ElasticSearch 集群安全

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在安裝完 ES 后，ES 默認是沒有任何安全防護的。

ES 的安全管理主要包括以下內容：

• 身份認證：鑒定訪問用戶是否合法。
• 用戶鑒權：設置用戶有哪些訪問權限。
• 傳輸加密：數據在傳輸的過程中，要加密。
• 日志審計：記錄集群操作。
• 等

這里有一些免費的安全方案：

• 設置 Nginx 方向代理。
• 安裝免費的安全插件，比如：
  • Search Guard：一個安全和報警的 ES 插件，分收費版和免費版。
  • Readonly REST
• X-Pack 的 Basic 版：可參考這里。

1，身份認證

ES 中提供的認證叫做 Realms，有以下幾種方式，可分為兩類：

• 內部的：不需要與 ES 外部方通信。
  • file（免費）：用戶名和密碼保存在 ES 索引中。
  • native（免費）：用戶名和密碼保存在 ES 索引中。
• 外部的：需要與 ES 外部組件通信。
  • ldap（收費）
  • active_directory（收費）
  • pki（收費）
  • saml（收費）
  • kerberos（收費）

2，用戶鑒權

用戶鑒權通過定義一個角色，並分配一組權限；然后將角色分配給用戶，使得用戶擁有這些權限。

ES 中的權限有不同的級別，包括集群級別（30 多種）和索引級別（不到 20 種）。

ES 中提供了很多內置角色（不到 30 種）可供使用。

ES 中提供了很多關於用戶與角色的 API：

• 關於用戶：
  • Change passwords：修改密碼。
  • Create or update users：創建更新用戶。
  • Delete users：刪除用戶。
  • Enable users：打開用戶。
  • Disable users：禁止用戶。
  • Get users：查看用戶信息。
• 關於角色：
  • Create or update roles：創建更新角色。
  • Delete roles：刪除角色。
  • Get roles：查看角色信息。

3，啟動 ES 安全功能

下面演示如何使用 ES 的安全功能。

啟動 ES 並通過 xpack.security.enabled 參數打開安全功能：

bin\elasticsearch -E node.name=node0 -E cluster.name=mycluster -E path.data=node0_data -E http.port=9200 -E xpack.security.enabled=true

使用 elasticsearch-setup-passwords 命令啟用 ES內置用戶及初始 6 位密碼（需要手動輸入，比如是 111111）：

bin\elasticsearch-setup-passwords interactive

該命令會啟用下面這些用戶：

• elastic：超級用戶。
• kibana：用於 ES 與 Kibana 之間的通信。
• kibana_system：用於 ES 與 Kibana 之間的通信。
• apm_system
• logstash_system
• beats_system
• remote_monitoring_user

啟用 ES 的安全功能后，訪問 ES 就需要輸入用戶名和密碼：

也可以通過 curl 命令（並指定用戶）來訪問 ES：

curl -u elastic 'localhost:9200'

更多內容可參考這里。

4，啟動 Kibana 安全功能

打開 Kibana 的配置文件 kibana.yml，寫入下面內容：

elasticsearch.username: "kibana_system"  # 用戶名
elasticsearch.password: "111111"         # 密碼

然后使用 bin\kibana 命令啟動 Kibana。

訪問 Kibana 也需要用戶和密碼（這里使用的是超級用戶）：

5，使用 Kibana 創建角色和用戶

下面演示如何使用 Kibana 創建角色和用戶。登錄 Kibana 之后進行如下操作：

點擊 Stack Management 后進入下面頁面：

5.1，創建角色

點擊 Create role 創建角色：

創建角色需要填寫如下內容：

• 角色名稱
• 角色對哪些索引有權限及索引的權限級別
• 添加一個 Kibana 權限
• 最后創建角色

經過上面的操作，創建的角色名為 test_role，該角色對 test_index 索引有只讀權限；如果進行超越范圍的操作，將發生錯誤。

5.2，創建用戶

進入到創建用戶的界面，點擊 Create user 創建用戶：

填寫用戶名和密碼，並將角色 test_role 賦予該用戶。

5.3，使用用戶

使用新創建的用戶登錄 Kibana：

該用戶只對 test_index 索引有只讀權限；如果進行超越范圍的操作，將發生錯誤。

6，傳輸加密

傳輸加密指的是在數據的傳輸過程中，對數據進行加密（可防止數據被抓包）。

傳輸加密分為集群內加密和集群間加密：

• 集群內加密指的是 ES 集群內部各節點之間的數據傳輸時的加密。
  • 通過 TLS 協議完成。
• 集群間加密指的是外部客戶訪問 ES 時，數據傳輸的加密。
  • 通過 HTTPS 協議完成。

