Anwendungsdatensicherheit mit parametrisierten sicheren Ansichten von AlloyDB Omni verwalten

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Sie können parametrisierte sichere Ansichten in AlloyDB Omni verwenden, um den Datenzugriff basierend auf anwendungsspezifischen benannten Parametern wie Anmeldedaten von Anwendungsnutzern einzuschränken. Parametrisierte sichere Ansichten verbessern die Sicherheit und Zugriffssteuerung, indem sie die Funktionalität von PostgreSQL-Ansichten erweitern. Diese Ansichten verringern auch das Risiko, dass nicht vertrauenswürdige Abfragen von Anwendungen ausgeführt werden, da automatisch Einschränkungen für jede ausgeführte Abfrage erzwungen werden.

Weitere Informationen finden Sie unter Parametrisierte sichere Ansichten – Übersicht und Zugriff auf Anwendungsdaten mit parametrisierten sicheren Ansichten sichern und steuern.

Hinweis

Die Unterstützung für parametrisierte Ansichten in AlloyDB AI wird über parameterized_views bereitgestellt, eine Erweiterung für AlloyDB for PostgreSQL.

Auf dieser Seite wird davon ausgegangen, dass Sie AlloyDB Omni installiert haben. Weitere Informationen finden Sie unter „AlloyDB Omni installieren“ (für Container, für Kubernetes).

Bevor Sie parametrisierte sichere Ansichten verwenden können, müssen Sie die folgenden Schritte einmal in jedem neuen Postgres-Container ausführen. Jede Einstellung kann mit ALTER SYSTEM oder durch direktes Bearbeiten von postgresql.conf angewendet werden.

  1. Fügen Sie parameterized_views zu shared_preload_libraries hinzu.
  2. Aktivieren Sie die Funktion, indem Sie parameterized_views.enabled=on festlegen.

  3. Starten Sie den PostgreSQL-Server neu, damit die Änderungen wirksam werden.

    -- See the current shared_preload_libraries
SHOW shared_preload_libraries;
ALTER SYSTEM SET shared_preload_libraries="...,parameterized_views";
ALTER SYSTEM SET parameterized_views.enabled=on;

  4. Verwenden Sie psql, um die Erweiterung parameterized_views in jeder Datenbank zu erstellen, in der Sie eine parametrisierte Ansicht erstellen möchten:

    -- Requires parameterized_views.enabled set to true
CREATE EXTENSION parameterized_views;

    Wenn die Erweiterung erstellt wird, erstellt das System 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.

Parametrisierte sichere Ansicht erstellen

So erstellen Sie eine parametrisierte sichere Ansicht:

  1. Führen Sie den DDL-Befehl CREATE VIEW aus, wie im folgenden Beispiel gezeigt:

    CREATE VIEW secure_checked_items WITH (security_barrier) AS
SELECT bag_id, timestamp, location
FROM checked_items t
WHERE customer_id = $@app_end_userid;

    Im vorherigen Beispiel ermöglicht die parametrisierte sichere Ansicht den Zugriff auf drei Spalten aus einer Tabelle mit dem Namen checked_items. Die Ansicht beschränkt die Ergebnisse auf Zeilen, in denen checked_items.customer_id mit einem erforderlichen Parameter übereinstimmt. Verwenden Sie die folgenden Attribute:

    • Erstellen Sie die Ansicht mit der Option security_barrier.
    • Wenn Sie Anwendungsnutzer so einschränken möchten, dass sie nur die Zeilen sehen können, auf die sie zugreifen dürfen, fügen Sie der Ansichtsdefinition mit der Syntax $@PARAMETER_NAME die erforderlichen Parameter hinzu. Ein häufiger Anwendungsfall ist die Prüfung des Werts einer Spalte in der WHERE-Klausel mit COLUMN = $@PARAMETER_NAME.
    • $@PARAMETER_NAME gibt einen benannten Ansichtsparameter an. Der Wert wird angegeben, wenn Sie die execute_parameterized_query API verwenden. Für benannte Ansichtsparameter gelten die folgenden Anforderungen:
      • Benannte Ansichtsparameter müssen mit einem Buchstaben (a–z) beginnen.
      • Sie können Buchstaben mit diakritischen Zeichen und nicht lateinische Buchstaben sowie einen Unterstrich (_) verwenden.
      • Nachfolgende Zeichen können Buchstaben, Unterstriche oder Ziffern (0-9) sein.
      • Benannte Ansichtsparameter dürfen keine $ enthalten.
      • Bei benannten Ansichtsparametern wird zwischen Groß- und Kleinschreibung unterschieden. Beispiel: $@PARAMETER_NAME wird anders interpretiert als $@parameter_name.

