32.18. SSL 支持

PostgreSQL本地支持使用SSL 连接加密客户端/服务器通信以提高安全性。关于服务器端的SSL 功能详见第 18.9 节。

libpq读取系统范围的OpenSSL 配置文件。默认情况下，这个文件被命名为openssl.cnf并且存放在 openssl version -d报告的目录中。可以通过设置环境变量 OPENSSL_CONF把这个默认值覆盖为想要的配置文件的名称。

32.18.1. 服务器证书的客户端验证

默认情况下，PostgreSQL将不会执行服务器证书的任何验证。这意味着可以在不被客户端知晓的情况下伪造服务器身份（例如通过修改一个 DNS 记录或者接管服务器的 IP 地址）。为了阻止哄骗，必须使用SSL证书验证。

如果参数sslmode被设置为verify-ca， libpq 将通过检查证书链一直到一个可信的证书机构（CA）来验证服务器是可信的。如果sslmode被设置为verify-full， libpq 将还会验证服务器主机名是否匹配它的证书。如果服务器证书不能被验证，SSL 连接将失败。在大部分对安全敏感的环境中，建议使用verify-full。

在verify-full模式下，主机名与证书的Subject Alternative Name （主题备用名称)属性进行匹配，或者如果没有类型为dNSName的主题备用名称，则与Common Name（公用名称）属性进行匹配。如果证书的名称属性以星号（ * ）开头，则星号将被视为通配符，其将匹配除了点(.)之外的所有字符。这意味着证书将不会匹配子域。如果使用IP地址而不是主机名进行连接，则将匹配IP地址（不进行任何DNS查找）。

要允许服务器证书验证，一个或多个可信的CA必须被放置在用户home目录下的文件 ~/.postgresql/root.crt中。如果中间CA出现在 root.crt中，该文件必须也包含到它们的根CA的证书链（在微软 Windows 上该文件被命名为%APPDATA%\postgresql\root.crt）。

如果文件~/.postgresql/root.crl存在（微软 Windows 上的%APPDATA%\postgresql\root.crl），也会检查证书撤销列表（CRL）项。

根证书文件和 CRL 的位置可以通过设置连接参数sslrootcert和 sslcrl或环境变量PGSSLROOTCERT和PGSSLCRL改变。

注意: 为了与 PostgreSQL 的早期版本达到向后兼容，如果存在一个根 CA 文件， sslmode=require的行为将与 verify-ca相同，意味着服务器证书根据 CA 验证。不鼓励依赖这种行为，并且需要证书验证的应用程序应该总是使用 verify-ca或者verify-full。

32.18.2. 客户端证书

如果服务器要求一个可信的客户端证书，libpq 将发送用户主目录中~/.postgresql/postgresql.crt文件存储的证书。该证书必须由一个受服务器信任的证书机构（CA）签发。也必须存在一个匹配的私钥文件~/.postgresql/postgresql.key。该私钥文件不允许全局或组用户的任何访问，可以通过命令 chmod 0600 ~/.postgresql/postgresql.key实现。在微软 Windows 上这些文件被命名为%APPDATA%\postgresql\postgresql.crt 和%APPDATA%\postgresql\postgresql.key，不会有特别的权限检查，因为该目录被假定为安全。证书和密钥文件的位置可以使用连接参数sslcert 和sslkey或者环境变量PGSSLCERT和PGSSLKEY覆盖。

在一些情况下，客户端证书可以由"中间"证书机构签名，而不是由服务器直接信任的证书机构。要使用这样一个证书，将签发机构的证书加入到postgresql.crt文件，然后是它的上级机构的证书，并且一直到一个受服务器信任的证书机构（ "根"机构或者"中间"机构），即由该服务器的 root.crt文件中的一个证书签发。

注意客户端的~/.postgresql/root.crt 列出了被认为可信的能用于签发服务器证书的顶层 CA。原则上不需要列出签发客户端证书的 CA，大部分情况下这些 CA 也被信任可以用于服务器证书。

