PostgreSQL密码安全策略

问题：今天公司进行软件测评，在测评期间，测评人员问起PostgreSQL登录失败导致用户锁定的次数，密码输错几次账户会被锁定？

网上查了一圈，oracle和mysql都有相关设置，只有pg库没有找到相关的设置参数。偶然发现网上的帖子，结果发现PG库尚不支持相关设置。

下面引用一下：

数据库密码管理是数据库安全的重要环节之一。密码管理及配置策略主要包括：

• 密码加密存储
• 密码有效期
• 密码复杂度
• 密码验证失败延迟
• 密码验证失败次数限制，失败后锁定, 以及解锁时间
• 设置密码时防止密码被记录到数据库日志中
  下面会依次讲解在PostgreSQL中如何实现密码相关的安全性配置。

1、密码加密存储

pg中密码始终以加密方式存储在系统目录中。ENCREPED 关键字没有任何效果, 但被接受向后兼容。加密方式可以通过password_encryption参数配置。

postgres=# show password_encryption;
password_encryption 
---------------------
md5
(1 row)
postgres=# select * from pg_shadow where usename='test';
usename | usesysid | usecreatedb | usesuper | userepl | usebypassrls | passwd | valuntil | usec
onfig 
---------+----------+-------------+----------+---------+--------------+-------------------------------------+------------------------+-----
------
test | 49156 | f | f | f | f | md52d308906cb4ea734a22f76e7927c046b | 2019-04-10 16:58:00+08 |

2、密码有效期

pg支持密码有效期配置，可以通过配置密码有效期，制定密码更换周期。

服务器端设置有效期
postgres=# alter role test valid until '2019-04-10 16:58:00';
ALTER ROLE
postgres=# select * from pg_user where usename='test';
usename | usesysid | usecreatedb | usesuper | userepl | usebypassrls | passwd | valuntil | useconfig 
---------+----------+-------------+----------+---------+--------------+----------+------------------------+-----------
test | 49156 | f | f | f | f | ******** | 2019-04-10 16:58:00+08 | 
(1 row)
客户端连接测试
[postgres@pg2 ~]$ date
Wed Apr 10 17:11:49 CST 2019
[postgres@pg2 ~]$ psql -h 192.168.6.12 -U test -d postgres -p 5432
Password for user test: 
psql: FATAL: password authentication failed for user "test"

注意：

• pg密码有效期仅针对客户端有效，服务器端不受限制。
• 网络访问控制文件中不能配置为trust认证方式

3、密码复杂度策略

passwordcheck.so模块可以实现密码复杂度要求，此模块可以检查密码，如果密码太弱，他会拒绝连接
创建用户或修改用户密码时，强制限制密码的复杂度，限制密码不能重复使用
例如密码长度，包含数字，字母，大小写，特殊字符等，同时排除暴力破解字典中的字符串

3.1、启用模块

添加'$libdir/passwordcheck'到参数shared_preload_libraries，重启生效
默认so文件都存放在$libdir目录下

[pg@pg ~]$ ls -atl $LD_LIBRARY_PATH/passwordcheck*
-rwxr-xr-x 1 pg pg 8640 Feb 1 14:23 /opt/postgres/lib/passwordcheck.so
postgres=# select name,setting from pg_settings where name like '%dynamic%';
name | setting 
----------------------------+---------
dynamic_library_path | $libdir
dynamic_shared_memory_type | posix
(2 rows)
postgres=# alter system set shared_preload_libraries=pg_pathman,pg_stat_statements,passwordcheck;
ALTER SYSTEM
postgres=# 
重启生效

shared_preload_libraries参数使用参考“Postgresql共享库预加载(Shared Library Preloading)”

3.2、复杂度功能验证

密码复杂度检查模块Passwordcheck

• 验证创建的用户密码是否符合规则。
  密码：最少8个字符；必须包含数字和字母；密码中不能含有用户名字段。

postgres=# alter role test with password 'test';
ERROR: password is too short
postgres=# alter role test password '12345678';
ERROR: password must contain both letters and nonletters
postgres=# alter role test with password 'test1234';
ERROR: password must not contain user name
postgres=# alter role test with password 'tttt1234';
ALTER ROLE

