| Документация по PostgreSQL 9.4.1 | |||
|---|---|---|---|
| Пред. | Уровень выше | Глава 17. Подготовка к работе и сопровождение сервера | След. |
17.9. Защита соединений TCP/IP с применением SSL
В PostgreSQL встроена поддержка SSL для шифрования трафика между клиентом и сервером, что повышает уровень безопасности системы. Для использования этой возможности необходимо, чтобы и на сервере, и на клиенте был установлен OpenSSL, и поддержка SSL была разрешена в PostgreSQL при сборке (см. Главу 15).
Когда в установленном сервере PostgreSQL разрешена поддержка SSL, его можно запустить с включённым механизмом SSL, задав в postgresql.conf для параметра ssl значение on. Запущенный сервер будет принимать, как обычные, так и SSL-подключения в одном порту TCP и будет согласовывать использование SSL с каждым клиентом. По умолчанию клиент выбирает режим подключения сам; как настроить сервер, чтобы он требовал использовать только SSL для всех или некоторых подключений, вы можете узнать в Разделе 19.1.
PostgreSQL читает системный файл конфигурации OpenSSL. По умолчанию этот файл называется openssl.cnf и находится в каталоге, который сообщает команда openssl version -d. Если требуется указать другое расположение файла конфигурации, его можно задать в переменной окружения OPENSSL_CONF.
OpenSSL предоставляет широкий выбор шифров и алгоритмов аутентификации разной защищённости. Хотя список шифров может быть задан непосредственно в файле конфигурации OpenSSL, можно задать отдельные шифры именно для сервера баз данных, указав их в параметре ssl_ciphers в postgresql.conf.
Замечание: Накладные расходы, связанные с шифрованием, в принципе можно исключить, ограничившись только проверкой подлинности, то есть применяя шифр NULL-SHA или NULL-MD5. Однако в этом случае посредник сможет пропускать через себя и читать весь трафик между клиентом и сервером. Кроме того, шифрование привносит минимальную дополнительную нагрузку по сравнению с проверкой подлинности. По этим причинам использовать шифры NULL не рекомендуется.
Чтобы сервер мог работать в режиме SSL, ему необходимы файлы с сертификатом сервера и закрытым ключом. По умолчанию это должны быть файлы server.crt и server.key, соответственно, расположенные в каталоге данных, но можно использовать и другие имена и местоположения файлов, задав их в конфигурационных параметрах ssl_cert_file и ssl_key_file. В Unix-подобных системах к файлу server.key должен быть запрещён любой доступ группы и всех остальных; чтобы установить такое ограничение, выполните chmod 0600 server.key. Если закрытый ключ защищён паролем, сервер запросит пароль и не запустится, пока этот пароль не будет введён.
В некоторых случаях сертификат сервера может подписываться "промежуточным" центром сертификации, сам этот сертификат не обязательно должен быть доверенным для клиентов. Чтобы использовать такой сертификат, нужно добавить к файлу server.crt сертификат выдавшего его центра сертификации, затем сертификат вышестоящего центра и так далее, до сертификата "корневого" или "промежуточного" центра, которому доверяют клиенты. Клиенты считают сертификат доверенным, если он подписан сертификатом, содержащимся в их собственном файле root.crt.
17.9.1. Использование клиентских сертификатов
Чтобы клиенты могли подключаться к серверу, только предоставив доверенный сертификат, поместите сертификаты доверенных центров сертификации (ЦСs) в файл root.crt в каталоге данных, задайте для параметра ssl_ca_file в postgresql.conf значение root.crt и присвойте значение 1 параметру clientcert в соответствующих строках hostssl в pg_hba.conf. После этого сервер будет запрашивать от клиента сертификат при попытке установить SSL-соединение. (Как настроить сертификаты на клиенте, описывается в Разделе 31.18.) Получив сертификат клиента, сервер примет его, только если он подписан одним из доверенных центров сертификации. Если в root.crt добавлены сертификаты промежуточных ЦС, этот файл должен также содержать цепочки сертификатов до соответствующих корневых ЦС. Если установлен параметр ssl_crl_file, при подключении также проверяются списки отозванных сертификатов (CRL, Certificate Revocation List). (По ссылке http://h71000.www7.hp.com/DOC/83final/BA554_90007/ch04s02.html можно найти диаграммы, иллюстрирующие применение сертификатов SSL.)
Параметр clientcert в файле конфигурации pg_hba.conf можно использовать с любым методом аутентификации, но только для строк hostssl. Когда clientcert не задан или равен 0, сервер, тем не менее, будет проверять представленный клиентом сертификат по своему списку доверенных ЦС (если он настроен), но позволит клиенту подключиться без сертификата.
