Encriptació Joan Puigcerver Ibáñez j.puigcerveribanez@edu.gva.es Llicència: CC BY-NC-SA 4.0 (Reconeixement - NoComercial - CompartirIgual) 🅭 Introducció La seguretat de la informació és un component essencial de l'administració de bases de dades. PostgreSQL proporciona diversos mecanismes per garantir la confidencialitat, la integritat i la protecció del contingut emmagatzemat. En aquests apunts es detallen els conceptes, els components i els procediments principals relacionats amb l'encriptació en PostgreSQL. Tipus d'encriptació en PostgreSQL L'encriptació es pot aplicar en dos àmbits, segons on es troben les dades que es volen protegir: Encriptació en repòs (at-rest): protegeix les dades quan estan emmagatzemades en disc. Encriptació en trànsit (in-transit): protegeix les dades durant la transmissió per la xarxa, mitjançant connexions TLS/SSL. PostgreSQL no incorpora de sèrie un mecanisme de xifratge transparent de dades (TDE). Per xifrar totes les dades del clúster de manera transparent, cal recórrer a: Xifratge a nivell de sistema de fitxers o de disc, extern a PostgreSQL, com LUKS a Linux o BitLocker a Windows. Distribucions empresarials que sí que incorporen TDE, com EDB Postgres Advanced Server. En canvi, la versió de la comunitat ofereix xifratge a nivell de columna mitjançant l'extensió pgcrypto. Documentació oficial: Encryption Options – PostgreSQL Encriptació de columnes amb pgcrypto pgcrypto és una extensió que proporciona funcions criptogràfiques per encriptar i desencriptar informació a nivell de columna. Cal habilitar-la una vegada en cada base de dades: CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS pgcrypto; Documentació oficial: pgcrypto – PostgreSQL Xifratge simètric (pgp_sym_encrypt i pgp_sym_decrypt) Les funcions pgp_sym_encrypt i pgp_sym_decrypt xifren i desxifren text mitjançant una contrasenya (clau simètrica), seguint l'estàndard OpenPGP. És a dir, la mateixa clau serveix per xifrar i per desxifrar: PGP_SYM_ENCRYPT(data text, psw text [, options text]) RETURNS bytea PGP_SYM_DECRYPT(msg bytea, psw text [, options text]) RETURNS text data / msg: text que es vol xifrar o dades xifrades que es volen desxifrar. psw: contrasenya (clau) utilitzada per xifrar i desxifrar. [options]: (opcional) paràmetres addicionals, com l'algorisme de xifratge (cipher-algo). Documentació oficial: PGP Encryption Functions – PostgreSQL Exemple: Encriptació i desencriptació Es xifra un missatge amb una clau: SELECT pgp_sym_encrypt('Missatge secret', 'clau_de_seguretat') AS dades_xifrades; dades_xifrades ------------------------------------------------------------------- \xc30d0407030262... A continuació, es desxifra amb la mateixa clau: SELECT pgp_sym_decrypt( pgp_sym_encrypt('Missatge secret', 'clau_de_seguretat'), 'clau_de_seguretat' ) AS missatge_original; missatge_original -------------------- Missatge secret S'observa que el resultat xifrat és de tipus bytea i que només es recupera el text original amb la clau correcta. Resum criptogràfic (digest i hmac) La funció digest calcula un codi hash – Viquipèdia, és a dir, un resum de mida fixa que no es pot revertir per obtindre el text original: digest(data text | bytea, type text) RETURNS bytea data: text o dades binàries de què es calcula el hash. type: algorisme de hash (md5, sha1, sha256, sha384, sha512). Exemple: Hash amb SHA-256 SELECT encode(digest('passwd', 'sha256'), 'hex') AS hash_contrasenya; hash_contrasenya ---------------------------------------------------------------- 0d6be69b264717f2dd33652e212b173104b4a647b7c11ae72e9885f11cd312fb La funció hmac genera un codi d'autenticació de missatge (MAC). És semblant a digest, però utilitza una clau, de manera que només qui coneix la clau pot generar o comprovar el codi: hmac(data text | bytea, key text | bytea, type text) RETURNS bytea key: clau secreta utilitzada per generar el codi. Documentació oficial: Hashing Functions – PostgreSQL Exemple: MAC amb HMAC-SHA256 SELECT encode(hmac('Missatge important', 'clau_secreta_mac', 'sha256'), 'hex') AS mac_missatge; Contrasenyes (crypt i gen_salt) Per emmagatzemar contrasenyes de manera segura, pgcrypto ofereix les funcions crypt i gen_salt. Aquestes funcions afigen una sal (salt), un valor aleatori que es combina amb la contrasenya abans de calcular el hash. D'aquesta manera, dues contrasenyes iguals generen hashes diferents i s'eviten els atacs amb diccionaris precalculats: crypt(password text, salt text) RETURNS text gen_salt(type text [, iter_count int]) RETURNS text password: contrasenya que es vol guardar o comprovar. salt: sal generada amb gen_salt o hash guardat prèviament. type: algorisme de la sal (md5, bf per a Blowfish, xdes). [iter_count]: (opcional) nombre d'iteracions de l'algorisme. Documentació oficial: Password Hashing Functions – PostgreSQL Exemple: Emmagatzemar i validar una contrasenya -- Emmagatzemar SELECT crypt('passwd', gen_salt('bf')) AS contrasenya_emmagatzemada; -- Validar (compara el hash calculat amb l'emmagatzemat) SELECT (crypt('passwd', contrasenya_emmagatzemada) = contrasenya_emmagatzemada) AS coincideix; S'observa que, per validar la contrasenya, es passa el hash guardat com a sal: crypt n'extrau la sal i, si la contrasenya és correcta, torna a obtindre el mateix hash. Encriptació en trànsit (SSL/TLS) Sense xifratge, qualsevol persona que puga capturar el trànsit de la xarxa pot llegir les consultes i els resultats, incloses les contrasenyes. Per activar les connexions xifrades, cal seguir aquests passos: Disposa d'un certificat (server.crt) i una clau privada (server.key) al directori de dades. Activa SSL a postgresql.conf: ssl = on ssl_cert_file = 'server.crt' ssl_key_file = 'server.key' Exigeix connexions xifrades a pg_hba.conf, amb el tipus hostssl en lloc de host: # TYPE DATABASE USER ADDRESS METHOD hostssl all all 0.0.0.0/0 scram-sha-256 Reinicia el servidor (el paràmetre ssl és de context postmaster). Documentació oficial: Secure TCP/IP Connections with SSL – PostgreSQL Per la seua banda, el client indica el nivell de xifratge desitjat amb el paràmetre sslmode de la cadena de connexió: Valors de sslmode Valor Significat disable No utilitza xifratge require Exigeix una connexió xifrada, però no comprova el certificat verify-ca A més, comprova que el certificat l'ha signat una autoritat de confiança verify-full A més, comprova que el certificat correspon al nom del servidor psql "postgresql://usuari@servidor:5432/basedades?sslmode=require" 📌 Aquest document pot quedar desactualitzat després d’imprimir-lo. Pots consultar la versió més recent a la pàgina web. 🌿 Abans d’imprimir aquest document, considera si és realment necessari. Redueix el consum de paper i ajuda a protegir el nostre entorn.

CC BY-NC-SA 4.0 (Reconeixement - NoComercial - CompartirIgual) 🅭 Joan Puigcerver Ibáñez