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Zugriff auf Anwendungsdaten mithilfe von parametrisierten sicheren Ansichten sichern und steuern

Parametrisierte sichere Ansichten bieten Datensicherheit und Zeilenzugriffssteuerung für Anwendungen. Sie filtern Abfrageergebnisse basierend auf der Identität des Anwendungsnutzers.

In dieser Anleitung wird beschrieben, wie Sie parametrisierte sichere Ansichten in AlloyDB for PostgreSQL einrichten, Datenbankrollen und -berechtigungen konfigurieren, um den Zugriff auf Basistabellen einzuschränken, und die Datensicherheit überprüfen. Die in diesem Dokument enthaltenen Beispiele dienen nur zu Demonstrationszwecken.

Was sind parametrisierte sichere Ansichten?

Als allgemeine Best Practice sollte Ihre Anwendung mit einem Dienstkonto ausgeführt werden, das den minimal erforderlichen Zugriff auf Ihre Datenbank hat. Wenn Ihre Anwendung beispielsweise nicht in Ihre Datenbank schreiben soll, sollte sie eine Rolle mit schreibgeschütztem Zugriff verwenden. Sie sollten diese Zugriffssteuerungen auf Datenbankebene konfigurieren.

Wenn Ihre Anwendung eine detailliertere Sicherheit als der Standardzugriff auf Datenbankebene erfordert, können Sie parametrisierte sichere Ansichten verwenden, um sicherzustellen, dass Nutzer nur die Daten sehen, für die sie autorisiert sind. Parametrisierte sichere Ansichten bieten dynamische Datensicherheit und Zeilenzugriffssteuerung, die für SaaS-Anwendungen mit mehreren Mandanten geeignet sind, ohne dass für jeden Endnutzer der Anwendung separate Datenbankrollen erforderlich sind.

Die Verwendung parametrisierter sicherer Ansichten bietet drei Hauptvorteile:

Dynamische Datensicherheit und Zeilenzugriffssteuerung: Filtert Abfragen mithilfe von Endnutzer-IDs, sodass Nutzer unabhängig von der Formulierung der Abfrage nur auf ihre autorisierten Daten zugreifen können.
Einfachere Rollenverwaltung: Verwendet eine einzelne freigegebene Datenbankrolle für alle Anwendungsnutzer, anstatt separate Datenbankrollen für jeden einzelnen Nutzer zu verwalten.

Ziele

Parametrisierte sichere Ansichten mit benannten Ansichtsparametern erstellen.
Datenbankrolle erstellen, die von der Anwendung verwendet wird, um eine Verbindung zur Datenbank herzustellen und auf parametrisierte sichere Ansichten zuzugreifen.
Der neuen Rolle Berechtigungen für die parametrisierten sicheren Ansichten gewähren und den Zugriff auf Basistabellen aufheben.
Verbindung mit der neuen Rolle herstellen und bestätigen, dass auf die eingeschränkten Tabellen nicht zugegriffen werden kann.
Abfragen für die parametrisierten sicheren Ansichten mit der Funktion execute_parameterized_query() oder der QueryData API ausführen.

Kosten

In diesem Dokument verwenden Sie die folgenden kostenpflichtigen Komponenten von Google Cloud:

AlloyDB for PostgreSQL

Mit dem Preisrechner können Sie eine Kostenschätzung für Ihre voraussichtliche Nutzung vornehmen.

Neuen Google Cloud Nutzern vonsteht möglicherweise eine kostenlose Testversion zur Verfügung.

Löschen Sie die von Ihnen erstellten Ressourcen, um weitere Kosten zu vermeiden, wenn Sie die Aufgaben in diesem Dokument abgeschlossen haben. Weitere Informationen finden Sie unter Bereinigen.

Hinweis

Bevor Sie parametrisierte sichere Ansichten erstellen, müssen Sie die folgenden Voraussetzungen erfüllen.

Abrechnung und erforderliche APIs aktivieren

Wählen Sie in der Google Cloud Console ein Projekt aus.

Zur Projektauswahl
Die Abrechnung für Ihr Google Cloud Projekt muss aktiviert sein.
Aktivieren Sie die Cloud APIs, die zum Erstellen einer Verbindung zu AlloyDB for PostgreSQL erforderlich sind.
1. API aktivieren
2. Klicken Sie im Schritt Projekt bestätigen auf Weiter , um den Namen des Projekts zu bestätigen, an dem Sie Änderungen vornehmen möchten.
3. Klicken Sie im Schritt APIs aktivieren auf Aktivieren, um Folgendes zu aktivieren:
  - AlloyDB for PostgreSQL API
  - Knowledge Catalog API

Erstellen und Verbindung zu einer Datenbank herstellen

Umgebung vorbereiten

Bereiten Sie die Datenbank, Datenbankrollen, die Erweiterung parameterized_views und das Anwendungsschema vor, um Abfragen für eine parametrisierte sichere Ansicht auszuführen.

