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MongoDB是10gen公司研發(fā)的面向文檔的開源NoSQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，用C++語言編寫。MongoDB憑借簡單的部署方式，高效的擴(kuò)展能力、多樣化的語言接口，并借著云蓬勃發(fā)展的勢頭，一度在全球數(shù)據(jù)庫市場占據(jù)第四名。

安全問題綜述

作為目前使用最廣泛的Nosql數(shù)據(jù)庫類型，MongoDB短時(shí)間內(nèi)能夠取得如此巨大的市場成功，內(nèi)因在于其上述突出的特性。但正所謂成也風(fēng)云，敗也風(fēng)云，這些特性同時(shí)也給MongoDB帶來了一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。大致上，mongodb 的安全問題可以分為三個(gè)部分：

默認(rèn)配置安全問題

本身安全問題

WEB安全問題

1、默認(rèn)配置安全問題

默認(rèn)配置問題是MongoDB當(dāng)前最為突出的安全問題。2016年底，MongoDB勒索事件在全球范圍內(nèi)持續(xù)發(fā)酵，主因在于在默認(rèn)部署情況下，MongoDB無需身份驗(yàn)證，即可登錄，不法分子只要在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)現(xiàn)MongoDB的地址和端口就可以通過工具直接訪問MongoDB，并擁有MongoDB的全部權(quán)限，從而進(jìn)行任意操作。之所以會(huì)如此設(shè)計(jì)，原因在于：

1. MongoDB默認(rèn)通過最簡單部署方式，最大限度提高運(yùn)行速度，以在虛擬機(jī)（低配機(jī)）上運(yùn)行而定制的，并未充分考慮MongoDB的安全性。

2. MongoDB官方文檔，如針對身份驗(yàn)證，傳輸加密，網(wǎng)絡(luò)配置的文檔、指南并不規(guī)范，容易誤導(dǎo)MongoDB管理員。

3. 一些MongoDB環(huán)境是為了單一項(xiàng)目或者是測試環(huán)境搭建，搭建者并不關(guān)心MongoDB的安全問題。

上述原因最終會(huì)導(dǎo)致互聯(lián)網(wǎng)上出現(xiàn)大量完全開放且脆弱的MongoDB。據(jù)調(diào)查，截止當(dāng)前，我國互聯(lián)網(wǎng)上易被發(fā)現(xiàn)的MongoDB有7281個(gè)，其中部分仍可隨意登錄。要解決上述問題就需要對MongoDB進(jìn)行合理配置，其中，進(jìn)一步配置的不僅是身份驗(yàn)證和網(wǎng)絡(luò)控制，還有更多可能造成安全隱患的部分。

1）啟動(dòng)訪問控制并強(qiáng)制進(jìn)行身份驗(yàn)證

默認(rèn)配置下，MongoDB不需要進(jìn)行身份驗(yàn)證即可登錄。在MongoDB部署上啟用訪問控制會(huì)強(qiáng)制進(jìn)行身份驗(yàn)證，根據(jù)當(dāng)前用戶實(shí)際權(quán)限判斷后續(xù)操作是否被允許。使用auth參數(shù)可以開啟MongoDB的強(qiáng)制身份驗(yàn)證，為保證auth的真正生效，需要同時(shí)在user中配置用戶名和密碼信息。開啟auth能有效杜絕網(wǎng)上非法用戶惡意訪問和非法操作行為，保護(hù)MongoDB中的數(shù)據(jù)安全。此處可以通過類似防火墻的身份驗(yàn)證，僅允許某些特定用戶通過，防止非法訪問行為。

2）限制網(wǎng)絡(luò)訪問

默認(rèn)MongoDB允許任意地址訪問，勒索事件中的MongoDB除了沒有設(shè)置用戶密碼外，同樣也沒有限制可信網(wǎng)絡(luò)訪問。為了確保MongoDB在受信任的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運(yùn)行，需要限制MongoDB實(shí)例偵聽傳入連接的接口，僅允許受信任的客戶端訪問MongoDB實(shí)例。而限制外網(wǎng)的非法訪問需要通過三個(gè)參數(shù)進(jìn)行合理關(guān)閉：

通過-bind_ip限定可以訪問的ip；

通過-port設(shè)置MongoDB的端口（不要使用默認(rèn)的27017）；

通過-nohttpinterface 取消MongoDB的WEB管理頁面。很多MongoDB用戶不知道這個(gè)WEB管理頁面，該頁面無需數(shù)據(jù)庫賬號密碼即可完成登錄，從而查詢一些MongoDB的敏感信息；