  2. Gewähren Sie allen Datenbanknutzern, die die Ansicht abfragen dürfen, die Berechtigung SELECT für die Ansicht.

  3. Gewähren Sie allen Datenbanknutzern, die die Ansicht abfragen dürfen, die Berechtigung USAGE für das Schema, das die in der Ansicht definierten Tabellen enthält.

Weitere Informationen finden Sie unter Zugriff auf Anwendungsdaten mit parametrisierten sicheren Ansichten sichern und steuern.

Sicherheit für Ihre Anwendung konfigurieren

So konfigurieren Sie die Sicherheit für Ihre Anwendungen mit parametrisierten sicheren Ansichten:

  1. Erstellen Sie die sicheren parametrisierten Ansichten als Nutzer mit Administratorzugriff. Dieser Nutzer ist ein AlloyDB Omni-Datenbanknutzer, der administrative Vorgänge für die Anwendung ausführt, einschließlich Datenbankeinrichtung und Sicherheitsverwaltung.
  2. Erstellen Sie eine neue Datenbankrolle zum Ausführen von Abfragen für parametrisierte sichere Ansichten. Dies ist eine AlloyDB Omni-Datenbankrolle, die von der Anwendung verwendet wird. Sie dient dazu, eine Verbindung zur Datenbank herzustellen, sich anzumelden und Abfragen für parametrisierte Ansichten auszuführen.
  3. Der neuen Rolle Berechtigungen für sichere Ansichten gewähren, was in der Regel SELECT-Berechtigungen für die Ansichten und USAGE für die Schemas umfasst.
  4. Beschränken Sie die Objekte, auf die diese Rolle zugreifen kann, auf die minimal erforderlichen öffentlichen Funktionen und Objekte, die die Anwendung benötigt. Gewähren Sie keinen Zugriff auf Schemas und Tabellen, die nicht öffentlich sind.
  5. Wenn Sie die Ansichten abfragen, stellt die Anwendung die Werte der erforderlichen Ansichtsparameter bereit, die an die Identität des Anwendungsnutzers gebunden sind.

Parametrisierte sichere Ansicht abfragen

Verwenden Sie eine der folgenden Optionen, die Ihren Anwendungsfall am besten unterstützt, um eine parametrisierte sichere Ansicht abzufragen:

  • JSON-basiert: Verwenden Sie diese API, um die Abfrage in einem Durchgang auszuführen und JSON-Zeilen zurückzugeben.
  • CURSOR-basiert: Verwenden Sie diese API, wenn Sie länger laufende Abfragen oder große Abfragen haben und das Ergebnis in Batches abrufen möchten. Die Funktion execute_parameterized_query, die von der Erweiterung parameterized_views bereitgestellt wird, akzeptiert einen Cursornamen.
  • PREPARE EXECUTE-Anweisung: Verwenden Sie diese für vorbereitete Anweisungen, die mehrmals mit unterschiedlichen Parameterwerten ausgeführt werden können.

Wenn Sie parametrisierte sichere Ansichten abfragen möchten, verwenden Sie die Funktion execute_parameterized_query(), die von der Erweiterung parameterized_views bereitgestellt wird.

JSON API

Diese API hat Einschränkungen, da sie einen Cursor für die angegebene Abfrage deklariert. Daher muss die Abfrage mit PostgreSQL-Cursorn kompatibel sein. Die CURSOR API unterstützt beispielsweise keine DO- oder SHOW-Anweisungen.

Diese API schränkt die Ergebnisse auch nicht nach Größe oder Anzahl der zurückgegebenen Zeilen ein.

Führen Sie die Funktion execute_parameterized_query() aus, die die folgende Syntax hat:

SELECT * FROM
parameterized_views.execute_parameterized_query(
    query => SQL_QUERY,
    param_names => ARRAY [PARAMETER_NAMES],
    param_values => ARRAY [PARAMETER_VALUES]
)

Ersetzen Sie Folgendes:

  • SQL_QUERY: Eine SQL-Abfrage, deren FROM-Klausel auf eine oder mehrere parametrisierte sichere Ansichten verweist.
  • PARAMETER_NAMES: Eine Liste von Parameternamen, die als Strings übergeben werden sollen.
  • PARAMETER_VALUES: Eine Liste der zu übergebenden Parameterwerte.
    • Diese Liste muss dieselbe Größe wie die Liste param_names haben, wobei die Reihenfolge der Werte mit der Reihenfolge der Namen übereinstimmt.
    • Der genaue Typ der Werte wird aus der Abfrage und der Definition der parametrisierten Ansicht abgeleitet. Typkonvertierungen werden bei Bedarf und wenn möglich für den angegebenen Parameterwert durchgeführt. Bei einer Typabweichung wird ein Fehler ausgegeben.

