Connection Control 是 MySQL 8.0 引入的一个安全功能插件,后移植到 MySQL 5.7.17 和 5.6.35 版本。
其核心功能是:当客户端因账号或密码错误连续多次登录失败时,服务端会对该客户端的后续请求进行延迟处理,且失败次数越多,延迟时间越长。这一机制能显著增加密码被暴力破解的耗时,从而有效遏制此类攻击。
适用场景:
- 面向公网开放的 MySQL 服务器。
- 合规性与安全性要求较高的环境。
插件效果
首先我们看看该插件的效果。- # time mysql -h10.0.0.108 -uroot -p123
- ERROR 1045 (28000): Access denied for user 'root'@'10.0.0.75' (using password: YES)
- real 0m0.013s
- # time mysql -h10.0.0.108 -uroot -p123
- ERROR 1045 (28000): Access denied for user 'root'@'10.0.0.75' (using password: YES)
- real 0m0.013s
- # time mysql -h10.0.0.108 -uroot -p123
- ERROR 1045 (28000): Access denied for user 'root'@'10.0.0.75' (using password: YES)
- real 0m0.013s
- # time mysql -h10.0.0.108 -uroot -p123
- ERROR 1045 (28000): Access denied for user 'root'@'10.0.0.75' (using password: YES)
- real 0m1.013s
- # time mysql -h10.0.0.108 -uroot -p123
- ERROR 1045 (28000): Access denied for user 'root'@'10.0.0.75' (using password: YES)
- real 0m2.013s
- # time mysql -h10.0.0.108 -uroot -p123
- ERROR 1045 (28000): Access denied for user 'root'@'10.0.0.75' (using password: YES)
- real 0m3.014s
复制代码 前三次没有延迟,第四次开始延迟 1 秒,之后每次失败都会增加 1 秒的延迟。
当连接被延迟时,其在SHOW PROCESSLIST中的状态是Waiting in connection_control plugin:- mysql> show processlist;
- +------+-----------------+-----------------+------+---------+--------+--------------------------------------+------------------+
- | Id | User | Host | db | Command | Time | State | Info |
- +------+-----------------+-----------------+------+---------+--------+--------------------------------------+------------------+
- | 5 | event_scheduler | localhost | NULL | Daemon | 418840 | Waiting on empty queue | NULL |
- | 1179 | root | localhost | NULL | Query | 0 | init | show processlist |
- | 1187 | root | 10.0.0.75:40920 | NULL | Connect | 3 | Waiting in connection_control plugin | NULL |
- +------+-----------------+-----------------+------+---------+--------+--------------------------------------+------------------+
- 3 rows in set, 1 warning (0.00 sec)
复制代码 接下来我们看看该插件的使用方法、相关参数、禁用方法、注意事项以及实现细节。
使用方法
安装插件- INSTALL PLUGIN CONNECTION_CONTROL SONAME 'connection_control.so';
- INSTALL PLUGIN CONNECTION_CONTROL_FAILED_LOGIN_ATTEMPTS SONAME 'connection_control.so';
复制代码 其中,connection_control 是核心功能插件,connection_control_failed_login_attempts 提供记录客户端失败尝试次数的information_schema.CONNECTION_CONTROL_FAILED_LOGIN_ATTEMPTS表。
卸载插件- UNINSTALL PLUGIN CONNECTION_CONTROL;
- UNINSTALL PLUGIN CONNECTION_CONTROL_FAILED_LOGIN_ATTEMPTS;
复制代码 从 MySQL 9.2 开始,引入了 Connection Control component 来替代 Connection Control plugin。
相关参数和状态变量
参数- mysql> show variables like '%connection_control%';
- +-------------------------------------------------+------------+
- | Variable_name | Value |
- +-------------------------------------------------+------------+
- | connection_control_failed_connections_threshold | 3 |
- | connection_control_max_connection_delay | 2147483647 |
- | connection_control_min_connection_delay | 1000 |
- +-------------------------------------------------+------------+
- 3 rows in set (0.03 sec)
复制代码 其中,
- connection_control_failed_connections_threshold:触发延迟的失败尝试次数阈值,默认为 3。
- connection_control_min_connection_delay:首次触发延迟时的最小延迟时间,默认 1000 毫秒,即 1 秒。
