MySQL 8.0在安全性方面有哪些重大改进？-mysql教程-PHP中文网

MySQL 8.0通过caching_sha2_password提升认证安全，引入SQL角色简化权限管理，强化密码策略与数据字典加密，全面增强数据库安全性。

mysql 8.0在安全性方面有哪些重大改进？

MySQL 8.0在安全性方面确实迈出了一大步，它不仅仅是版本号的迭代，更像是一次深思熟虑的整体安全架构升级。最显著的改进体现在默认认证插件的强化、引入SQL角色管理、更精细的密码策略以及数据字典的加密保护上，这些都旨在提升数据库的整体抗攻击能力和管理效率。

MySQL 8.0的安全改进远不止表面文章，它深入到认证机制、权限管理和数据保护的各个层面，为企业级应用提供了更坚实的基础。

首先，

caching_sha2_password

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成为默认认证插件是一个关键的转变。这玩意儿相比老旧的

mysql_native_password

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（基于SHA-1，现在看来安全性堪忧）简直是质的飞跃。它使用SHA-256进行密码哈希，这本身就大大提高了破解难度。更妙的是，它结合了缓存机制，既保证了安全性，又在性能上有所兼顾，避免了每次连接都进行完整的哈希计算。这意味着，即使数据库被攻破，攻击者也更难从哈希值中反推出原始密码，大大降低了数据泄露的风险。

其次，SQL角色的引入简直是权限管理的福音。在过去，我们不得不为每个用户单独授予或撤销权限，这在用户数量庞大、权限结构复杂的场景下简直是噩梦。一个新项目上线，要给几十个用户赋予同样的权限集，想想都头大。现在有了角色，我们可以把一组权限打包成一个角色，然后将角色授予用户。权限变更时，只需要修改角色的权限，所有拥有该角色的用户都会自动继承这些变更。这不仅简化了管理，也减少了人为错误，确保了“最小权限原则”更容易落地。

再者，密码策略的强化也让人眼前一亮。8.0版本内置了更强大的密码验证组件，可以强制用户设置符合复杂性要求的密码，比如长度、大小写、数字、特殊字符的组合，甚至可以检查密码是否在常见弱密码字典中。同时，密码过期和重用策略也得到了细化，可以强制用户定期更换密码，并防止他们重复使用旧密码。这些措施从源头上遏制了弱密码的风险，减少了因密码猜测或撞库攻击导致的安全事件。

最后，数据字典的加密也是一个不容忽视的亮点。MySQL 8.0重构了数据字典，并支持对其进行加密。这意味着，即使攻击者能够绕过操作系统层面的保护，直接访问到数据字典文件，也无法轻易获取到数据库的元数据信息，如表结构、索引定义等，进一步提升了敏感信息的保护力度。

MySQL 8.0为何选择caching_sha2_password作为默认认证插件？它带来了哪些实际的安全提升？

MySQL 8.0之所以坚定地将

caching_sha2_password

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推为默认认证插件，其核心驱动力在于对现代网络安全挑战的深刻理解和积极应对。这并非一时兴起，而是对旧有

mysql_native_password

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认证机制在安全性上的局限性做出的必要修正。

mysql_native_password

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使用的是SHA-1哈希算法，虽然在过去被认为是安全的，但随着计算能力的提升和密码学研究的深入，SHA-1的弱点逐渐暴露，已经不再被推荐用于安全性要求高的场景。它容易受到碰撞攻击，理论上存在被破解的风险。更重要的是，它的握手协议相对简单，在某些情况下更容易被中间人攻击或被动窃听利用。

而

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则彻底改变了这种局面。它带来了多方面的实际安全提升：

更强的哈希算法：SHA-256。 这是最根本的改进。SHA-256是一种更现代、更安全的哈希算法，其输出的哈希值长度更长，碰撞难度呈指数级增长，使得通过彩虹表、暴力破解等方式反推原始密码变得极其困难，甚至在可预见的未来几乎不可能。这大大提升了存储在数据库中的密码哈希值的安全性。
更安全的握手协议。
```
caching_sha2_password
```
登录后复制
的认证过程采用了更复杂的基于Diffie-Hellman密钥交换的机制。这意味着客户端和服务器在不直接传输密码明文的情况下，能够安全地协商出一个共享密钥，用于后续的加密通信。这种机制有效抵御了中间人攻击和被动窃听，即使网络流量被截获，攻击者也无法轻易获取用户的认证信息。
性能与安全的平衡：缓存机制。 名字中的“caching”并非多余。在首次认证成功后，服务器会缓存部分认证信息。对于后续的连接请求，如果用户身份信息未变，可以通过缓存进行快速认证，避免了每次都进行完整的、计算密集型的SHA-256哈希计算。这在保证了高安全性的同时，也兼顾了性能，尤其是在大量短连接或高并发场景下，用户体验不会受到明显影响。