Die Funktion gibt eine Tabelle mit JSON-Objekten zurück. Jede Zeile in der Tabelle entspricht dem ROW_TO_JSON()-Wert der ursprünglichen Abfrageergebniszeile.

Verwenden Sie das folgende Beispiel, um eine parametrisierte sichere Ansicht abzufragen:

SELECT * FROM
parameterized_views.execute_parameterized_query(
    query => 'SELECT * FROM secure_checked_items',
    param_names => ARRAY ['app_end_userid'],
    param_values => ARRAY ['40']
)

Bei Verwendung dieser API wird die Größe des Ergebnisses durch die Größe in Kilobyte (kB) der Ergebnisse und durch die Anzahl der Zeilen begrenzt. Sie können diese Limits mit parameterized_views.json_results_max_size und parameterized_views.json_results_max_rows konfigurieren.

Diese API hat Einschränkungen, da sie einen Cursor für die angegebene Abfrage deklariert. Daher muss die Abfrage mit PostgreSQL-Cursorn kompatibel sein. Die CURSOR API unterstützt beispielsweise keine DO- oder SHOW-Anweisungen.

Diese API schränkt die Ergebnisse auch nicht nach Größe oder Anzahl der zurückgegebenen Zeilen ein.

Führen Sie die Funktion execute_parameterized_query() aus, die die folgende Syntax hat:

SELECT * FROM
parameterized_views.execute_parameterized_query(
    query => SQL_QUERY,
    param_names => ARRAY [PARAMETER_NAMES],
    param_values => ARRAY [PARAMETER_VALUES]
)

Ersetzen Sie Folgendes:

  • SQL_QUERY: Eine SQL-Abfrage, deren FROM-Klausel auf eine oder mehrere parametrisierte sichere Ansichten verweist.
  • PARAMETER_NAMES: Eine Liste von Parameternamen, die als Strings übergeben werden sollen.
  • PARAMETER_VALUES: Eine Liste der zu übergebenden Parameterwerte.
  • Diese Liste muss dieselbe Größe wie die Liste param_names haben, wobei die Reihenfolge der Werte mit der Reihenfolge der Namen übereinstimmt.
  • Der genaue Typ der Werte wird aus der Abfrage und der parametrisierten Ansichtsdefinition abgeleitet. Typkonvertierungen werden bei Bedarf und wenn möglich für den angegebenen Parameterwert durchgeführt. Bei einer Typabweichung wird ein Fehler ausgegeben.

Die Funktion gibt eine Tabelle mit JSON-Objekten zurück. Jede Zeile in der Tabelle entspricht dem ROW_TO_JSON()-Wert der ursprünglichen Abfrageergebniszeile.

Verwenden Sie das folgende Beispiel, um eine parametrisierte sichere Ansicht abzufragen:

SELECT * FROM
parameterized_views.execute_parameterized_query(
    query => 'SELECT * FROM secure_checked_items',
    param_names => ARRAY ['app_end_userid'],
    param_values => ARRAY ['40']
)

Bei Verwendung dieser API wird die Größe des Ergebnisses durch die Größe in Kilobyte (kB) der Ergebnisse und durch die Anzahl der Zeilen begrenzt. Sie können diese Limits mit parameterized_views.json_results_max_size und parameterized_views.json_results_max_rows konfigurieren.

CURSOR API

Diese API hat Einschränkungen, da sie einen Cursor für die angegebene Abfrage deklariert. Daher muss die Abfrage mit PostgreSQL-Cursorn kompatibel sein. Die CURSOR API unterstützt beispielsweise keine DO- oder SHOW-Anweisungen.

Diese API schränkt die Ergebnisse auch nicht nach Größe oder Anzahl der zurückgegebenen Zeilen ein.