Заметьте, что файл root.crt на сервере содержит сертификаты центров сертификации верхнего уровня, которые считаются доверенными для подписания клиентских сертификатов. В принципе в нём может отсутствовать сертификат ЦС, подписавшего сертификат сервера, хотя в большинстве случаев этот ЦС также должен быть доверенным для клиентских сертификатов.
Если вы используете клиентские сертификаты, вы можете также применить метод аутентификации cert, чтобы сертификаты обеспечивали не только защиту соединений, но и проверку подлинности пользователей. За подробностями обратитесь к Подразделу 19.3.9.
17.9.2. Файлы, используемые SSL-сервером
В Таблице 17-2 кратко описаны все файлы, имеющие отношение к настройке SSL на сервере. (Здесь приведены стандартные или типичные имена файлов. В конкретной системе они могут быть другими.)
Таблица 17-2. Файлы, используемые SSL-сервером
| Файл | Содержимое | Назначение |
|---|---|---|
| ssl_cert_file ($PGDATA/server.crt) | сертификат сервера | отправляется клиенту для идентификации сервера |
| ssl_key_file ($PGDATA/server.key) | закрытый ключ сервера | подтверждает, что сертификат сервера был передан его владельцем; не гарантирует, что его владельцу можно доверять |
| ssl_ca_file ($PGDATA/root.crt) | сертификаты доверенных ЦС | позволяет проверить, что сертификат клиента подписан доверенным центром сертификации |
| ssl_crl_file ($PGDATA/root.crl) | сертификаты, отозванные центрами сертификации | сертификат клиента должен отсутствовать в этом списке |
Файлы server.key, server.crt, root.crt и root.crl (или альтернативные файлы, заменяющие их) считываются только при запуске сервера; поэтому сервер необходимо перезапустить, чтобы изменения в них вступили в силу.
17.9.3. Создание самоподписанного сертификата
Чтобы создать самоподписанный сертификат для сервера быстрым способом, выполните следующую команду OpenSSL:
openssl req -new -text -out server.req
Введите информацию, которую запрашивает openssl. Обязательно укажите правильное имя локального компьютера в поле "Common Name" (Общее имя); пароль запроса можно оставить пустым. Программа сгенерирует ключ, защищённый паролем; она не примет пароль короче четырёх символов. Чтобы удалить пароль (вы должны сделать это, если хотите, чтобы сервер запускался автоматически), выполните такие команды:
openssl rsa -in privkey.pem -out server.key rm privkey.pem
Введите старый пароль, чтобы разблокировать файл ключа. Теперь выполните:
openssl req -x509 -in server.req -text -key server.key -out server.crt
В результате вы получите самоподписанный сертификат, и затем нужно будет скопировать ключ и сертификат туда, где их будет искать сервер. Наконец, выполните:
chmod og-rwx server.key
Сервер не примет этот файл, если для него будут заданы более либеральные права доступа. Подробнее узнать о том, как создаётся закрытый ключ и сертификат сервера, можно в документации OpenSSL.
Самоподписанный сертификат можно использовать при тестировании, но для производственной среды необходимо получить сертификат, подписанный центром сертификации (ЦС) (одним из глобальных ЦС или локальным), чтобы клиенты могли проверять подлинность сервера. Если все клиенты относятся к одной организации, рекомендуется использовать локальный ЦС.
| Пред. | Начало | След. |
| Возможности шифрования | Уровень выше | Защита соединений TCP/IP с применением туннелей SSH |
| PostgreSQL 9.4.1 Documentation | |||
|---|---|---|---|
| Prev | Up | Chapter 17. Server Setup and Operation | Next |
17.9. Secure TCP/IP Connections with SSL
PostgreSQL has native support for using SSL connections to encrypt client/server communications for increased security. This requires that OpenSSL is installed on both client and server systems and that support in PostgreSQL is enabled at build time (see Chapter 15).
With SSL support compiled in, the PostgreSQL server can be started with SSL enabled by setting the parameter ssl to on in postgresql.conf. The server will listen for both normal and SSL connections on the same TCP port, and will negotiate with any connecting client on whether to use SSL. By default, this is at the client's option; see Section 19.1 about how to set up the server to require use of SSL for some or all connections.
PostgreSQL reads the system-wide OpenSSL configuration file. By default, this file is named openssl.cnf and is located in the directory reported by openssl version -d. This default can be overridden by setting environment variable OPENSSL_CONF to the name of the desired configuration file.
