与 MySQL 安全特性差异

TiDB 支持与 MySQL 5.7 类似的安全特性,同时 TiDB 还支持 MySQL 8.0 的部分安全特性。TiDB 的安全特性在实现上与 MySQL 存在差异。

不支持的安全功能特性

  • 不支持列级别权限设置。
  • 不支持权限属性 max_questionsmax_updated 以及 max_user_connections
  • 不支持密码修改验证策略,修改密码时需要验证当前密码。
  • 不支持双密码策略。
  • 不支持随机密码生成策略。
  • 不支持多因素身份验证。

与 MySQL 有差异的安全特性详细说明

密码过期策略

针对密码过期策略功能,TiDB 与 MySQL 的比较如下:

  • MySQL 5.7 和 8.0 支持密码过期策略管理功能。
  • TiDB 从 v6.5.0 起支持密码过期策略管理功能。

TiDB 的密码过期策略功能与 MySQL 保持一致,但是在密码过期处理机制上存在以下差异:

  • MySQL 5.7 和 8.0 在密码过期后是否将客户端的连接限制为“沙盒模式”,由客户端和服务端设置的组合确定。
  • TiDB 在密码过期后是否将客户端的连接限制为“沙盒模式”,仅由 TiDB 配置文件中的 [security] 部分的 disconnect-on-expired-password 选项确定。

密码复杂度策略

针对密码复杂度策略功能,TiDB 与 MySQL 的比较如下:

  • MySQL 5.7 以 validate_password 插件的形式实现了密码复杂度策略管理功能。
  • MySQL 8.0 重新以 validate_password 组件的形式实现了密码复杂度策略管理功能。
  • TiDB 从 v6.5.0 起内置实现了密码复杂度策略管理功能。

因此,功能实现上存在以下差异:

  • 密码复杂度策略功能如何启用:

    • MySQL 5.7 以 validate_password 插件的形式实现,需要进行插件的安装以启用密码复杂度策略管理。
    • MySQL 8.0 以 validate_password 组件的形式实现,需要进行组件的安装以启用密码复杂度策略管理。
    • TiDB 内置实现了密码复杂度策略管理,支持通过系统变量 validate_password.enable 启用密码复杂度策略管理。
  • 密码字典功能:

    • MySQL 5.7 通过变量 validate_password_dictionary_file 指定一个文件路径,在文件中写入密码中不允许包含的单词。
    • MySQL 8.0 通过变量 validate_password.dictionary_file 指定一个文件路径,在文件中写入密码中不允许包含的单词。
    • TiDB 通过变量 validate_password.dictionary 指定一个字符串,在该字符串中写入密码中不允许包含的单词。

密码连续错误限制登录策略

针对密码连续错误限制登录策略功能,TiDB 与 MySQL 的比较如下:

  • MySQL 5.7 不支持密码连续错误限制登录策略管理功能。
  • MySQL 8.0 支持密码连续错误限制登录策略管理功能。
  • TiDB 从 v6.5.0 起支持密码连续错误限制登录策略管理功能。

因为用户的失败尝试次数和锁定状态需要做到全局一致,而 TiDB 是分布式数据库,不能像 MySQL 在服务端的内存中记录失败尝试次数和锁定状态,所以实现机制存在以下差异:

  • 用户未被自动锁定,失败尝试次数的计数重置场景:

    • MySQL 8.0:

      • 服务器重启时,所有用户失败尝试次数的计数都会被重置。
      • 执行 FLUSH PRIVILEGES 时,所有用户失败尝试次数的计数都会被重置。
      • 对该用户执行 ALTER USER ... ACCOUNT UNLOCK 解锁命令时。
      • 该用户登录成功时。
    • TiDB:

      • 对该用户执行 ALTER USER ... ACCOUNT UNLOCK 解锁命令时。
      • 该用户登录成功时。
  • 账户被自动锁定后的解锁场景:

    • MySQL 8.0:

      • 服务器重启时,所有用户的自动锁定标识都会被重置。
      • 执行 FLUSH PRIVILEGES 时,所有用户的自动锁定标识都会被重置。
      • 该用户锁定时间结束,这种情况下,用户的自动锁定标识将在下次登录尝试时重置。
      • 对该用户执行 ALTER USER ... ACCOUNT UNLOCK 解锁命令时。
    • TiDB:

      • 该用户锁定时间结束,这种情况下,用户的自动锁定标识将在下次登录尝试时重置。
      • 对该用户执行 ALTER USER ... ACCOUNT UNLOCK 解锁命令时。

密码重用策略

针对密码重用策略功能,TiDB 与 MySQL 的比较如下:

  • MySQL 5.7 不支持密码重用策略管理功能。
  • MySQL 8.0 支持密码重用策略管理功能。
  • TiDB 从 v6.5.0 起支持密码重用策略管理功能。