Führen Sie die Funktion execute_parameterized_query() aus, die die folgende Syntax hat:

SELECT * FROM
parameterized_views.execute_parameterized_query(
    query => SQL_QUERY,
    param_names => ARRAY [PARAMETER_NAMES],
    param_values => ARRAY [PARAMETER_VALUES]
)

Ersetzen Sie Folgendes:

  • SQL_QUERY: Eine SQL-Abfrage, deren FROM-Klausel auf eine oder mehrere parametrisierte sichere Ansichten verweist.
  • PARAMETER_NAMES: Eine Liste von Parameternamen, die als Strings übergeben werden sollen.
  • PARAMETER_VALUES: Eine Liste der zu übergebenden Parameterwerte.
    • Diese Liste muss dieselbe Größe wie die Liste param_names haben, wobei die Reihenfolge der Werte mit der Reihenfolge der Namen übereinstimmt.
    • Der genaue Typ der Werte wird aus der Abfrage und der Definition der parametrisierten Ansicht abgeleitet. Typkonvertierungen werden bei Bedarf und wenn möglich für den angegebenen Parameterwert durchgeführt. Bei einer Typabweichung wird ein Fehler ausgegeben.

Die Funktion gibt eine Tabelle mit JSON-Objekten zurück. Jede Zeile in der Tabelle entspricht dem ROW_TO_JSON()-Wert der ursprünglichen Abfrageergebniszeile.

Verwenden Sie das folgende Beispiel, um eine parametrisierte sichere Ansicht abzufragen:

SELECT * FROM
parameterized_views.execute_parameterized_query(
    query => 'SELECT * FROM secure_checked_items',
    param_names => ARRAY ['app_end_userid'],
    param_values => ARRAY ['40']
)

Bei Verwendung dieser API wird die Größe des Ergebnisses durch die Größe in Kilobyte (kB) der Ergebnisse und durch die Anzahl der Zeilen begrenzt. Sie können diese Limits mit parameterized_views.json_results_max_size und parameterized_views.json_results_max_rows konfigurieren.

PREPARE-Anweisung

Verwenden Sie den Befehl PREPARE .. AS RESTRICTED, um ein vorbereitetes Statement zu erstellen, das auf parametrisierte Ansichten verweist. Diese vorbereiteten Anweisungen unterstützen Positionsparameter und erzwingen verschiedene Einschränkungen, wenn Sie sie ausführen. Weitere Informationen finden Sie unter Sicherheitsmechanismus.

Mit dieser Funktion werden die Befehle PREPARE und EXECUTE erweitert, um benannte Ansichtsparameter zu unterstützen. Verwenden Sie vorbereitete Anweisungen, um den Aufwand für das Parsen, Analysieren und Neuschreiben bei jeder Ausführung der Anweisung zu vermeiden. Dies kann zu erheblichen Leistungssteigerungen führen, insbesondere bei häufig ausgeführten oder komplexen Abfragen. Eine vorbereitete Anweisung ist ein serverseitiges Objekt, das die Leistung optimieren kann, indem eine parametrisierte SQL-Anweisung für die spätere Ausführung vorkompiliert und gespeichert wird.

Diese API hat Einschränkungen, da die Anweisung in einer PREPARE-Anweisung zulässig sein muss. Das bedeutet, dass nur SELECT- und VALUES-Anweisungen unterstützt werden.

Diese API schränkt die Ergebnisse auch nicht nach Größe oder Anzahl der zurückgegebenen Zeilen ein.

Führen Sie den Befehl PREPARE .. AS RESTRICTED aus, um ein vorbereitetes Statement zu erstellen, das auf parametrisierte Ansichten verweist:

PREPARE pquery (/POSITIONAL_PARAM_TYPES/)
        AS RESTRICTED query % a query that may refer to parameterized views
EXECUTE pquery (/POSITIONAL_PARAM_VALUES/)
      WITH VIEW PARAMETERS (VIEW_PARAM_NAME1 = VIEW_PARAM_VALUE1[, ...]);

Ersetzen Sie Folgendes:

  • POSITIONAL_PARAM_TYPES: ein oder mehrere Positionsparameter, die in der RESTRICTED-Abfrage verwendet werden.
  • POSITIONAL_PARAM_VALUES: Die tatsächlichen Werte, die für die in der PREPARE-Anweisung definierten Positionsparameter eingesetzt werden.
  • VIEW_PARAM_NAME: Der Name des Parameters, der von den parametrisierten Ansichten erwartet wird, auf die in der RESTRICTED-Abfrage verwiesen wird.
  • VIEW_PARAM_VALUE: Die tatsächlichen Werte, die an die entsprechenden viewParamName-Parameter der parametrisierten Ansichten übergeben werden.

Wenn Sie Parameter in eine vorbereitete Anweisung einfügen möchten, geben Sie in der PREPARE-Anweisung eine Liste von Datentypen an. In der Anweisung, die Sie vorbereiten, verweisen Sie auf die Parameter nach Position, z. B. mit $1 und $2.

