PostgreSQL数据库配置SSL操作的实现方法

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• 背景：
• 一、创建目录存储配置信息
• 二、创建Openssl配置文件
• 三、创建SSL证书生成脚本generate_certs.sh
• 四、创建配置证书目录以及生成证书
• 五、为证书目录赋权限，以便postgre容器可以访问执行这些证书
• 六、创建配置文件PostgreSQL.conf
• 七、创建配置文件pg_hba.conf
• 八、安装并启动PostgreSQl
• 九、替换容器中的pg_hba.conf配置文件
• 十、使用客户端连接数据库 此处使用Navicat

背景：

因为postgresql或者mysql目前通过docker安装，只需要输入主机IP、用户名、密码即可访问成功，这样其实是不安全的，可能会通过一些手段获取到用户名密码导致数据被窃取。而ES、kafka等也是通过用户名/密码方式连接，但是这些数据重要性相比较于数据库要低一些，毕竟都是一些日志以及消息而已。

解决方案：

通过开启SSL证书认证的方式加强防护，配合使用防火墙策略白名单方式、增加密码复杂度。本文档主要是介绍开启SSL认证方式。

一、创建目录存储配置信息

1、mkdir   /postgre 
2、进入 文件夹
cd postgre
3、创建目录 
mkdir certs
4、创建目录 
mkdir data

二、创建Openssl配置文件

1、进入cd /postgre/certs 目录
2、执行 touch openssl.cnf
3、修改文件
   vim openssl.cnf
4、将下面信息粘贴至文件中

[ req ]
default_bits       = 2048
distinguished_name = req_distinguished_name
req_extensions     = req_ext
prompt             = no

[ req_distinguished_name ]
C  = CN
ST = Beijing
L  = Beijing
O  = MyOrg
OU = IT
CN = postgres
[ req_ext ]
subjectAltName = @alt_names
[ alt_names ]
IP.1 = 192.168.2.1  #数据库主机地址
DNS.1 = postgres    #数据库用户名

如下图：

三、创建SSL证书生成脚本generate_certs.sh

1、进入 cd /postgre/certs 目录
2、touch  generate_certs.sh
3、vim generate_certs.sh
4、将下面信息粘贴至文件中

#!/bin/bash
ROOT_KEY="root.key"
ROOT_CRT="root.crt"
SERVER_KEY="server.key"
SERVER_CSR="server.csr"
SERVER_CRT="server.crt"
DAYS=365
BITS=2048

echo "生成根私钥..."
openssl genpkey -algorithm RSA -out "$ROOT_KEY"

echo "生成根证书..."
openssl req -x509 -new -nodes -key "$ROOT_KEY" -sha256 -days "$DAYS" -out "$ROOT_CRT" -subj "/C=CN/ST=Beijing/L=Beijing/O=Example Root CA/OU=IT Department/CN=postgres"

echo "生成服务器私钥..."
openssl genpkey -algorithm RSA -out "$SERVER_KEY"

echo "生成证书签名请求 (CSR)..."
openssl req -new -key "$SERVER_KEY" -out "$SERVER_CSR" -config openssl.cnf

echo "使用根证书签署服务器证书..."
openssl x509 -req -in "$SERVER_CSR" -CA "$ROOT_CRT" -CAkey "$ROOT_KEY" -CAcreateserial -out "$SERVER_CRT" -days 365 -extfile openssl.cnf

echo "验证服务器证书..."
openssl verify -CAfile "$ROOT_CRT" "$SERVER_CRT"

echo "生成完成！以下是生成的文件："
ls -l "$ROOT_KEY" "$ROOT_CRT" "$SERVER_KEY" "$SERVER_CSR" "$SERVER_CRT"

如图：

四、创建配置证书目录以及生成证书

1、执行cd /postgre/certs
2、执行sh generate_certs.sh 运行该脚本
3、如下图代表生成成功
4、查看生成的证书

五、为证书目录赋权限，以便postgre容器可以访问执行这些证书

1、cd /postgre
2、chmod 777 certs
3、chmod 777 data
2、chown 999:999 certs/* 之所以所属用户/组设置为999 是因为postgre默认进程所属就是999。
3、chmod 600 certs/* 为证书目录设置为所属用户可读可写,如果权限过大会在连接数据库时报错！