Datenbank-Flag aktivieren

Aktivieren Sie das Datenbank-Flag parameterized_views.enabled, das die erforderlichen Erweiterungsbibliotheken lädt. Weitere Informationen finden Sie unter Datenbank-Flags einer Instanz konfigurieren.

Datenbank einrichten

Erstellen Sie eine Datenbank namens database für die Anwendungsdaten und parametrisierten sicheren Ansichten. Weitere Informationen finden Sie unter Datenbank erstellen.

Datenbankrollen, Erweiterung und Anwendungsschema erstellen

Öffnen Sie in der Google Cloud Console die Seite AlloyDB.

Zu AlloyDB
Wählen Sie einen Cluster aus der Liste aus.
Klicken Sie im Navigationsmenü auf AlloyDB Studio.
Melden Sie sich in Studio mit der Authentifizierung des Administratorkontos an.
Klicken Sie auf Authentifizieren. Im Bereich Explorer wird eine Liste der Objekte in Ihrer Datenbank angezeigt.
Klicken Sie auf Neuer SQL-Editor-Tab oder Neuer Tab , um einen neuen Tab zu öffnen.
Wenn Sie parametrisierte Ansichten verwenden möchten, erstellen Sie die Erweiterung parameterized_views in Ihrer Datenbank:
```
-- Requires parameterized_views.enabled set to true
CREATE EXTENSION parameterized_views;
```
Wenn die Erweiterung erstellt wird, erstellt die Datenbank auch ein Schema mit dem Namen parameterized_views. So sind die APIs im Namespace dieses Schemas enthalten und geraten nicht mit vorhandenen APIs in Konflikt.

**Hinweis**: Sie müssen in jeder Datenbank, in der parametrisierte Ansichten erstellt werden, eine Erweiterung erstellen.
Melden Sie sich als Nutzer mit Superuser-Berechtigungen an, z. B. als integrierter Nutzer postgres. Wenn Sie einen neuen Superuser erstellen möchten, z. B. admin_user, führen Sie die folgenden Befehle aus:
```
CREATE ROLE admin_user WITH LOGIN PASSWORD '...';
GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE database TO admin_user;
```
Weitere Informationen finden Sie unter CREATE USER.
Erstellen Sie eine neue Datenbankrolle zum Ausführen von Abfragen für parametrisierte sichere Ansichten. Dies ist eine AlloyDB-Rolle, die von der Anwendung verwendet wird. Sie dient dazu, eine Verbindung zur Datenbank herzustellen, sich anzumelden und Abfragen mit eingeschränktem Zugriff auf öffentliche Funktionen oder Objekte auszuführen.
```
CREATE ROLE psv_user WITH LOGIN PASSWORD '...';
```
Weitere Informationen finden Sie unter CREATE USER.
Stellen Sie eine Verbindung als Nutzer mit Administratorzugriff her.
```
SET role TO admin_user;
```
Erstellen Sie das Schema, das die Tabellen enthält.
```
CREATE SCHEMA store;
```

Erstellen Sie die Tabellen und fügen Sie Daten ein.

CREATE TABLE store.checked_items(bag_id INT,timestamp TIMESTAMP, loc_code CHAR(3), scan_type CHAR(1), location TEXT, customer_id INT);

INSERT INTO store.checked_items (bag_id, timestamp, loc_code, scan_type, location, customer_id) VALUES
(101, '2023-10-26 10:00:00', 'ABC', 'I', 'Warehouse A', 123),
(102, '2023-10-26 10:15:30', 'DEF', 'O', 'Loading Dock B', 456),
(103, '2023-10-26 10:30:45', 'GHI', 'I', 'Conveyor Belt 1', 789),
(104, '2023-10-26 11:00:00', 'JKL', 'O', 'Shipping Area C', 101),
(105, '2023-10-26 11:45:15', 'MNO', 'I', 'Sorting Station D', 202),
(106, '2023-10-26 12:00:00', 'PQR', 'O', 'Truck Bay E', 303);

Parametrisierte sichere Ansichten erstellen und Zugriffsberechtigungen einrichten

So erstellen Sie parametrisierte sichere Ansichten und richten entsprechende Zugriffsberechtigungen für die Basistabelle und Ansichten ein:

Öffnen Sie in der Google Cloud Console die Seite AlloyDB.

Zu AlloyDB
Wählen Sie einen Cluster aus der Liste aus.
Klicken Sie im Navigationsmenü auf AlloyDB Studio.
Melden Sie sich in Studio an und stellen Sie eine Verbindung zur database als admin_user her.
Klicken Sie auf Authentifizieren. Im Bereich Explorer wird eine Liste der Objekte in Ihrer Datenbank angezeigt.
Klicken Sie auf Neuer SQL-Editor-Tab oder Neuer Tab , um einen neuen Tab zu öffnen.
Erstellen Sie eine parametrisierte Ansicht, um den Zugriff auf die Ansicht einzuschränken:
```
CREATE VIEW store.secure_checked_items WITH (security_barrier) AS
SELECT bag_id, timestamp, location
FROM store.checked_items t
WHERE customer_id = $@app_end_userid;
```
Hinweis: Verwenden Sie beim Erstellen parametrisierter sicherer Ansichten eindeutige Parameternamen wie $@app_end_userid,.