TiDB 的密码重用策略功能与 MySQL 一致,在实现密码重用策略时都增加了系统表 mysql.password_history,但 TiDB 与 MySQL 在删除 mysql.user 系统表中不存在的用户时存在以下差异:

  • 场景:没有正确创建用户(例如: user01 ),而通过 INSERT INTO mysql.password_history VALUES (...) 命令直接向 mysql.password_history 系统表中添加一条 user01 的记录,此时系统表 mysql.user 中没有 user01 的记录。对该用户执行 DROP USER 操作时,TiDB 和 MySQL 状态不一致。

  • 差异点:

    • MySQL:执行 DROP USER user01 时,在 mysql.usermysql.password_history 系统表中匹配 user01,若在两个系统表或其中一个系统表中匹配成功,则 DROP USER 操作可以正常执行,不会报错。
    • TiDB:执行 DROP USER user01 时,只在 mysql.user 系统表中匹配 user01,若没有匹配成功,则 DROP USER 操作执行失败,返回报错。此时如果需要成功执行 DROP USER user01 操作,删除 mysql.password_historyuser01 的记录,请使用 DROP USER IF EXISTS user01

可用的身份验证插件

TiDB 支持多种身份验证方式。通过使用 CREATE USER 语句和 ALTER USER 语句,即可创建新用户或更改 TiDB 权限系统内的已有用户。TiDB 身份验证方式与 MySQL 兼容,其名称与 MySQL 保持一致。

TiDB 目前支持的身份验证方式可在以下的表格中查找到。服务器和客户端建立连接时,如要指定服务器对外通告的默认验证方式,可通过 default_authentication_plugin 变量进行设置。tidb_sm3_password 为仅在 TiDB 支持的 SM3 身份验证方式,使用该方式登录的用户需要使用 TiDB-JDBCtidb_auth_token 用于 TiDB Cloud 内部的基于 JSON Web Token (JWT) 的认证,用户通过配置也可以用于自托管环境。

针对 TLS 身份验证,TiDB 目前采用不同的配置方案。具体情况请参见为 TiDB 客户端服务端间通信开启加密传输

身份验证方式支持
mysql_native_password
sha256_password
caching_sha2_password是(5.2.0 版本起)
auth_socket是(5.3.0 版本起)
tidb_sm3_password是(6.3.0 版本起)
tidb_auth_token是(6.4.0 版本起)
TLS 证书
LDAP
PAM
ed25519 (MariaDB)
GSSAPI (MariaDB)
FIDO

tidb_auth_token

tidb_auth_token 是一种基于 JSON Web Token (JWT) 的无密码认证方式。在 v6.4.0 中,tidb_auth_token 仅用于 TiDB Cloud 内部的用户认证,从 v6.5.0 起,你也可以将 tidb_auth_token 配置为 TiDB 自托管环境中用户的认证方式。不同于 mysql_native_passswordcaching_sha2_password 等使用密码的认证方式,tidb_auth_token 认证方式在创建用户时无需设置并保存自定义密码,在用户登录时只需使用一个签发的 token,从而简化用户的认证过程并提升安全性。

JWT

JWT 由 Header、Payload 和 Signature 三部分组成。这三部分分别通过 base64 编码后,使用点号(.)拼接成一个字符串,以便在客户端和服务器之间传输。

Header 描述 JWT 的元数据,包含 3 个属性:

  • alg:表示签名使用的算法,默认为 RS256
  • typ:表示 token 的类型,为 JWT
  • kid:表示用于生成 token 签名的 key ID。

Header 示例:

{ "alg": "RS256", "kid": "the-key-id-0", "typ": "JWT" }

Payload 是 JWT 的主体部分,用于保存用户的信息。Payload 中的每个字段称为一个 claim(声明)。TiDB 用户认证要求提供的声明如下:

  • iss:如果创建用户时未指定 TOKEN_ISSUER 或者将其设置为了空字符串,则可以不包含该声明;否则 iss 应该与 TOKEN_ISSUER 设置值相同。
  • sub:TiDB 中要求该值与待认证的用户名相同。
  • iat:发布 token 的时间戳。TiDB 中要求该值不得晚于认证时的时间,也不得早于认证前 15 分钟。
  • exp:token 到期的时间戳。如果 token 在认证时已经过期,则认证失败。
  • email:邮件地址。创建用户时可以通过 ATTRIBUTE '{"email": "xxxx@pingcap.com"}' 指定 email 信息。如果创建用户时未指定 email 信息,则该声明应设置为空字符串;否则该声明应该与创建用户时的设置值相同。

Payload 示例:

{ "email": "user@pingcap.com", "exp": 1703305494, "iat": 1703304594, "iss": "issuer-abc", "sub": "user@pingcap.com" }