關(guān)閉rest參數(shù)。該參數(shù)若開啟，上面的web頁面就可以直接對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更多操作。即使開啟了強(qiáng)制身份驗(yàn)證，該WEB管理頁面仍無需身份驗(yàn)證即可登錄，所以一定要關(guān)閉rest并封死28017端口。

數(shù)據(jù)庫防火墻能夠?qū)Σ豢尚臝P訪問進(jìn)行封堵；對web端口（28017）進(jìn)行部分IP禁用；對27017端口進(jìn)行隱藏，防止網(wǎng)絡(luò)端對MongoDB的非法訪問。

3）啟用加密通訊

MongoDB的網(wǎng)絡(luò)通訊默認(rèn)采用明文方式。在身份驗(yàn)證部分雖然采用了類似MySQL的挑戰(zhàn)的方式進(jìn)行認(rèn)證（密碼不會(huì)以hash形式直接在包中出現(xiàn)），但還是會(huì)暴露使用指紋加密的信息，如下圖：

一般會(huì)話則完全是明文信息，可能被不法分子竊聽、篡改和中間人攻擊：

明文傳輸?shù)臅?huì)話信息容易被竊取，啟用SSL可以防止網(wǎng)絡(luò)竊聽、篡改和中間人攻擊，這在一定程度會(huì)提高通訊安全。該啟動(dòng)項(xiàng)不僅支持客戶端和服務(wù)器之間的通訊加密，也支持服務(wù)器之間的通訊加密。

4）加密和數(shù)據(jù)保護(hù)

默認(rèn)情況下MongoDB中的數(shù)據(jù)以明文形式存儲(chǔ)。從3.2版本開始MongoDB默認(rèn)使用具備加密能力的WiredTiger存儲(chǔ)引擎。MongoDB增加了額外的安全層，需要數(shù)據(jù)庫身份驗(yàn)證才可以訪問加密內(nèi)容。支持openssl庫提供的多種加密算法，默認(rèn)使用AES-256的cbc模式可選GCM模式或FIPS模式。

5）配置基于角色的訪問控制    

MongoDB默認(rèn)情況下沒有用戶和密碼，管理員若在admin庫中的user里添加用戶和密碼，則其中的用戶可以訪問數(shù)據(jù)庫下所有實(shí)例中存儲(chǔ)的內(nèi)容。同樣，在每個(gè)分庫的user中直接添加用戶，效果一樣，但此時(shí)默認(rèn)用戶的權(quán)限會(huì)過大。很多業(yè)務(wù)并不需要整個(gè)實(shí)例乃至整個(gè)數(shù)據(jù)庫的訪問權(quán)限，權(quán)限過大可能給數(shù)據(jù)庫帶來安全隱患。

采用基于角色的訪問控制（RBAC）管理對MongoDB系統(tǒng)的訪問，向用戶授予一個(gè)或多個(gè)角色，保證用戶有必要的數(shù)據(jù)庫資源和操作使用權(quán)限。創(chuàng)建各種不同權(quán)限的角色，成為解決MongoDB用戶權(quán)限過大的唯一方式，如此一來會(huì)讓創(chuàng)建角色變的繁雜。此處可以采用類似數(shù)據(jù)庫防火墻的權(quán)限控制加以進(jìn)一步控制。

6）審核數(shù)據(jù)庫操作

MongoDB默認(rèn)不開啟審計(jì)能力，一旦開啟，可對部分操作進(jìn)行審計(jì)，跟蹤數(shù)據(jù)庫配置和數(shù)據(jù)的訪問和更改。MongoDB商業(yè)版支持一個(gè)系統(tǒng)審計(jì)工具，可在MongoDB實(shí)例上記錄系統(tǒng)事件（例如用戶操作，連接事件）。審計(jì)記錄允許管理員事后進(jìn)行取證分析，利用數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品也可以做類似的事情。

7）安裝MongoDB使用專用賬號

MongoDB某些與操作系統(tǒng)交互的行為對路徑缺乏很好的控制，部分安裝者為了省事，直接使用root賬號安裝，這在某些特定情況下會(huì)危害到操作系統(tǒng)上文件的安全，建議不要采取這種安裝方式。