Gewähren Sie Zugriff auf die Ansicht.

GRANT SELECT ON store.secure_checked_items TO psv_user;

Gewähren Sie Zugriff auf das Schema, um auf die Ansicht zuzugreifen.
```
GRANT USAGE ON SCHEMA store TO psv_user;
```
Heben Sie den direkten Zugriff auf die Basistabelle auf.
```
REVOKE ALL PRIVILEGES ON store.checked_items FROM psv_user;
```
Hinweis:Der Inhaber der parametrisierten Ansicht muss SELECT-Berechtigungen für die Basistabellen haben. Außerdem muss der Nutzer der parametrisierten Ansicht USAGE für das Schema der Ansicht und SELECT für die Ansicht haben. Der Nutzer admin_user ist beispielsweise der Inhaber der parametrisierten Ansicht und hat daher SELECT-Berechtigungen für die Basistabellen, während der Nutzer psv_user USAGE für das Schema store und SELECT für die Ansicht haben muss.
Melden Sie sich als Administrator admin_user an und weisen Sie einem IAM-authentifizierten Nutzer die Rolle psv_user zu:
```
GRANT psv_user TO "IAM_USER_EMAIL";
```
Ersetzen Sie IAM_USER_EMAIL durch die E-Mail-Adresse Ihres IAM-Nutzers.

Datensicherheit überprüfen

Melden Sie sich als IAM-authentifizierter Nutzer in der Datenbank an, um zu prüfen, ob der Zugriff auf die angegebenen Ansichten durch die parametrisierten sicheren Ansichten eingeschränkt wird. In AlloyDB erben IAM-Nutzer die Berechtigungen der ihnen zugewiesenen Datenbankrollen.

Melden Sie sich als IAM-authentifizierter Nutzer in der Datenbank an.

Prüfen Sie, ob auf die Basistabelle nicht zugegriffen werden kann.

SELECT * FROM store.checked_items;
ERROR:  permission denied for table checked_items

Greifen Sie mit der Funktion execute_parameterized_query auf die parametrisierten sicheren Ansichten zu:

SELECT * FROM parameterized_views.execute_parameterized_query(
  query => 'SELECT * from store.secure_checked_items',
  param_names => ARRAY ['app_end_userid'],
  param_values => ARRAY ['303']
);

Fragen Sie die parametrisierten sicheren Ansichten mit der SQL-Syntax und der Anfrage QueryData mit PSV-Parametern ab.

  curl -X POST \
    "https://geminidataanalytics.googleapis.com/v1beta/projects/PROJECT_ID/locations/REGION:queryData" \
    -H "Authorization: Bearer $(gcloud auth print-access-token)" \
    -H "Content-Type: application/json; charset=utf-8" \
    -d '{
      "prompt": "Show me the checked items.",
      "context": {
        "datasource_references": {
          "alloydb": {
            "database_reference": {
              "project_id": "PROJECT_ID",
              "region": "REGION",
              "cluster_id": "CLUSTER_ID",
              "instance_id": "INSTANCE_ID",
              "database_id": "DATABASE_ID"
            }
          }
        },
        "parameterized_secure_view_parameters": {
          "parameters": {
            "app_end_userid": "303"
          }
        }
      },
      "generation_options": {
        "generate_query_result": true,
        "generate_natural_language_answer": true,
        "generate_explanation": true
      }
    }'

Ersetzen Sie die folgenden Werte:

PROJECT_ID: Ihre Google Cloud Projekt-ID
REGION: Die Region, in der sich Ihre AlloyDB for PostgreSQL-Instanz befindet
CLUSTER_ID: Die ID Ihres AlloyDB for PostgreSQL-Clusters
INSTANCE_ID: Die ID Ihrer AlloyDB for PostgreSQL-Instanz
DATABASE_ID: Die ID Ihrer AlloyDB for PostgreSQL-Datenbank

Bereinigen

Cluster löschen

Wenn Sie den Cluster löschen, den Sie im Abschnitt „Hinweis“ erstellt haben, werden auch alle von Ihnen erstellten Objekte gelöscht.

Öffnen Sie in der Google Cloud Console die Seite AlloyDB.

Zu AlloyDB
Wählen Sie einen Cluster aus der Liste aus.
Klicken Sie auf Cluster löschen.
Geben Sie unter Cluster löschen den Namen des Clusters ein, um zu bestätigen, dass Sie den Cluster löschen möchten.

Nächste Schritte

Weitere Informationen zu parametrisierten sicheren Ansichten.
Informationen zum Verwalten der Datensicherheit von Anwendungen mit parametrisierten sicheren Ansichten