《ZooKeeper官方指南》ZooKeeper 使用 ACL 进行访问控制

2022-06-26 17:05:18

ZooKeeper 使用 ACL 进行访问控制

ZooKeeper使用ACL来控制访问其znode（ZooKeeper的数据树的数据节点）。ACL的实现方式非常类似于UNIX文件的访问权限：它采用访问权限位允许/禁止对节点的各种操作以及能进行操作的范围。不同于UNIX权限的是，ZooKeeper的节点不局限于用户（文件的拥有者），组和其他人（其它）这三个标准范围。ZooKeeper不具有znode的拥有者的概念。相反，ACL指定id集以及与之对应的权限。

还要注意的是一条ACL仅针对于一个特定的节点。尤其不适用于子节点。例如，如果/app 只对IP：172.16.16.1可读而 / APP/status 是对任何人可读的，ACL不是递归的。

ZooKeeper支持可插拔的身份验证方案。 id使用如下形式 scheme：id，其中 scheme 是 id 所对应一个认证方案。例如，IP：172.16.16.1，id为主机的地址 172.16.16.1。

当客户端连接到ZooKeeper验证自己时，ZooKeeper将有关该客户端的所有Id与客户连接关联。客户端试图访问一个节点时，这些ID与该znodes的ACL验证。 ACL是由（scheme:expression, perms）对构成。其中expression的格式指定为scheme。例如，（IP：19.22.0.0/16，READ）表示对所有起始IP为19.22的客户端具有读权限。

ACL 权限

ZooKeeper 支持以下权限：

CREATE: 能创建子节点
READ：能获取节点数据和列出其子节点
WRITE: 能设置节点数据
DELETE: 能删除子节点
ADMIN: 能设置权限

CREATE权限和DELETE权限从WRITE权限中分离出来，是为了获得更好的访问控制。使用CREATE和DELETE权限的场景如下：

你想让A用户能够设置节点数据，但不允许创建或删除子节点。

有CREATE但无DELETE权限：客户端发出一个在父目录下创建节点的请求。你想让所有客户端能够添加，但是只有创建者能够删除。（这类似于文件的APPEND权限）。

内置的 ACL schemes

ZooKeeper有如下内置的schemes

world 有个唯一的id, anyone ，代表所有人。
auth 不使用任何id，代表任何已认证的用户。
digest 用 username:password 字符串来产生一个MD5串，然后该串被用来作为ACL ID。认证是通过明文发送username:password 来进行的，当用在ACL时，表达式为username:base64 ，base64是password的SHA1摘要的编码。
ip 使用客户端的主机IP作为ACL ID 。这个ACL表达式的格式为addr/bits ，此时addr中的有效位与客户端addr中的有效位进行比对。

ZooKeeper C 客户端 API

如下的常量是由ZooKeeper C语言库中提供的：

const int ZOO_PERM_READ; //能读节点的值及列出其子节点
const int ZOO_PERM_WRITE; //能设置节点的值
const int ZOO_PERM_CREATE; //能创建子节点
const int ZOO_PERM_DELETE; // 能删除子节点
const int ZOO_PERM_ADMIN; //能执行set_acl()
const int ZOO_PERM_ALL; // 上面所有值的OR

struct Id ZOO_ANYONE_ID_UNSAFE; //(‘world’,’anyone’)
struct Id ZOO_AUTH_IDS;// (‘auth’,’’)

ZOO_AUTH_IDS 为空时，应被理解成“创建者的Id”

ZooKeeper 客户端有3种标准的ACL：

struct ACL_vector ZOO_OPEN_ACL_UNSAFE; //(ZOO_PERM_ALL,ZOO_ANYONE_ID_UNSAFE)
struct ACL_vector ZOO_READ_ACL_UNSAFE;// (ZOO_PERM_READ, ZOO_ANYONE_ID_UNSAFE)
struct ACL_vector ZOO_CREATOR_ALL_ACL; //(ZOO_PERM_ALL,ZOO_AUTH_IDS)