六、创建配置文件postgresql.conf

1、进入 cd  /postgre
2、执行 touch postgresql.conf 命令
3、执行 vim postgresql.conf www.devze.com命令
4、复制如下配置信息到文件中

ssl = on                                              #开启SSL认证                                                                                                                                                                     
ssl_cert_file = '/var/lib/postgresql/certs/server.crt'         #服务器证书路径                                                                                                                                                            
ssl_keyhttp://www.devze.com_file = '/var/lib/postgresql/certs/server.key'         #密钥路径                                                                                                                                                             
ssl_ca_编程客栈file = '/var/lib/postgresql/certs/root.crt'             #根证书路径                                                                                                                                                            
listen_addresses = '*'                                   #监听所有                                                                                                                                                                  
ssl_min_protocol_version = 'TLSv1.2'                     #SSL等级最小为1.2                                                                                                                                                                  
logging_collector = on                                   # 开启日志                                                                                                                                                                  
log_directory = 'log'                                                                                                                                                                                                      
log_filename = 'postgresql-%Y-%m-%d_%H%M%S.log'                                                                                                                                                                            
log_rotation_age = 1d  # 日志文件保留一天后轮换                                                                                                                                                                            
log_rotation_size = 10MB  # 当日志文件达到10MB时轮换                                                                                                                                                                       
log_min_messages = debug  # 记录警告级别及以上的消息                                                                                                                                                                       
log_connections = on  # 记录连接尝试                                                                                                                                                                                       
log_disconnections = on  # 记录断开连接 

如下图

七、创建配置文件pg_hba.conf

1、cd /postgre
1、执行 touch pg_hba.conf 命令
2、执行 vim pg_hba.conf 命令
3、复制如下配置信息编程客栈到文件中
hostssl  all  all  0.0.0.0/0  cert  clientcert=1     

如下图

八、安装并启动PostgreSQl

1、安装postgreSQL 13.3版本 
镜像会提供给运维。
2、启动postgreSQL容器
docker run -d --name my-postgres-ssl -p 5432:5432  -e POSTGRES_PASSWORD=xxxx  -v /postgre/postgresql.conf:/etc/postgresql/postgresql.conf -v /postgre/certs:/var/lib/postgresql/certs -v /postgre/data:/var/lib/postgresql/data  b2fcd079c1d4 -c 'config_file=/etc/postgresql/postgresql.conf'

其中 -e POSTGRES_PASSWORD=password 为数据库设置密码为 “password” 默认用户名为 “postgres”

其中 -v /postgre/postgresql.conf:/etc/postgresql/postgresql.conf  将宿主机的配置文件挂载到容器中。

其中 -v /postgre/certs:/var/lib/postgresql/certs 为数据库映射证书目录 将宿主机中的证书目录挂载到容器中 前面为宿主机目录 后面为容器中目录。可固定写死。

其中 -v /postgre/data:/var/lib/postgresql/data  为数据库映射数据存储目录。
其中 -c 'config_file=/etc/postgresql/postgresql.conf' 强制数据库使用自定义的配置文件，忽略系统内置的配置信息 后面会介绍如何编写postgresql.conf文件。

九、替换容器中的pg_hba.conf配置文件

1、查询 容器id  执行 
docker ps --filter "name=my-postgres-ssl" --format "{{.ID}}"
2、将配置文件复制容器中
docker cp /postgre/pg_hba.conf 容器ID:/var/lib/postgresql/data
3、重启docker容器
docker restart 容器ID
4、查看运行日志
docker logs -f --tail 200 容器ID
5、如图则运行成功

十、使用客户端连接数据库 此处使用Navicat

其中SSL配置中 客户端密钥 上传 server.key
                客户端证书 上传 server.crt
                根证书   javascript  上传 root.crt
点击【测试链接】

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