Signature 用于对 Header 和 Payload 这两部分数据进行签名。

使用方法

配置并使用 tidb_auth_token 作为 TiDB 自托管环境中用户的认证方式,有以下几个步骤:

  1. 在 TiDB 配置文件中设置 auth-token-jwksauth-token-refresh-interval

    例如,可以通过下列命令获取示例 JWKS:

    wget https://raw.githubusercontent.com/CbcWestwolf/generate_jwt/master/JWKS.json

    然后在 TiDB 的配置文件 config.toml 中配置上述 JWKS 文件的路径:

    [security] auth-token-jwks = "JWKS.json"
  2. 启动 tidb-server,并定期更新保存 JWKS 至 auth-token-jwks 指定的路径。

  3. 创建使用 tidb_auth_token 认证的用户,并根据需要通过 REQUIRE TOKEN_ISSUERATTRIBUTE '{"email": "xxxx@pingcap.com"} 指定 issemail 信息。

    例如,创建一个使用 tidb_auth_token 认证的用户 user@pingcap.com

    CREATE USER 'user@pingcap.com' IDENTIFIED WITH 'tidb_auth_token' REQUIRE TOKEN_ISSUER 'issuer-abc' ATTRIBUTE '{"email": "user@pingcap.com"}';
  4. 生成并签发用于认证的 token,通过 mysql 客户端的 mysql_clear_text 插件进行认证。

    通过 go install github.com/cbcwestwolf/generate_jwt 安装 JWT 生成工具。该工具仅用于生成测试 tidb_auth_token 的 JWT。例如:

    generate_jwt --kid "the-key-id-0" --sub "user@pingcap.com" --email "user@pingcap.com" --iss "issuer-abc"

    打印公钥和 token 形式如下:

    -----BEGIN PUBLIC KEY----- MIIBCgKCAQEAq8G5n9XBidxmBMVJKLOBsmdOHrCqGf17y9+VUXingwDUZxRp2Xbu LZLbJtLgcln1lC0L9BsogrWf7+pDhAzWovO6Ai4Aybu00tJ2u0g4j1aLiDdsy0gy vSb5FBoL08jFIH7t/JzMt4JpF487AjzvITwZZcnsrB9a9sdn2E5B/aZmpDGi2+Is f5osnlw0zvveTwiMo9ba416VIzjntAVEvqMFHK7vyHqXbfqUPAyhjLO+iee99Tg5 AlGfjo1s6FjeML4xX7sAMGEy8FVBWNfpRU7ryTWoSn2adzyA/FVmtBvJNQBCMrrA hXDTMJ5FNi8zHhvzyBKHU0kBTS1UNUbP9wIDAQAB -----END PUBLIC KEY----- eyJhbGciOiJSUzI1NiIsImtpZCI6InRoZS1rZXktaWQtMCIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJlbWFpbCI6InVzZXJAcGluZ2NhcC5jb20iLCJleHAiOjE3MDMzMDU0OTQsImlhdCI6MTcwMzMwNDU5NCwiaXNzIjoiaXNzdWVyLWFiYyIsInN1YiI6InVzZXJAcGluZ2NhcC5jb20ifQ.T4QPh2hTB5on5xCuvtWiZiDTuuKvckggNHtNaovm1F4RvwUv15GyOqj9yMstE-wSoV5eLEcPC2HgE6eN1C6yH_f4CU-A6n3dm9F1w-oLbjts7aYCl8OHycVYnq609fNnb8JLsQAmd1Zn9C0JW899-WSOQtvjLqVSPe9prH-cWaBVDQXzUJKxwywQzk9v-Z1Njt9H3Rn9vvwwJEEPI16VnaNK38I7YG-1LN4fAG9jZ6Zwvz7vb_s4TW7xccFf3dIhWTEwOQ5jDPCeYkwraRXU8NC6DPF_duSrYJc7d7Nu9Z2cr-E4i1Rt_IiRTuIIzzKlcQGg7jd9AGEfGe_SowsA-w

    复制上面最后一行的 token 用于登录:

    mycli -h 127.0.0.1 -P 4000 -u 'user@pingcap.com' -p '<the-token-generated>'

    注意这里使用的 mysql 客户端必须支持 mysql_clear_password 插件。mycli 默认开启这一插件,如果使用 mysql 命令行客户端 则需要 --enable-cleartext-plugin 选项来开启这个插件:

    mysql -h 127.0.0.1 -P 4000 -u 'user@pingcap.com' -p'<the-token-generated>' --enable-cleartext-plugin

    如果在生成 token 的时候指定了错误的 --sub(比如 --sub "wronguser@pingcap.com"),则无法使用该 token 进行认证。

可以使用 jwt.io 提供的 debugger 对 token 进行编解码。

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