8）禁用不使用的語言

MongoDB支持在服務(wù)器端執(zhí)行JavaScript、mapReduce、 eval和$where等。如果能確定不使用這些代碼進(jìn)行操作，請禁用，以避免MongoDB被攻擊入侵（后面web會(huì)細(xì)說）。具體做法是通過- noscripting選項(xiàng)禁用服務(wù)器端的腳本功能。

小結(jié)

MongoDB目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)快速簡單部署，所以存在很多安全隱患。解決配置安全問題重點(diǎn)在于：1、網(wǎng)絡(luò)隱藏，防止惡意訪問；

2、加密，保護(hù)信息安全；

3、合適的權(quán)限，防止越權(quán)操作；

4、禁用無用功能，防止某些攻擊。

安全應(yīng)對

滿足上述安全防護(hù)措施，可以使用專業(yè)的產(chǎn)品和技術(shù)：

針對配置參數(shù)，使用數(shù)據(jù)庫漏掃產(chǎn)品進(jìn)行檢查，生成安全情況報(bào)告，指導(dǎo)并幫助用戶對MongoDB進(jìn)行安全加固。

數(shù)據(jù)庫防火墻產(chǎn)品可以幫助MongoDB實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隱身效果，并抵御某些利用javascrip發(fā)起的數(shù)據(jù)庫攻擊。

數(shù)據(jù)庫審計(jì)產(chǎn)品為非企業(yè)版MongoDB提供更全面審計(jì)。

數(shù)據(jù)庫加密產(chǎn)品幫助MongoDB用戶享受更多樣性的加密方式，確保數(shù)據(jù)密文存儲(chǔ)。

2、本身安全問題

根據(jù)CVE列表，MongoDB從2009年面世至今一共發(fā)現(xiàn)了13個(gè)漏洞，這些漏洞主要分布在2.0-2.6版本之間（MongoDB最高版本已經(jīng)到3.4系列），漏洞主要分為以下三類：

敏感數(shù)據(jù)泄露

越權(quán)操作

登錄調(diào)用的函數(shù)存在緩沖區(qū)溢出漏洞，會(huì)導(dǎo)致服務(wù)宕機(jī)

安全應(yīng)對

1、通過升級3.0以上版本（目前尚未發(fā)現(xiàn)3.0以上版本有CVE漏洞）來解決自身安全問題。

2、如果上述漏洞重現(xiàn)，可以利用數(shù)據(jù)庫防火墻虛擬補(bǔ)丁做有利補(bǔ)充。

3、Web安全問題

乍看起來，Web安全和MongoDB關(guān)系不大，但恰恰相反。鑒于MongoDB的部署環(huán)境和使用領(lǐng)域，導(dǎo)致從Web向MongoDB發(fā)動(dòng)的攻擊才是MongoDB面臨的最大威脅。這部分攻擊大體分成兩類：1、rest和CSRF聯(lián)合攻擊；2、注入攻擊。

1）Rest和CSRF聯(lián)合攻擊

Rest前文已介紹，MongoDB自帶的http REST API。默認(rèn)情況下MongoDB會(huì)在28017開啟一個(gè)http端口提供REST服務(wù)，直接通過特定格式的URL獲得數(shù)據(jù)庫中的大部分信息或利用admin.$cmd執(zhí)行一些數(shù)據(jù)庫級命令。

Rest的問題是訪問數(shù)據(jù)庫無需身份驗(yàn)證（開啟身份強(qiáng)制驗(yàn)證也沒用），并能進(jìn)行一定操作。CSRF（Cross-site request forgery）則是一種WEB攻擊手段，攻擊者盜用管理員身份，提交自己的命令。

2）注入攻擊

注入攻擊是一種寬泛說法，根據(jù)不同的語言注入有不同方式，針對MongoDB的注入攻擊大體分成二種：解釋形語言注入和JavaScript注入。通過防火墻產(chǎn)品可以借助配置規(guī)則，過濾注入攻擊。

安全應(yīng)對

針對第一種攻擊，可以利用數(shù)據(jù)庫漏掃產(chǎn)品檢查配置，發(fā)現(xiàn)REST API是否關(guān)閉，解決此類攻擊最簡單的辦法就是將其關(guān)閉。

通過數(shù)據(jù)庫防火墻產(chǎn)品，可以借助配置規(guī)則對注入攻擊進(jìn)行過濾。

本文通過對MongoDB已知安全隱患進(jìn)行分析，盡可能指出如何防控這些安全隱患，以期對MongoDB產(chǎn)品研發(fā)和應(yīng)用提供一些安全應(yīng)對思路。