擎内部数据页级别的加密手段，在数据页写入文件系统时加密，加密用的是aes算法，而其解密是在从文件读到内存中时进行。

1 配置加密插件

1.1 修改配置文件

在mysql配置文件【mysqld】x项中添加如下内容

1 2 3 4 plugin_dir=/usr/ local /mysql5.7/lib/mysql/plugin 　　# 插件路径，根据实际情况修改 early-plugin- load = "keyring_file.so" 　　# 加密插件 keyring_file_data=/data/mysql3306/keyring/keyring　　# 路径不存在，需要创建 innodb_file_per_table=1 　　　　　　　　　　　　　　　# 只作用于独立表空间

1.2 创建加密所需的路径并配置权限

创建时要注意，keyring_file_data 里配置的keyring会在启动时自动创建，本步骤中创建到对应目录即可

1 2 3 mkdir -p /data/mysql3306/keyring/ chown -r mysql:mysql /data/mysql3306/keyring/ chmod 750 /data/mysql3306/keyring

1.3 重启mysql

重启mysql即可，启动后会发现注意/data/mysql3306/keyring 目录下生成了 keyring文件

注意，重启后也要看一下mysql错误日志里有没有相关错误信息，如果没有错误则继续进行

1.4 查看插件状态

启动后可以查看插件是否生效

1 2 3 4 5 6 7 mysql> select plugin_name, plugin_status, plugin_type,plugin_library from information_schema.plugins where plugin_name like 'keyring_file' ; + --------------+---------------+-------------+-----------------+ | plugin_name | plugin_status | plugin_type | plugin_library | + --------------+---------------+-------------+-----------------+ | keyring_file | active | keyring | keyring_file.so | + --------------+---------------+-------------+-----------------+ 1 row in set (0.01 sec)

或者用 show plugins命令查看

2 测试加密表空间

2.1 创建加密的新表

创建一张新表，并添加encryption='y' ，加密表空间

1 2 3 4 5 6 mysql> create table test1( id int primary key auto_increment, name varchar (20), key name ( name )) encryption= 'y' ; query ok, 0 rows affected (0.02 sec)

此时，keyring文件也会有变化

2.2 新增数据

向新增的测试表里添加测试数据，并查看

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 mysql> insert into test1(id, name ) values (1, 'anm' ),(2, 'keyring' ); query ok, 2 rows affected (0.01 sec) records: 2 duplicates: 0 warnings: 0 mysql> select * from test1; + ----+---------+ | id | name | + ----+---------+ | 1 | anm | | 2 | keyring | + ----+---------+ 2 rows in set (0.00 sec)

2.3修改是否加密

测试取消表空间加密

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 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 mysql> show create table test1; + -------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ | table | create table | + -------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ | test1 | create table `test1` ( `id` int (11) not null auto_increment, ` name ` varchar (20) default null , primary key (`id`), key ` name ` (` name `) ) engine=innodb auto_increment=3 default charset=utf8mb4 encryption= 'y' | + -------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ 1 row in set (0.00 sec) mysql> alter table test1 encryption= 'n' ; query ok, 2 rows affected (0.04 sec) records: 2 duplicates: 0 warnings: 0 mysql> show create table test1; + -------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ | table | create table | + -------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ | test1 | create table `test1` ( `id` int (11) not null auto_increment, ` name ` varchar (20) default null , primary key (`id`), key ` name ` (` name `) ) engine=innodb auto_increment=3 default charset=utf8mb4 encryption= 'n' | + -------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ 1 row in set (0.00 sec) mysql> select * from test1; + ----+---------+ | id | name | + ----+---------+ | 1 | anm | | 2 | keyring | + ----+---------+ 2 rows in set (0.00 sec)

再配置为加密

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 mysql> alter table test1 encryption= 'y' ; query ok, 2 rows affected (0.03 sec) records: 2 duplicates: 0 warnings: 0 mysql> select * from test1; + ----+---------+ | id | name | + ----+---------+ | 1 | anm | | 2 | keyring | + ----+---------+ 2 rows in set (0.00 sec)

所以，表空间加密方式是可以在线调整的，且对数据查询不影响。

另外，keyring_file_data也是可以动态调整的，比较简单，就不演示了

2.4 统计表空间加密的表

想要知道哪些表的表空间加密了，可以通过数据字典表里查看

1 2 3 4 5 6 7 mysql> select table_schema, table_name, create_options from information_schema.tables where table_schema= 'testdb2' and create_options= 'encryption="y"' ; + --------------+------------+----------------+ | table_schema | table_name | create_options | + --------------+------------+----------------+ | testdb2 | test1 | encryption= "y" | + --------------+------------+----------------+ 1 row in set (0.00 sec)

3. 异常处理

如果keyring文件损坏或被误删除了，会出现什么情况

3.1 备份keyring文件

为了保险起见，先备份一下keyring文件

1 2 3 4 5 [root@mha1 keyring]# cp -p keyring keyring.bak [root@mha1 keyring]# ll -h total 8.0k -rw-r ----- 1 mysql mysql 155 aug 16 09:10 keyring -rw-r ----- 1 mysql mysql 155 aug 16 09:10 keyring.bak

3.2 删除keyring

直接删除keyring文件

1 2 3 4 [root@mha1 keyring]# rm -f keyring [root@mha1 keyring]# ll -h total 4.0k -rw-r ----- 1 mysql mysql 155 aug 16 09:10 keyring.bak

3.3 查看数据是否正常

查看数据及新建加密表是否成功

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 mysql> select * from test1; + ----+---------+ | id | name | + ----+---------+ | 1 | anm | | 2 | keyring | + ----+---------+ 2 rows in set (0.00 sec) mysql> create table test2(id int primary key auto_increment, name varchar (20), key name ( name )) encryption= 'y' ; query ok, 0 rows affected (0.01 sec)

也就是说此时，即使keyrig文件丢失也是可以正常操作的

3.4 重启数据库

重启数据库后，会发现，又自动生成了keyring文件

此时再查看加密表

1 2	`mysql>` `select` `*` `from` `test1;` `error 3185 (hy000): can't find master` `key` `from` `keyring, please` `check` `in` `the server log if a keyring plugin` `is` `loaded` `and` `initialized successfully.`

创建加密表

1 2	`mysql>` `create` `table` `test3(id` `int` `primary` `key` `auto_increment,` `name` `varchar` `(20),` `key` `name` `(` `name` `)) encryption=` `'y'` `;` `query ok, 0` `rows` `affected (0.02 sec)`

新建表是可以的，因为此时相当于初始化的时候。

那么再将原keyring还原，然后再重启数据库，会发现又能成功了

1 2 3 4 5 6 7 8 mysql> select * from test1; + ----+---------+ | id | name | + ----+---------+ | 1 | anm | | 2 | keyring | + ----+---------+ 2 rows in set (0.00 sec)

4 keyring管理

4.1 定期备份

可以每日进行备份，但是备份的路径和日常备份分开，需要还原的时候再拷贝至目标文件

4.2 定期更新

为了考虑安全性，当怀疑key泄露时，需要进行更新。更新后原先的表依旧可以正常方案，因为更新置灰改变master encryption key 并重新加密 tablespace keys，不会对表空间重新加密或解密。更新的方法：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 -- 更新 master key mysql> alter instance rotate innodb master key ; query ok, 0 rows affected (0.00 sec) -- 更新后依旧能正常访问 mysql> select * from test1; + ----+---------+ | id | name | + ----+---------+ | 1 | anm | | 2 | keyring | + ----+---------+ 2 rows in set (0.00 sec)