OpenSSL supports a wide range of ciphers and authentication algorithms, of varying strength. While a list of ciphers can be specified in the OpenSSL configuration file, you can specify ciphers specifically for use by the database server by modifying ssl_ciphers in postgresql.conf.
Note: It is possible to have authentication without encryption overhead by using NULL-SHA or NULL-MD5 ciphers. However, a man-in-the-middle could read and pass communications between client and server. Also, encryption overhead is minimal compared to the overhead of authentication. For these reasons NULL ciphers are not recommended.
To start in SSL mode, files containing the server certificate and private key must exist. By default, these files are expected to be named server.crt and server.key, respectively, in the server's data directory, but other names and locations can be specified using the configuration parameters ssl_cert_file and ssl_key_file. On Unix systems, the permissions on server.key must disallow any access to world or group; achieve this by the command chmod 0600 server.key. If the private key is protected with a passphrase, the server will prompt for the passphrase and will not start until it has been entered.
In some cases, the server certificate might be signed by an "intermediate" certificate authority, rather than one that is directly trusted by clients. To use such a certificate, append the certificate of the signing authority to the server.crt file, then its parent authority's certificate, and so on up to a certificate authority, "root" or "intermediate", that is trusted by clients, i.e. signed by a certificate in the clients' root.crt files.
17.9.1. Using Client Certificates
To require the client to supply a trusted certificate, place certificates of the certificate authorities (CAs) you trust in the file root.crt in the data directory, set the parameter ssl_ca_file in postgresql.conf to root.crt, and set the clientcert parameter to 1 on the appropriate hostssl line(s) in pg_hba.conf. A certificate will then be requested from the client during SSL connection startup. (See Section 31.18 for a description of how to set up certificates on the client.) The server will verify that the client's certificate is signed by one of the trusted certificate authorities. If intermediate CAs appear in root.crt, the file must also contain certificate chains to their root CAs. Certificate Revocation List (CRL) entries are also checked if the parameter ssl_crl_file is set. (See http://h71000.www7.hp.com/DOC/83final/BA554_90007/ch04s02.html for diagrams showing SSL certificate usage.)
The clientcert option in pg_hba.conf is available for all authentication methods, but only for rows specified as hostssl. When clientcert is not specified or is set to 0, the server will still verify presented client certificates against its CA list, if one is configured, — but it will not insist that a client certificate be presented.
Note that the server's root.crt lists the top-level CAs that are considered trusted for signing client certificates. In principle it need not list the CA that signed the server's certificate, though in most cases that CA would also be trusted for client certificates.
If you are setting up client certificates, you may wish to use the cert authentication method, so that the certificates control user authentication as well as providing connection security. See Section 19.3.9 for details.
17.9.2. SSL Server File Usage
Table 17-2 summarizes the files that are relevant to the SSL setup on the server. (The shown file names are default or typical names. The locally configured names could be different.)
Table 17-2. SSL Server File Usage
| File | Contents | Effect |
|---|---|---|
| ssl_cert_file ($PGDATA/server.crt) | server certificate | sent to client to indicate server's identity |
| ssl_key_file ($PGDATA/server.key) | server private key | proves server certificate was sent by the owner; does not indicate certificate owner is trustworthy |
| ssl_ca_file ($PGDATA/root.crt) | trusted certificate authorities | checks that client certificate is signed by a trusted certificate authority |
| ssl_crl_file ($PGDATA/root.crl) | certificates revoked by certificate authorities | client certificate must not be on this list |
The files server.key, server.crt, root.crt, and root.crl (or their configured alternative names) are only examined during server start; so you must restart the server for changes in them to take effect.
17.9.3. Creating a Self-signed Certificate
To create a quick self-signed certificate for the server, use the following OpenSSL command:
openssl req -new -text -out server.req
Fill out the information that openssl asks for. Make sure you enter the local host name as "Common Name"; the challenge password can be left blank. The program will generate a key that is passphrase protected; it will not accept a passphrase that is less than four characters long. To remove the passphrase (as you must if you want automatic start-up of the server), run the commands:
openssl rsa -in privkey.pem -out server.key rm privkey.pem
Enter the old passphrase to unlock the existing key. Now do:
openssl req -x509 -in server.req -text -key server.key -out server.crt
to turn the certificate into a self-signed certificate and to copy the key and certificate to where the server will look for them. Finally do:
chmod og-rwx server.key
because the server will reject the file if its permissions are more liberal than this. For more details on how to create your server private key and certificate, refer to the OpenSSL documentation.
A self-signed certificate can be used for testing, but a certificate signed by a certificate authority (CA) (either one of the global CAs or a local one) should be used in production so that clients can verify the server's identity. If all the clients are local to the organization, using a local CA is recommended.