- connection_control_max_connection_delay:最大延迟时间,默认 2147483647 毫秒,相当于 24.8 天。
状态变量
Connection_control_delay_generated
显示触发延迟的总次数。
除此之外,还可以通过information_schema.CONNECTION_CONTROL_FAILED_LOGIN_ATTEMPTS查询不同客户端的失败尝试次数,例如:- mysql> select * from information_schema.CONNECTION_CONTROL_FAILED_LOGIN_ATTEMPTS;
- +----------------------+-----------------+
- | USERHOST | FAILED_ATTEMPTS |
- +----------------------+-----------------+
- | 'root'@'10.0.0.108' | 5 |
- | 'root'@'127.0.0.1' | 4 |
- | 'root1'@'10.0.0.108' | 7 |
- +----------------------+-----------------+
- 3 rows in set (0.00 sec)
复制代码 如何禁用延迟功能
以下两种方法都可以:
- 卸载插件。
- 将 connection_control_failed_connections_threshold 设置为 0。
注意事项
1. 当用户连续多次登录失败后,即使后续输入正确密码,首次成功登录仍会被延迟(仅限首次成功登录,后续登录不受影响)。这种设计虽然可能不符合部分用户的习惯,但从防止暴力破解的角度来看是合理的。如果正确密码不触发延迟,攻击者便可通过是否存在延迟来判断密码是否正确,这样就会削弱防暴力破解的效果。
2. 修改 connection_control_failed_connections_threshold 会:
- 将 Connection_control_delay_generated 重置为 0。
- 清空 information_schema.CONNECTION_CONTROL_FAILED_LOGIN_ATTEMPTS。
如果某个用户的失败次数过多,但希望在输入正确密码时不再等待,可以通过以下命令清空其延迟状态:- SET GLOBAL connection_control_failed_connections_threshold = DEFAULT;
复制代码 3. 被延迟的连接依旧会占用连接数。
如果 connection_control_min_connection_delay 设置过大,且攻击端重试频率很高,可能导致连接数被耗尽,影响正常用户的连接。
实现细节
以下是 Connection Control plugin 被调用的时机:- static int check_connection(THD *thd) {
- ...
- if (!thd->m_main_security_ctx.host().length) // If TCP/IP connection
- {
- ...
- if (acl_check_host(thd, thd->m_main_security_ctx.host().str,
- main_sctx_ip.str)) { // 检查客户端IP是否允许连接到 MySQL 服务器
- /* HOST_CACHE stats updated by acl_check_host(). */
- my_error(ER_HOST_NOT_PRIVILEGED, MYF(0),
- thd->m_main_security_ctx.host_or_ip().str);
- return1;
- }
- }
- ...
- auth_rc = acl_authenticate(thd, COM_CONNECT); // 这里验证用户密码是否正确
- if (mysql_event_tracking_connection_notify(
- thd, AUDIT_EVENT(EVENT_TRACKING_CONNECTION_CONNECT))) { // 这里会调用 Connection Control 插件
- return1;
- }
- ...
- return auth_rc;
- }
复制代码 首先检查客户端的 IP 是否被允许连接到 MySQL 服务器。如果 IP 地址不在允许的范围内,则提示ERROR 1130 (HY000): Host 'xxx' is not allowed to connect to this MySQL server 。
接着验证用户的密码是否正确。如果密码错误,则提示ERROR 1045 (28000): Access denied for user 'xxx'@'xxx' (using password: YES),错误在返回给客户端之前,会调用 Connection Control 插件,判断是否需要延迟连接。
这实际上提供了一个思路,如果担心延迟的连接占用过多的连接数,可以通过缩小用户账号的 host 范围,在密码验证之前拒绝不符合条件的连接,从而有效减少无效连接的占用。
此外,当 MySQL 实例可能暴露于公网时,切忌将 host 设置为%,否则数据库将面临较高的恶意攻击风险。
接下来我们看看 Connection Control 触发延迟的实现逻辑。- bool Connection_delay_action::notify_event(
- MYSQL_THD thd, Connection_event_coordinator_services *coordinator,
- const mysql_event_connection *connection_event,
- Error_handler *error_handler) {
- DBUG_TRACE;
- bool error = false;
- constunsignedint subclass = connection_event->event_subclass;
- Connection_event_observer *self = this;
- // 只处理连接建立和用户切换事件
- if (subclass != MYSQL_AUDIT_CONNECTION_CONNECT &&
- subclass != MYSQL_AUDIT_CONNECTION_CHANGE_USER)
- return error;
- RD_lock rd_lock(m_lock);
- // 获取参数 connection_control_failed_connections_threshold 的值
- const int64 threshold = this->get_threshold();
- // 如果 connection_control_failed_connections_threshold 小于等于 0,则直接返回,相当于禁用了插件
- if (threshold <= DISABLE_THRESHOLD) return error;
- int64 current_count = 0;
- bool user_present = false;
- Sql_string userhost;