4、密码验证失败延迟

auth_delay.so模块会导致服务器在报告身份验证失败之前短暂停留,这个主要用于防止暴力破解. 验证失败后, 延迟一个时间窗口才能继续验证。请注意, 它不会阻止拒绝服务攻击, 甚至可能会加剧这些攻击, 因为在报告身份验证失败之前等待的进程仍将使用连接插槽。

4.1、启用模块

需要配置以下参数，实现密码验证延迟失败延迟

so文件存储在$libdir下
[pg@pg lib]$ ls -atl $LD_LIBRARY_PATH/auth_delay*
-rwxr-xr-x 1 pg pg 8432 Feb 1 14:23 /opt/postgres/lib/auth_delay.so
参数修改
shared_preload_libraries --预加载模块
auth_delay.milliseconds (int) --指定延迟时间
postgres=# alter system set shared_preload_libraries=pg_pathman, pg_stat_statements, passwordcheck,auth_delay;
ALTER SYSTEM
重启生效
postgres=# alter system set auth_delay.milliseconds=5000;
ALTER SYSTEM
reload生效

4.2、验证

[pg@pg ~]$ psql -h 192.168.6.12 -U test -p 5432 -d postgres
Password for user test: 
--5s
psql: FATAL: password authentication failed for user "test"
[pg@pg ~]$
输入密码后，如果密码不正确，会等待5s，然后返回密码失败提示
[pg@pg ~]$ psql -h 192.168.6.12 -U test -p 5432 -d postgres
Password for user test: 
psql (10.4)
Type "help" for help.
postgres=> 
输入密码后，如果密码正确，没有等待。

5、密码验证失败次数限制，失败后锁定, 以及解锁时间

目前PostgreSQL不支持这个安全策略, 目前只能使用auth_delay来延长暴力破解的时间.

6、设置密码时防止密码被记录到数据库日志中

密码的配置命令可能会被记录到history文件及csvlog日志文件中（如果开启了DDL或更高级别审计log_statement），这些文件明文记录了密码，可能造成密码泄露风险。

6.1、密码记录到两个地方

HISTFILE
The file name that will be used to store the history list. If unset, the file name is taken from the PSQL_HISTORY environment variable. If that is not set either, the default is ~/.psql_history, or %APPDATA%\postgresql\psql_history on Windows. For example, putting:
\set HISTFILE ~/.psql_history- :DBNAME
in ~/.psqlrc will cause psql to maintain a separate history for each database.
Note
This feature was shamelessly plagiarized from Bash. --？？！！
csvlog 
数据库错误日志

事例：

如以下命令，会记录到HISTFILE和csvlog日志中
postgres=# alter role test with password 'tttt1234';
ALTER ROLE
history file记录
[pg@pg ~]$ cat ~/.psql_history |grep tttt1234
alter role test with password 'tttt1234';
[pg@pg ~]$ 
csvlog记录
[pg@pg ~]$ cat $PGDATA/postgresql.conf |grep log_statement
#log_statement = 'none'         # none, ddl, mod, all
log_statement = 'ddl'
#log_statement_stats = off
[pg@pg ~]$ 
[pg@pg ~]$ cat $PGDATA/pg_log/postgresql-2019-04-12_092557.csv |grep tttt1234
2019-04-12 09:33:23.036 CST,"pg","postgres",1309,"[local]",5cafeadb.51d,3,"idle",2019-04-12 09:33:15 CST,3/21,0,LOG,00000,"statement: alter role test with password 'tttt1234';",,,,,,,,,"psql"

6.2、解决方式

1. 使用createuser命令行工具-W选项提示输入密码。
2. 使用pg_md5工具生成密码, 在psql中使用ALTER ROLE填入md5值。
   与上面类似, pg_md5是pgpool提供的一个工具, 实际上就是调用上面的函数。

[pg@pg ~]$ createuser -l -h 127.0.0.1 -p 5432 -U pg -W tuser
Password: 
[pg@pg ~]$ 
[pg@pg ~]$ cat $PGDATA/pg_log/postgresql-2019-04-12_092557.csv |grep tuser
2019-04-12 11:17:48.348 CST,"pg","postgres",1574,"localhost:42560",5cb0035c.626,3,"idle",2019-04-12 11:17:48 CST,3/236,0,LOG,00000,"statement: CREATE ROLE