MySQL安全与审计之：MySQL的Password Validation插件：其在密码策略中的应用
大家好，今天我们来深入探讨MySQL中的Password Validation插件，以及它在密码策略中的具体应用。在当今的网络安全环境下，保护数据库的安全至关重要，而密码安全又是数据库安全的第一道防线。Password Validation插件能够帮助我们强制执行更严格的密码策略，从而有效地提升数据库的安全性。
一、Password Validation插件概述
Password Validation插件是MySQL官方提供的一个用于密码强度验证的插件。它允许管理员自定义密码策略，例如密码的最小长度、必须包含的字符类型（大小写字母、数字、特殊字符）以及是否允许使用字典文件中的单词等等。通过使用该插件，可以防止用户设置弱密码，从而降低数据库被破解的风险。
1.1 插件的作用
- 强制密码复杂度： 插件可以强制要求用户设置满足一定复杂度的密码，例如必须包含大小写字母、数字和特殊字符。
- 限制密码长度： 可以设置密码的最小长度，防止用户设置过于简单的密码。
- 阻止使用常见密码： 插件可以与字典文件配合使用，阻止用户使用常见的密码或容易被猜测的密码。
- 提高安全性： 通过以上措施，可以显著提高数据库的安全性，降低被暴力破解的风险。
1.2 插件的安装与启用
在MySQL 5.7及更高版本中，Password Validation插件默认未安装，需要手动安装和启用。
安装插件：
INSTALL PLUGIN validate_password SONAME 'validate_password.so';启用插件：
SET GLOBAL validate_password.policy = MEDIUM;
SET GLOBAL validate_password.length = 8;
SET GLOBAL validate_password.mixed_case_count = 1;
SET GLOBAL validate_password.number_count = 1;
SET GLOBAL validate_password.special_char_count = 1;1.3 插件相关的参数
Password Validation插件提供了一系列参数，用于配置密码策略。以下是一些常用的参数：
| 参数名称 | 描述 | 取值范围 | 默认值 |
|---|---|---|---|
validate_password.policy |
密码策略级别。 | LOW, MEDIUM, STRONG |
MEDIUM |
validate_password.length |
密码最小长度。 | 整数，通常建议设置为8或以上。 | 8 |
validate_password.mixed_case_count |
密码中必须包含的大小写字母的数量。 | 整数，通常建议设置为1或以上。 | 1 |
validate_password.number_count |
密码中必须包含的数字的数量。 | 整数，通常建议设置为1或以上。 | 1 |
validate_password.special_char_count |
密码中必须包含的特殊字符的数量。 | 整数，通常建议设置为1或以上。 | 1 |
validate_password.dictionary_file |
字典文件的路径。如果设置了该参数，插件会检查密码是否包含字典文件中的单词。 | 字符串，指向字典文件的完整路径。 | 空字符串 |
validate_password.check_user_name |
是否检查密码是否包含用户名。 | ON, OFF |
OFF |
validate_password.check_host_name |
是否检查密码是否包含主机名。 | ON, OFF |
OFF |
validate_password.default_role |
创建用户时默认授予的角色。 | 字符串，表示角色名称。 | 空字符串 |
validate_password.default_password_lifetime |
密码的默认有效期（天）。0表示永不过期。 | 整数，表示天数。 | 365 |
validate_password.retry_count |
密码错误尝试次数。超过此次数后，帐户将被锁定。 | 整数，表示尝试次数。 | 0 (禁用锁定) |
validate_password.lockout_time |
帐户被锁定后，锁定的持续时间（秒）。 | 整数，表示秒数。 | 0 (永久锁定) |
validate_password.unlock_password_reuse |
是否允许用户重用之前的密码解锁帐户。 | ON, OFF |
OFF |
1.4 插件的卸载
如果不再需要使用Password Validation插件，可以卸载它。
UNINSTALL PLUGIN validate_password;二、密码策略级别的配置
validate_password.policy参数定义了密码策略的级别，共有三个级别：LOW、MEDIUM和STRONG。
2.1 LOW级别
- 密码长度必须大于等于
validate_password.length。