- // 根据当前线程信息生成用户标识,格式为 user@host
- make_hash_key(thd, userhost);
- DBUG_PRINT("info", ("Connection control : Connection event lookup for: %s",
- userhost.c_str()));
- // 从哈希表中查找该用户的失败连接次数
- user_present = m_userhost_hash.match_entry(userhost, (void *)¤t_count)
- ? false
- : true;
- // 如果该用户的失败连接次数大于或等于阈值,则触发延迟
- if (current_count >= threshold || current_count < 0) {
- // 根据失败次数计算延迟时间
- const ulonglong wait_time = get_wait_time((current_count + 1) - threshold);
- // 触发状态变量自增(Connection_control_delay_generated)
- if ((error = coordinator->notify_status_var(
- &self, STAT_CONNECTION_DELAY_TRIGGERED, ACTION_INC))) {
- error_handler->handle_error(
- ER_CONN_CONTROL_STAT_CONN_DELAY_TRIGGERED_UPDATE_FAILED);
- }
- // 执行延迟等待
- rd_lock.unlock();
- conditional_wait(thd, wait_time);
- rd_lock.lock();
- DBUG_EXECUTE_IF("delay_after_connection_delay", sleep(2););
- }
- if (connection_event->status) {
- // 连接失败,更新哈希表中的失败计数
- if (m_userhost_hash.create_or_update_entry(userhost)) {
- error_handler->handle_error(
- ER_CONN_CONTROL_FAILED_TO_UPDATE_CONN_DELAY_HASH, userhost.c_str());
- error = true;
- }
- } else {
- // 连接成功,从 m_userhost_hash 表中删除该用户对应的记录
- if (user_present) {
- (void)m_userhost_hash.remove_entry(userhost);
- }
- }
- return error;
- }
复制代码 这个函数中需要注意的地方有两点:
- 延迟时间。
延迟时间 = (当前失败次数 + 1 - 阈值)秒,失败次数越多,延迟时间越长。
延迟时间受到最小值和最大值 (connection_control_min_connection_delay 和 connection_control_max_connection_delay) 的限制。
- USERHOST 的构造规则。
如果连接的用户名在mysql.user表中存在,则 USERHOST 的 host 部分取自于mysql.user表中该用户的host字段值。
如果用户名不存在,则 host 部分会使用客户端的 IP 地址。
看下面这个示例。- mysql> select user,host from mysql.user whereuser='root'and host='%';
- +------+------+
- | user | host |
- +------+------+
- | root | % |
- +------+------+
- 1 row in set (0.00 sec)
- # 用户 root 在 mysql.user 表中存在,且 host 为 %,所以生成的 USERHOST 是 'root'@'%'。
- # mysql -h10.0.0.108 -uroot -p123
- mysql: [Warning] Using a passwordon the command line interface can be insecure.
- ERROR1045 (28000): Access denied foruser'root'@'10.0.0.75' (usingpassword: YES)
- mysql> select * from information_schema.CONNECTION_CONTROL_FAILED_LOGIN_ATTEMPTS;
- +------------+-----------------+
- | USERHOST | FAILED_ATTEMPTS |
- +------------+-----------------+
- | 'root'@'%' | 1 |
- +------------+-----------------+
- 1 row in set (0.00 sec)
- # 用户 root1 在 mysql.user 表中不存在,所以生成的 USERHOST 是 'root1'@'客户端IP'。
- # mysql -h10.0.0.108 -uroot1 -p123
- mysql: [Warning] Using a passwordon the command line interface can be insecure.
- ERROR1045 (28000): Access denied foruser'root1'@'10.0.0.75' (usingpassword: YES)
- mysql> select * from information_schema.CONNECTION_CONTROL_FAILED_LOGIN_ATTEMPTS;
- +---------------------+-----------------+
- | USERHOST | FAILED_ATTEMPTS |
- +---------------------+-----------------+
- | 'root1'@'10.0.0.75' | 1 |
- +---------------------+-----------------+
- 1 row in set (0.00 sec)
复制代码 参考资料
- https://dev.mysql.com/doc/refman/8.4/en/connection-control-plugin-installation.html
- https://dev.mysql.com/doc/refman/9.2/en/connection-control-component.html
- https://dev.mysql.com/blog-archive/the-connection_control-plugin-keeping-brute-force-attack-in-check/
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