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MySQL InnoDB表空间加密示例详解

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

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

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

MySQL InnoDB表空间加密示例详解

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

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

MySQL InnoDB表空间加密示例详解

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

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

MySQL InnoDB表空间加密示例详解

2.2 新增数据

向新增的测试表里添加测试数据,并查看

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

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

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

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

[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

[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

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

MySQL InnoDB表空间加密示例详解

此时再查看加密表

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

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

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:

-- 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)

至此,InnoDB表空间的简单使用就演示完毕。其中还有很多细节,可以查看官方文档进行探索,https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/innodb-data-encryption.html。

总结

文章来源于互联网:MySQL InnoDB表空间加密示例详解

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