2.2 MEDIUM级别
- 密码长度必须大于等于
validate_password.length。 - 密码必须包含大小写字母、数字和特殊字符。
2.3 STRONG级别
- 密码长度必须大于等于
validate_password.length。 - 密码必须包含大小写字母、数字和特殊字符。
- 密码不能包含字典文件中的单词。
示例：
-- 设置密码策略为MEDIUM级别
SET GLOBAL validate_password.policy = MEDIUM;
-- 设置密码最小长度为10
SET GLOBAL validate_password.length = 10;
-- 创建用户，密码必须满足MEDIUM级别的要求
CREATE USER 'testuser'@'localhost' IDENTIFIED BY 'StrongPass123!';
-- 如果密码不满足要求，会报错
CREATE USER 'testuser2'@'localhost' IDENTIFIED BY 'weak';
-- 错误信息：ERROR 1819 (HY000): Your password does not satisfy the current policy requirements三、自定义密码策略
除了使用预定义的密码策略级别外，还可以通过设置各个参数来自定义密码策略。
3.1 设置密码长度
SET GLOBAL validate_password.length = 12;3.2 设置必须包含的字符类型数量
SET GLOBAL validate_password.mixed_case_count = 2;
SET GLOBAL validate_password.number_count = 2;
SET GLOBAL validate_password.special_char_count = 2;3.3 使用字典文件
-- 设置字典文件路径
SET GLOBAL validate_password.dictionary_file = '/usr/share/dict/words';
-- 创建用户，密码不能包含字典文件中的单词
CREATE USER 'testuser3'@'localhost' IDENTIFIED BY 'MyStrongPassword!';
-- 如果密码包含字典文件中的单词，会报错
CREATE USER 'testuser4'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password123!';
-- 如果字典文件包含'password', 会报错：ERROR 1819 (HY000): Your password does not satisfy the current policy requirements需要注意的是：
- 字典文件必须存在，并且MySQL服务器进程必须有读取该文件的权限。
- 字典文件中的单词应该以换行符分隔。
- 字典文件越大，密码验证的时间就越长。
四、密码策略的应用场景
Password Validation插件可以应用于各种场景，以提高数据库的安全性。
4.1 新用户创建
在创建新用户时，强制要求用户设置满足密码策略的密码。
-- 创建用户，密码必须满足当前密码策略
CREATE USER 'newuser'@'localhost' IDENTIFIED BY 'SecurePassw0rd!';4.2 密码修改
在用户修改密码时，也应该强制要求用户设置满足密码策略的密码。
-- 修改密码，密码必须满足当前密码策略
ALTER USER 'existinguser'@'localhost' IDENTIFIED BY 'NewSecurePassw0rd!';4.3 定期强制修改密码
可以设置密码的有效期，定期强制用户修改密码。
-- 设置密码有效期为90天
SET GLOBAL validate_password.default_password_lifetime = 90;
-- 查看密码剩余有效期
SELECT PASSWORD_LAST_CHANGED, PASSWORD_LIFETIME FROM mysql.user WHERE user = 'existinguser' AND host = 'localhost';
-- 修改密码，并更新密码修改时间
ALTER USER 'existinguser'@'localhost' IDENTIFIED BY 'UpdatedSecurePassw0rd!';4.4 密码锁定策略
当用户多次输入错误密码时，可以锁定该用户的帐户。
-- 设置密码错误尝试次数为3
SET GLOBAL validate_password.retry_count = 3;
-- 设置帐户锁定时间为60秒
SET GLOBAL validate_password.lockout_time = 60;
-- 用户多次输入错误密码后，帐户将被锁定
-- 尝试连接数据库，会报错：ERROR 1129 (HY000): Host '...' is blocked because of many connection errors; unblock with 'mysqladmin flush-hosts'
