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

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

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

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

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

到此这篇关于MySQL InnoDB表空间加密的文章就介绍到这了,更多相关MySQL InnoDB表空间加密内容请搜索猪先飞以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持猪先飞！