ZOO_OPEN_ACL_UNSAFE使所有ACL都“开放”了：任何应用程序在节点上可进行任何操作，能创建、列出和删除它的子节点。对任何应用程序，ZOO_READ_ACL_UNSAFE是只读的。CREATE_ALL_ACL赋予了节点的创建者所有的权限，在创建者采用此ACL创建节点之前，已经被服务器所认证（例如，采用 “ digest”方案）。

以下ZooKeeper方法处理ACL:

int zoo_add_auth (zhandle_t *zh,const char* scheme,const char* cert, int certLen, void_completion_t completion, const void *data);

The application uses the zoo_add_auth function to authenticate itself to the server. The function can be called multiple times if the application wants to authenticate using different schemes and/or identities.

应用程序使用zoo_add_auth方法来向服务器认证自己，如果想用不同的方案来认证，这个方法可以被调用多次。

int zoo_create (zhandle_t *zh, const char *path, const char *value,int valuelen, const struct ACL_vector *acl, int flags,char *realpath, int max_realpath_len);

zoo_create(…)方法创建一个新节点。acl 参数是一个与这个节点关联的ACL列表，父节点权限项的CREATE位已被设(set,即由权限)。

int zoo_get_acl (zhandle_t *zh, const char *path,struct ACL_vector *acl, struct Stat *stat);

这个方法返回这个节点的ACL信息。

int zoo_set_acl (zhandle_t *zh, const char *path, int version,const struct ACL_vector *acl);

这个方法用新的节点的ACL列表替换老的，这个节点的ADMIN位必须被设置（set,即具有ADMIN权限）。

这有一个使用上面API的例子，采用”foo”方案认证，创建一个“/xyz”的暂态节点，设置其为”只创建“权限。

这是一个非常简单的例子，它的目的是展示如何与ZooKeeper ACL交换。C客户端的实现，参考…/trunk/src/c/src/cli.c .

#include <errno.h>

#include “zookeeper.h”

static zhandle_t *zh;

/**
* In this example this method gets the cert for your
* environment — you must provide
*/
char *foo_get_cert_once(char* id) { return 0; }

/** Watcher function — empty for this example, not something you should
* do in real code */
void watcher(zhandle_t *zzh, int type, int state, const char *path,
void *watcherCtx) {}

int main(int argc, char argv) {
char buffer[512];
char p[2048];
char *cert=0;
char appId[64];

strcpy(appId, “example.foo_test”);
cert = foo_get_cert_once(appId);
if(cert!=0) {
fprintf(stderr,
“Certificate for appid [%s] is [%s]\n”,appId,cert);
strncpy(p,cert, sizeof(p)-1);
free(cert);
} else {
fprintf(stderr, “Certificate for appid [%s] not found\n”,appId);
strcpy(p, “dummy”);
}

zoo_set_debug_level(ZOO_LOG_LEVEL_DEBUG);

zh = zookeeper_init(“localhost:3181″, watcher, 10000, 0, 0, 0);
if (!zh) {
return errno;
}
if(zoo_add_auth(zh,”foo”,p,strlen(p),0,0)!=ZOK)
return 2;

struct ACL CREATE_ONLY_ACL[] = {{ZOO_PERM_CREATE, ZOO_AUTH_IDS}};
struct ACL_vector CREATE_ONLY = {1, CREATE_ONLY_ACL};
int rc = zoo_create(zh,”/xyz”,”value”, 5, &CREATE_ONLY, ZOO_EPHEMERAL,
buffer, sizeof(buffer)-1);

/** this operation will fail with a ZNOAUTH error */
int buflen= sizeof(buffer);
struct Stat stat;
rc = zoo_get(zh, “/xyz”, 0, buffer, &buflen, &stat);
if (rc) {
fprintf(stderr, “Error %d for %s\n”, rc, __LINE__);
}

zookeeper_close(zh);
return 0;
}

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