-- 解锁帐户
-- 方法一：等待锁定时间到期
-- 方法二：使用管理员帐户解锁
ALTER USER 'lockeduser'@'localhost' ACCOUNT UNLOCK;五、Password Validation插件的局限性
尽管Password Validation插件可以有效地提高密码安全性，但它也存在一些局限性。
- 不能防止所有类型的攻击： 插件只能防止用户设置弱密码，但不能防止所有类型的攻击，例如SQL注入、跨站脚本攻击等。
- 可能影响用户体验： 过于严格的密码策略可能会影响用户体验，导致用户难以记住密码，或者被迫使用复杂的密码管理工具。
- 依赖于管理员的配置： 插件的效果取决于管理员的配置。如果管理员配置不当，可能会导致密码策略失效。
- 性能影响： 复杂的密码策略验证可能会对数据库的性能产生一定的影响，尤其是在高并发的情况下。
六、最佳实践
以下是一些使用Password Validation插件的最佳实践：
- 根据实际情况选择合适的密码策略级别。
- 定期审查和更新密码策略。
- 结合其他安全措施，例如防火墙、入侵检测系统等，以提高数据库的整体安全性。
- 对用户进行安全意识培训，提高用户的安全意识。
- 监控数据库的安全性，及时发现和处理安全问题。
- 定期备份数据库，以防止数据丢失。
- 根据数据库的负载情况，调整密码策略的参数，以平衡安全性和性能。
七、代码示例：查看和修改密码策略参数
-- 查看当前的密码策略参数
SHOW GLOBAL VARIABLES LIKE 'validate_password%';
-- 修改密码策略参数
SET GLOBAL validate_password.policy = STRONG;
SET GLOBAL validate_password.length = 14;
SET GLOBAL validate_password.mixed_case_count = 2;
SET GLOBAL validate_password.number_count = 2;
SET GLOBAL validate_password.special_char_count = 2;
SET GLOBAL validate_password.dictionary_file = '/usr/share/dict/words';
-- 创建用户，密码必须满足新的密码策略
CREATE USER 'secureuser'@'localhost' IDENTIFIED BY 'Str0ngP@sswOrd123!';
-- 尝试创建不满足密码策略的用户，会报错
CREATE USER 'insecureuser'@'localhost' IDENTIFIED BY 'weak';
-- 错误信息：ERROR 1819 (HY000): Your password does not satisfy the current policy requirements八、代码示例：模拟密码错误锁定和解锁用户
-- 设置密码错误尝试次数为3
SET GLOBAL validate_password.retry_count = 3;
-- 设置帐户锁定时间为60秒
SET GLOBAL validate_password.lockout_time = 60;
-- 创建一个测试用户
CREATE USER 'locktest'@'localhost' IDENTIFIED BY 'CorrectPassword!';
-- 模拟多次密码错误
-- (此处需要用错误的密码尝试连接数据库3次)
-- 尝试使用正确的密码连接数据库，会报错，帐户已被锁定
-- ERROR 1129 (HY000): Host '...' is blocked because of many connection errors; unblock with 'mysqladmin flush-hosts'
-- 使用管理员帐户解锁用户
ALTER USER 'locktest'@'localhost' ACCOUNT UNLOCK;
-- 现在可以使用正确的密码连接数据库了九、Password Validation插件与其他安全机制的结合
仅仅使用Password Validation插件是不够的，应该结合其他安全机制，构建一个完整的数据库安全体系。
- 访问控制： 使用GRANT语句限制用户对数据库对象的访问权限。
- 审计日志： 启用审计日志，记录数据库的操作，以便进行安全分析。
- 数据加密： 对敏感数据进行加密，防止数据泄露。
- 防火墙： 使用防火墙限制对数据库服务器的访问。
- 入侵检测系统： 使用入侵检测系统检测和阻止恶意攻击。
总结：密码安全是数据库安全的重要组成部分
Password Validation插件是MySQL中一个非常有用的安全工具，它可以帮助我们强制执行更严格的密码策略，从而有效地提高数据库的安全性。但是，Password Validation插件并不是万能的，应该结合其他安全措施，构建一个完整的数据库安全体系。理解和正确使用Password Validation插件是保障数据库安全的关键一步。