高性能Redis数据库安全手册

■曾金燕

高性能Redis数据库安全手册

■曾金燕

Redis是一个高性能的key-value数据库，这两年可谓火的不行。而Redis的流行也带来一系列安全问题，不少攻击者都通过Redis发起攻击。本文将讲解这方面的内容，包括Redis提供的访问控制和代码安全问题，以及可以由恶意输入和其他类似的手段触发的攻击。

Redis通用安全模块

Redis被设计成只能由可信环境的可信机器访问。这意味着将它直接暴露在互联网或者其他可以由不可信机器通过TCP或者UNIX SCOKET直接连接的环境中。

例如，在通常的WEB应用程序使用Redis作为数据库，cache,或者消息系统。WEB应用程序的客户端将查询Redis生成页面或执行请求或由用户触发。在这个例子中，WEB应用链接了Redis和不可信的客户端。

这是一个特定的例子，但是一般来说，不授信的Redis链接应该被监控，验证用户输入，再决定执行什么样的操作。因为，Redis追求的不是最大的安全性，而是简洁与高效。

网络安全

Redis链接应该对每个受信的客户端开放。所以，服务器运行的Redis应该只被使用Redis应用的计算机连接。在大多数直接暴露在互联网的单个计算机，例如，虚拟化的LINUX实例(LINODE，EC2，…..)

Redis端口应该被防火墙阻止来自外部的访问。客户端应该仍然能通过服务器的本地回环接口访问Redis。注意，通过在Redis.CONF添加下面一句就可以绑定本地回环，阻止外网访问了。

bind 127.0.0.1

因为Redis的特性，没有对外网访问进行限制会是一个很重大的安全问题。例如一条简单的FLUSHALL命令就能被攻击者用来删除整个数据设置。

身份验证机制

如果你们不想使用访问限制的话，Redis提供了一个身份验证功能，可以通过编辑Redis.CONF文件来实现它。

如果开启了身份验证功能，Redis将拒绝所有的未身份验证的客户端的所有操作。客户端可以发送AUTH命令+密码来验证自己。

密码是由系统管理员在Redis。CONFIG文件中设置的明文密码，为了防止暴力破解攻击他应该足够长。原因有两个：

Redis的执行效率非常快，外部设备每秒可以测试相当数量的密码

Redis的密码是存储在Redis.conf文件和内部客户端的配置中的，因此不需要管理员记住。所以可以使用相当长的密码。

身份验证的目标是提供第二层的安全保障。这样当防火墙或者其他第一层的系统安全设置失效的话，一个外部设备在没有密码的情况下仍然不能访问redia。

AUTH命令像其他的redia命令一样是不加密传输的，所以他不能阻止攻击者在内网的窃听。

数据加密支持

Redis不支持加密。为了受信的客户端可以以加密形式通过互联网可以采用加密协议(SSL)传输数据。

禁用特定的命令

禁用Redis的一些命令是可行的，或者将他们改名。这样来自客户端的请求就只能执行有限的命令。

例如，虚拟的服务器提供商可能提供托管的Redis服务。在这种情况下，普通用户不应该能够调用Redis的配置命令来修改该配置实例，但提供和删除服务的系统能够有这样的权限。

在这种情况下，从命令表中重命名命令或者完全隐藏命令是可能的。这个功能可用在Redis.conf配置文件里做为一个声明。

由精密的输入触发的攻击

还有一类攻击，攻击者即使没有获得数据库的访问权限也可以从外部发起攻击。一个此类攻击的例子是通过Redis的内部函数向Redis里插入数据。

攻击者可以通过一个WEB表单将一组字符串提交到一个hash的同一个堆栈，引起时间复杂度从O(1)到O(n),消耗更多的CPU资源，最终导致DOS攻击。为了防止这种特定的攻击方式，Redis为每个执行请求随机分配hash。

Redis使用快速排序算法来执行SORT命令。目前，这个算法不是随机的，所以通过对输入的精细控制可能触发命令的二次执行。

字符串转义和NOSQL注入

Redis协议里面没有字符串转义相关的内容，所以在通常情况下是不存在注入的。Redis协议使用的是前缀长度的字符串，完全二进制，保证安全性。LUA脚本执行EVAL和EVALSHA命令时遵循相同的规则，因此这些命令也是安全的。

然而这回事一个非常奇怪的用例，应用程序应该避免使用LUA脚本获取来自非信任源的字符串。

代码安全性

在经典的Redis设置里，客户端可以执行所有的命令集，但是获得的用例应该永远不能导致有控制Redis所在系统的能力。内在的，Redis使用众所周知的安全代码规范来防止缓冲区溢出，格式错误和其它内存损坏问题。然而，客户端拥有控制使用服务器配置命令CONFIG的能力使得其能够改变程序的工作目录和转储文件的名称。这允许客户端写RDB Redis在随机路径写文件。这是一个安全问题，容易导致客户端有Redis运行非法代码的能力。

Redis不需要root权限运行，也不建议以root权限运行。Redis的作者正在调查添加一条新的配置参数来防止CONFIG SET/GET目录和其他类似的运行时配置的指令的可能性。这会阻止客户端强制服务器在任意位置写Redis转储文件。

GPG key

安全研究人员可以在Github提交问题，当你感觉这个安全问题真的很重要，在文档的末尾加上GPG标识。