数据库修改密码风险高，如何保证业务持续，这几种密码双活方案可以参考

2022-09-14 11:45:21

今天下午的时候，有个朋友（感谢Crane.Chen氵）提了一个Oracle的问题，引起了我的好奇，问题的描述如下：

出于安全需要，这边的数据库密码必须90天更改一次，否则账号过期自动锁定。目前我们改密码都需要停掉应用，然后改密码后，启动应用。这样业务就会有中断。有什么方案可以保障即能更改密码，又能热更新应用里连接池的账号密码。现在若不停机，不管先更改连接池还是先改库，都可能因为密码不匹配而锁定账号。

乍一看是个“不合理”的需求，数据库层面我们遵从安全规范来修改密码，我们照做就是了，但是显然做这个事情的成本实在太高，而且存在极高的风险，因为防御导致业务不可用带来的损失其实是很大的。从一个层面来说，其实是孤立的看待了这个问题，只是考虑了自己，而没有考虑到应用层和全盘。做完自我批评，我来给出这个问题的一些解决之道。

首先我们把这个密码修改的过程和应用层结合起来，应用层通常是使用连接池，而且主要是长连接的方式，如果修改了密码，那么会在数据库的字典配置里面修改密码信息，密码会在新的会话中立刻生效，但是已有的连接还是会保持，通常在业务层也是做了密码的配置文件，很可能看到的密码是一个加密串。

所以最严重的的情况下无非是下面几种：

1）数据库先改密码，应用层后改，已有的长连接依旧可用，但是新连接失败，数据库密码错误超过3次，数据库账号就会被锁定，导致业务不可用。

2）应用层先改密码，数据库层后改，新连接会全部失败，错误密码超过3次，导致账号被锁定，业务不可用。

小结：从以上看出来，不管是什么样的顺序都会导致同样严重的后果，所以也就无所谓先后顺序了。

而回到这个问题本身，我们可以做一些补救措施，我又了解了一些背景信息，这是使用weblogic中间件，通常这些配置都是启动时加载的，连接池目前我知道的还不支持动态热更新，所以要解决的重要问题是防止账号被锁定，数据库这边可以写一个脚本去实时检测账号的状态，如果被锁定，可以快速解锁，这是一种不够优雅但是快速实用的解决方法。

如果我们更近一步，从整个应用架构的层面来考虑，这个问题是否有解呢。

我们来看下面的这个图：

密码信息在应用层是配置形式，而且是启动自加载的模式，数据库密码是数据字典的基础信息，数据库层面是可以实时变化的，我们要保证业务的持续连接，一种方案就是建立影子账户，这个账户没有实际的数据，只有对等的权限，它平时处于锁定状态，即不可用。而应用层来建立连接的部分可以加一个动态的逻辑，如果连接失败，可以使用影子账户，这个影子账户的密码信息是约定好的，不会轻易发生改变，当需要修改密码的时候，可以按照如下的流程来操作：

1）DBA解锁影子账户

2）DBA修改账户密码

3）应用层修改用户密码配置信息

4）应用层分批次启动应用服务，使得配置生效

5）DBA锁定影子账户

在这个过程中如果连接检测失败，会启用影子账户的来建立连接，在应用服务重启完成之后，就可以将影子账户锁定，应用层来再次动态适配，这样对于业务层来说就是一个动态平衡的过程。

其实对于很多公司来说，随着业务的快速变化，安全问题是挥之不去的隐患。所以密码修改也是一种合情合理的解决方式，当然在这个过程中会有一些可用性的影响，整体来说，我们要保证的是可控。

可能到了这里，我们才进行了一半，上面的方案应用层改造其实还是比较大的，而且对于权限的维护来说需要保证影子账户的权限也要完全一致，否则产生业务影响就很被动了。

我们有没有更好的方案呢，其实最透明的方案是数据库层面来做好这种双层校验，这时我想到了MySQL 8.0的新特性。

在MySQL 8.0.14的release note中是这么低调的一段描述。

我们通俗些可以理解为双密码，retain current password这个语法只在修改密码的场景中使用，在create user中是不能用的。意思是修改密码的时候原来的密码依旧可用，这样对于业务是最友好的方式。

正确理解这个语法的姿势是查看官方文档的解读：

不演示一下不尽兴，我们来看看这个特性的效果。

首先创建一个用户：

mysql> create user test_pwd identified by 'test_pwd1';
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

然后赋予一些基本的权限

mysql> grant usage on *.* to test_pwd ;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

这个时候通过客户端连接是OK的。

# mysql -utest_pwd -ptest_pwd1 -P33061 -h127.0.0.1
mysql>

我们开始关键部分，修改用户密码，使用retain current password语法：

mysql> alter user test_pwd identified by 'test_pwd1' retain current password;
ERROR 1227 (42000): Access denied; you need (at least one of) the CREATE USER or APPLICATION_PASSWORD_ADMIN privilege(s) for this operation

很遗憾失败了，因为这个操作是需要基本的权限的，根据提示需要APPLICATION_PASSWORD_ADMIN 或者CREATE USER的权限。

我们使用管理员账户修正下权限。

mysql> grant APPLICATION_PASSWORD_ADMIN on *.* to test_pwd;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

再次修改就可以了。

mysql> alter user test_pwd identified by 'test_pwd2' retain current password;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

这个时候就达到了密码双活的状态，两个密码都可以用，而且校验始终都可用，幸福感大大增强。

当然我不建议对于业务无限制开放，毕竟这种方式会让双方都很难持续维护密码，所以在业务修改密码，批次启动应用服务后，我们可以回收原来的密码，使用discard old password子句。

mysql> alter user test_pwd DISCARD OLD PASSWORD;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

这个时候连接会再次失败。

# mysql -utest_pwd -ptest_pwd1 -P33061 -h127.0.0.1
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
ERROR 1045 (28000): Access denied for user 'test_pwd'@'localhost' (using password: YES)

这应该算是我们最希望看到的错误场景了，满满的完成任务的使命感。

期待MySQL 8.0更多更好的新特性。。。

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