更多的內容可參考這里。

6.1，集群內部傳輸加密

在 ES 中可以使用 TLS 協議對數據進行加密，需要進行以下步驟：

• 創建 CA
• 為 ES 節點創建證書和私鑰
• 配置證書

1，創建 CA 證書

使用如下命令創建 CA：

bin\elasticsearch-certutil ca

成功后，可以看到當前文件夾下多了一個文件：

elastic-stack-ca.p12

2，生成證書和私鑰

使用如下命令為 ES 中的節點生成證書和私鑰

bin\elasticsearch-certutil cert --ca elastic-stack-ca.p12

成功后，可以看到當前文件夾下多了一個文件：

elastic-certificates.p12

3，配置證書

將創建好的證書 elastic-certificates.p12 放在 config/certs 目錄下。

4，啟動集群

# 啟動第一個節點
bin\elasticsearch 
-E node.name=node0 
-E cluster.name=mycluster
-E path.data=node0_data 
-E http.port=9200 
-E xpack.security.enabled=true 
-E xpack.security.transport.ssl.enabled=true 
-E xpack.security.transport.ssl.verification_mode=certificate 
-E xpack.security.transport.ssl.keystore.path=certs\elastic-certificates.p12 
-E xpack.security.transport.ssl.truststore.path=certs\elastic-certificates.p12

# 啟動第二個節點
bin\elasticsearch 
-E node.name=node1 
-E cluster.name=mycluster 
-E path.data=node1_data 
-E http.port=9201 
-E xpack.security.enabled=true 
-E xpack.security.transport.ssl.enabled=true 
-E xpack.security.transport.ssl.verification_mode=certificate 
-E xpack.security.transport.ssl.keystore.path=certs\elastic-certificates.p12 
-E xpack.security.transport.ssl.truststore.path=certs\elastic-certificates.p12

不提供證書的節點將無法加入集群：

bin\elasticsearch 
-E node.name=node2 
-E cluster.name=mycluster 
-E path.data=node2_data 
-E http.port=9202 
-E xpack.security.enabled=true 
-E xpack.security.transport.ssl.enabled=true 
-E xpack.security.transport.ssl.verification_mode=certificate
# 加入失敗

也可以將配置寫在配置文件 elasticsearch.yml 中，如下：

xpack.security.transport.ssl.enabled: true
xpack.security.transport.ssl.verification_mode: certificate
xpack.security.transport.ssl.keystore.path: certs/elastic-certificates.p12
xpack.security.transport.ssl.truststore.path: certs/elastic-certificates.p12

6.2，集群外部傳輸加密

通過配置如下三個參數，使得 ES 支持 HTTPS：

xpack.security.http.ssl.enabled: true
xpack.security.http.ssl.keystore.path: certs/elastic-certificates.p12
xpack.security.http.ssl.truststore.path: certs/elastic-certificates.p12

在命令行啟動：

bin\elasticsearch 
-E node.name=node0 
-E cluster.name=mycluster
-E path.data=node0_data 
-E http.port=9200 
-E xpack.security.enabled=true 
-E xpack.security.transport.ssl.enabled=true 
-E xpack.security.transport.ssl.verification_mode=certificate 
-E xpack.security.transport.ssl.keystore.path=certs\elastic-certificates.p12 
-E xpack.security.transport.ssl.truststore.path=certs\elastic-certificates.p12
-E xpack.security.http.ssl.enabled=true 
-E xpack.security.http.ssl.keystore.path=certs\elastic-certificates.p12 
-E xpack.security.http.ssl.truststore.path=certs\elastic-certificates.p12

啟動成功后，可以通過 HTTPS 協議訪問 ES：

https://localhost:5601/

6.3，配置 Kibana 鏈接 ES HTTPS

1，為 Kibana 生成 pem 文件

首先用 openssl 為 kibana 生成 pem：

openssl pkcs12 -in elastic-certificates.p12 -cacerts -nokeys -out elastic-ca.pem

成功后會生成如下文件：

elastic-ca.pem

將該文件放在 config\certs 目錄下。

2，配置 kibana.yml

在 Kibana 的配置文件 kibana.yml 中配置如下參數：

elasticsearch.hosts: ["https://localhost:9200"]
elasticsearch.ssl.certificateAuthorities: ["C:\\elasticsearch-7.10.1\\config\\certs\\elastic-ca.pem"]
elasticsearch.ssl.verificationMode: certificate

3，運行 Kibana

bin\kibana

6.4，配置 Kibana 支持 HTTPS

1，為 Kibana 生成 pem

bin/elasticsearch-certutil ca --pem

上面命令執行成功后會生成如下 zip 文件：

elastic-stack-ca.zip

將該文件解壓，會有兩個文件：

ca.crt
ca.key

將這兩個文件放到 Kibana 的配置文件目錄 config\certs。

2，配置 kibana.yml

在 Kibana 的配置文件 kibana.yml 中配置如下參數：

server.ssl.enabled: true
server.ssl.certificate: config\\certs\\ca.crt
server.ssl.key: config\\certs\\ca.key

3，運行 Kibana

bin\kibana

啟動成功后，可以通過 HTTPS 協議訪問 Kibana：

https://localhost:5601/

（本節完。）

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