Verwenden Sie den Befehl EXECUTE .. WITH VIEW PARAMETERS, um eine zuvor vorbereitete Anweisung auszuführen, die Sie mit dem Befehl PREPARE .. AS RESTRICTED erstellt haben. Wenn in der PREPARE-Anweisung, mit der die Anweisung erstellt wurde, Positionsparameter angegeben wurden, müssen Sie einen kompatiblen Satz von Parametern an die EXECUTE-Anweisung übergeben. Sie müssen alle benannten Ansichtsparameter, die für parametrisierte Ansichten erforderlich sind, in der WITH VIEW PARAMETERS-Klausel übergeben.

Verwenden Sie das folgende Beispiel, um eine parametrisierte sichere Ansicht abzufragen:

  PREPARE pquery (timestamp) AS RESTRICTED SELECT * FROM secure_checked_items WHERE timestamp > $1;

  EXECUTE pquery (current_date - 1) WITH VIEW PARAMETERS (app_end_userid = 40);
  EXECUTE pquery (current_date - 30) WITH VIEW PARAMETERS (app_end_userid = 40);
  ```

Erzwungene Einschränkungen für Abfragen

Im Folgenden sind die eingeschränkten Vorgänge für Abfragen aufgeführt, die Sie mit den unter Parametrisierte sichere Ansicht abfragen beschriebenen Optionen ausführen:

  • Der rekursive Aufruf von APIs – execute_parameterized_query oder mithilfe von EXECUTE .. WITH VIEW PARAMETERS – ist verboten, sodass nur die von der Anwendung angegebenen Werte verwendet werden. Diese Einschränkung verhindert auch, dass die Abfrage verwendet wird, um die Sicherheitsumgebung der angegebenen Parameterwerte zu umgehen.
  • Einige Erweiterungen, die eine neue Hintergrundsitzung starten, sind nicht zulässig, darunter die Erweiterungen dblink, pg_cron und pg_background.

  • Im Folgenden sind die zulässigen Abfragekonstrukte aufgeführt, die eingeschränkt sind:

    • Schreibgeschützte SELECT-Anweisungen sind zulässig.
    • Schreibgeschützte SHOW-Anweisungen, CALL-Anweisungen und DO-Anweisungen sind zulässig.
    • DML-Anweisungen wie INSERT, UPDATE und DELETE sind nicht zulässig.
    • DDL-Anweisungen wie CREATE TABLE und ALTER TABLE sind nicht zulässig.
    • Andere Anweisungstypen wie LOAD, SET, CLUSTER, LOCK, CHECKPOINT und EXPLAIN sind nicht zulässig.

  • EXPLAIN-Anweisungen sind nicht zulässig, um die Möglichkeit von verdeckten Kanalangriffen mithilfe von Abfrageplänen zu vermeiden. Weitere Informationen finden Sie unter Verdeckter Kanal.

  • Parametrisierte sichere Ansichten bieten Einstellungen, mit denen Sie Ressourcen verwalten können, die von den APIs zum Abfragen parametrisierter Ansichten verwendet werden, z. B. parameterized_views.statement_timeout. Weitere Informationen finden Sie unter AlloyDB for PostgreSQL-Flags.

Alle parametrisierten Ansichten auflisten

Verwenden Sie die Erweiterung parameterized_views, um alle parametrisierten Ansichten in der Datenbank mithilfe der Ansicht all_parameterized_views aufzulisten. Die Ausgabe dieser Ansicht ist mit der Katalogansicht pg_views identisch, aber all_parameterized_views listet nur Ansichten mit benannten Ansichtsparametern auf.

Verwenden Sie das folgende Beispiel, um parametrisierte Ansichten aufzulisten:

postgres=# select * from parameterized_views.all_parameterized_views ;
schemaname |      viewname      | viewowner |                       definition
-----------+--------------------+-----------+---------------------------------------------------------
public     | checked_items_view | postgres  |  SELECT checked_items.bag_id,                          +
           |                    |           |     checked_items."timestamp",                         +
           |                    |           |     checked_items.location                             +
           |                    |           |    FROM checked_items                                  +
           |                    |           |   WHERE (checked_items.customer_id = $@app_end_userid);

Wenn Sie eine parametrisierte Ansicht in all_parameterized_views auflisten möchten, muss die parametrisierte Ansicht mindestens einen benannten Ansichtsparameter in ihrer Definition enthalten.

Nächste Schritte