Docker容器明文密码问题解决之道

Docker 带着 “Dockerize Everything” 的口号,以“软件标准”的姿态展现于世人面前,不断影响大家对于软件的理解。然而现实是否就如想象中的那么饱满,新的科技诞生之际,是摧枯拉朽之势,还是 循序渐进,皆有个过程,面对异军突起的 Docker,软件传统的精髓又是何去何从?这些无一不是值得深思的话题。

在《存储类 Docker 容器的明文密码问题》一文中,我们初步领略了存储类软件与 Docker 结合时,存在的些许安全隐患,比如明文密码问题。

过去数十年间,MySQL 数据库的创建都在人机交互过程中完成,流程大致可以分为以下三个步骤:

运维人员创建机器,安装并配置 MySQL 服务器;

DBA 负责管理 MySQL 数据库,如 MySQL 数据库的创建、删除与权限更改等;

开发人员使用 DBA 交付的数据库,对数据库进行增删改查等操作。

MySQL 历经了许多年,形成了以上这种交付方式,在 Docker 诞生之前,没有任何风吹草动。然而,在 Docker 诞生之后,MySQL 的 Docker 化路程似乎并不平坦。

常言道,Docker 横空出世,极大地推动了DevOps的发展。虽然看似 MySQL 与 Docker 的结合并没有对开发造成直接的影响,但是 Docker 化的 MySQL 的确加速了运维进度,原本冗长的人机交互,以及多方协调,如今一条简易的docker run命令即可全部完成。无可否认,自动化的程度有了质的飞跃,然而当我们审视自动化流程时,我们也可以从中找到一些隐患——MySQL 容器的明文密码问题。

MySQL 容器的明文密码问题,指的是:Docker 创建 MySQL 容器时,通过环境变量的方式传递 MySQL 存储引擎的密码,纵使 MySQL 会对密码进行加密,然而环境变量的存在却会泄漏密码信息,因此存在安全隐患。

明文密码解决方案

Docker 容器的明文密码问题,在于控制流程的过于自动化,并且环境变量的方式又无可避免地使用明文记录了密码。在一个完整的 MySQL 容器创建过程中,环境变量和 MySQL 引擎密码始终保持一致,假设我们可以做到用户为 MySQL 设定的密码最终可以落实到 MySQL 引擎处,而不存在于任何环境变量中,那就可以说明明文密码可以解决。换言之,用户为 MySQL 容器设定的密码时,可以绕过环境变量。众所周知,环境变量在 Docker 的世界中是配置环境最常用的方式,连完成容器间通信的docker link命令最终也是通过环境变量来完成。

绕过环境变量又是从何说起,首先让我们分析下图。

Docker容器明文密码问题解决之道

上图中,我们通过 Docker Daemon 创建了两个 MySQL 容器,容器名分别为 MySQL1 和 MySQL2,并且两个容器中的 MySQL 引擎的密码分别为 mysql1 和 mysql2。创建容器时使用的命令分别为:

docker run -d -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=daocloud --name MySQL1 mysql docker run -d -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=docker --name MySQL2 mysql

假设一位用户希望创建一个密码不会泄漏的 MySQL 容器,密码为 daocloud。为了弥合明文密码问题,绕过环境变量,我们可以按照以下三个步骤来完成。

1. 创建两个 MySQL 容器 MySQL1 与 MySQL2,MySQL 的 root 密码分别为 daocloud 与 docker;

2. 待 MySQL1 启动完毕,使用docker stop命令停止 MySQL1 容器,并将 MySQL1 容器的 volume1 全部拷贝出来,最终使用docker rm命令删除 MySQL1 容器;

3. 待 MySQL2 启动完毕,使用docker stop命令停止 MySQL2 容器,并将 MySQL2 容器 volume2 内的文件全部删除,接着将 volume1 的内容拷贝至 volume2 下,最终启动 MySQL2。

通过以上三个步骤,我们直接交付 MySQL2 容器,此时 MySQL2 容器中 MySQL 的 root 密码为 daocloud,即目标达成。虽然 MySQL2 容器的环境变量 MYSQLROOTPASSWORD 依旧是 docker,但是 MySQL 引擎使用的密文密码已经转变为 daocloud,交付完毕的 MySQL2 容器中不存在任何有关字符串 daocloud 的明文信息,同时无需再使用的 MySQL1 容器也被我们删除。

上述流程的执行,可以很巧妙的通过替换 volume的方式,完成密文的转移,同时使得明文环境变量的失效。

Docker 层与应用层

通过实践,可以验证解决方案的可行性。不过很多读者看到这里,不禁会对上述方案产生一些质疑,是否替换 volume 就是一个合理的解决方案。

以下的观点,相信很多人会认为同样是合理的解决方案。

明文密码固然是一个大问题,然而当 MySQL 容器创建完毕之后,用户完全有权限通过 mysql-client 等工具登陆 MySQL 引擎,实现 MySQL 引擎 root 密码的修改,最终的结果是:密码修改同样会作用到 volume 中的密文,使得充当明文密码的 Docker 容器环境变量失效。

不可否认,上述观点同样具有可行性。仔细分析和对比两种解决方案,可以看到两者之间存在一些明显的差异。

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