32.18.3. 不同模式中提供的保护

sslmode参数的不同值提供了不同级别的保护。 SSL 能够针对三类攻击提供保护：

窃听: 如果一个第三方能够检查客户端和服务器之间的网络流量，它能读取连接信息（包括用户名和口令）以及被传递的数据。 SSL使用加密来阻止这种攻击。
中间人（MITM）: 如果一个第三方能对客户端和服务器之间传送的数据进行修改，它就能假装是服务器并且因此能看见并且修改数据，即使这些数据已被加密。然后第三方可以将连接信息和数据传送给原来的服务器，使得它不可能检测到攻击。这样做的常用载体包括 DNS 中毒和地址劫持，借此客户端被定向到预期之外的不同的服务器。还有几种其他的攻击方式能够完成这种攻击。SSL 使用证书验证让客户端认证服务器，就可以阻止这种攻击。
模仿: 如果第三方可以伪装成一个授权的客户端，那么它能够轻松访问它本不能访问的数据。通常这可以由不安全的口令管理所致。 SSL使用客户端证书来阻止这种情况，即确保只有持有合法证书的客户才能访问服务器。

对于一个已知安全的连接，在连接被建立之前，必须在 客户端和服务器端都进行SSL配置。如果只在服务器上配置，客户端在知道服务器要求高安全性之前可能会结束发送敏感信息（例如口令）。在 libpq 中，可以通过将sslmode参数设置为verify-full或 verify-ca来确保安全连接，并且为系统提供一个根证书用来验证。这类似于使用Https URL进行加密网页浏览。

一旦服务器已经被认证，客户端可以传递敏感数据。这意味着直到这一点，客户端都不需要知道是否证书将被用于认证，这样只需要在服务器配置中指定就比较安全。

所有SSL选项都带来了加密和密钥交换的开销，因此必须在性能和安全性之间做出平衡。表 32-1 说明不同sslmode值所保护的风险，以及关于安全和开销所做出的声明。

表 32-1. SSL 模式描述

`sslmode`	窃听保护	MITM保护	声明
`disable`	否	否	我不关心安全性，并且我不想承担加密的开销。
`allow`	可能	否	我不关心安全性，但如果服务器坚持，我会承担加密开销。
`prefer`	可能	否	我不关心加密，但如果服务器支持，我希望承担加密开销。
`require`	是	否	我希望我的数据加密，我接受开销。我相信该网络将确保我始终连接到想要连接的服务器。
`verify-ca`	是	`取决于 CA`-策略	我希望我的数据加密，我接受开销。我想要确保我连接到的是我信任的服务器。
`verify-full`	是	是	我希望我的数据加密，我接受开销。我想要确保我连接到的是我信任的服务器，并且就是我指定的那一个。

verify-ca和verify-full之间的区别取决于根CA的策略。如果使用了一个公共CA，verify-ca允许连接到那些可能已经被 其他人注册到该CA的服务器。在这种情况下，总是应该使用 verify-full。如果使用了一个本地CA或者甚至是一个自签名的证书，使用verify-ca通常就可以提供足够的保护。

sslmode的默认值是prefer。如表中所示，从安全角度来看这样做是没有意义的，并且它只承诺可能的性能开销。提供它作为默认值只是为了向后兼容，在安全部署中不建议使用。

32.18.4. SSL 客户端文件使用

表 32-2总结了与客户端 SSL 设置相关的文件。

表 32-2. Libpq/客户端 SSL 文件用法

文件	内容	影响
`~/.postgresql/postgresql.crt`	客户端证书	由服务器要求
`~/.postgresql/postgresql.key`	客户端私钥	证明由所有者发送客户端证书，并不表示证书所有者是可信的
`~/.postgresql/root.crt`	受信任的证书颁发机构	检查服务器证书是由一个可信的证书机构签发
`~/.postgresql/root.crl`	被证书颁发机构撤销的证书	服务器证书必须不在这个列表中

32.18.5. SSL 库初始化

如果你的应用初始化libssl或libcrypto库以及 libpq编译为支持SSL，你应该调用 PQinitOpenSSL来告诉libpq：libssl 或libcrypto库已经被你的应用初始化，这样libpq 将不会再初始化这些库。关于 SSL API 详见http://h71000.www7.hp.com/doc/83final/ba554_90007/ch04.HTML。

PQinitOpenSSL

允许应用选择要初始化哪个安全库。

void PQinitOpenSSL(int do_ssl, int do_crypto);

当do_ssl是非零时，libpq 将在第一次打开数据库连接前初始化OpenSSL库。当do_crypto是非零时，libcrypto库将被初始化。默认情况下（如果没有调用PQinitOpenSSL），两个库都会被初始化。当 SSL 支持没有被编译时，这个函数也存在但是什么也不做。

如果你的应用使用并且初始化OpenSSL或者它的底层libcrypto库，你必须在第一次打开数据库连接前以合适的非零参数调用这个函数。同时要确保在打开一个数据库连接前已经完成了初始化。

PQinitSSL