MySQL InnoDB表空间加密示例详解
(编辑：jimmy 日期: 2024/12/26 浏览：3 次 )
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
下一篇：MySQL单表恢复的步骤