当然，这种改变也带来了一些兼容性挑战。许多老旧的客户端库（如PHP的

mysql

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扩展、一些旧版本的JDBC驱动等）可能不支持

caching_sha2_password

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。如果你的应用还在使用这些老旧的客户端，连接到MySQL 8.0服务器时可能会遇到“Client does not support authentication protocol requested by server”的错误。解决办法通常是升级客户端驱动到最新版本，或者在MySQL服务器端临时将

default_authentication_plugin

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改回

mysql_native_password

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，但这显然不是长久之计，强烈建议尽快升级客户端。

SQL角色在MySQL 8.0中如何简化权限管理，并提升数据库的整体安全性？

SQL角色的引入，我认为是MySQL 8.0在权限管理上的一次“解放”。它从根本上改变了我们管理数据库权限的模式，从繁琐的“用户-权限”直接映射，升级到了更灵活、更具层次感的“用户-角色-权限”模式。

想象一下，在一个大型企业里，有不同的团队：开发团队、测试团队、数据分析团队、运维团队。每个团队内部可能还有不同的职责分工。在没有角色的时代，你需要为每个新加入的开发人员手动授予几十个表的

SELECT

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INSERT

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UPDATE

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DELETE

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权限，然后可能还要给他们某些存储过程的执行权限。如果一个开发人员离职了，你又得一个一个地撤销这些权限。这种操作不仅耗时，而且极易出错，稍有不慎就可能导致权限过大或者权限不足的问题。

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SQL角色解决了这些痛点：

权限集的抽象和封装： 角色本质上就是一组预定义的权限。你可以创建一个
```
dev_role
```
登录后复制
，把所有开发人员需要的权限都授予这个角色。
```
CREATE ROLE 'dev_role';
GRANT SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE ON mydb.* TO 'dev_role';
GRANT EXECUTE ON PROCEDURE mydb.my_procedure TO 'dev_role';
```
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这样，当有新的开发人员加入时，你只需要将
```
dev_role
```
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授予他们即可：
```
CREATE USER 'new_dev'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';
GRANT 'dev_role' TO 'new_dev'@'localhost';
SET DEFAULT ROLE 'dev_role' TO 'new_dev'@'localhost'; -- 确保登录后自动激活
```
登录后复制
当开发人员离职时，撤销角色也变得非常简单：
```
REVOKE 'dev_role' FROM 'old_dev'@'localhost';
DROP USER 'old_dev'@'localhost';
```
登录后复制
这种管理方式极大简化了日常的权限维护工作，减少了人工操作的复杂性和出错概率。
强制“最小权限原则”： 角色使得实现最小权限原则变得更加容易和直观。你可以为不同的职责创建不同的角色，并只授予每个角色完成其任务所必需的权限。例如，一个
```
analyst_role
```
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可能只有
```
SELECT
```
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权限，而
```
dba_role
```
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则拥有更广泛的管理权限。用户被授予的只是其所需角色，而不是直接被授予一大堆散乱的权限。这有助于减少因权限滥用或配置错误导致的安全风险。
提升审计效率： 当需要审计某个用户拥有哪些权限时，通过检查其被授予的角色，可以更清晰、更快速地了解其权限范围。这比逐一检查每个直接授予的权限要高效得多，也更容易发现潜在的权限漏洞。
动态激活与切换： 用户可以被授予多个角色，并在会话期间通过
```
SET ROLE
```
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命令动态激活或切换角色。这为那些需要根据不同任务切换权限的用户提供了极大的灵活性，而无需重新登录。

总的来说，SQL角色在MySQL 8.0中构建了一个更健壮、更易于管理的权限体系。它将权限管理从“微观操作”提升到了“宏观策略”层面，让数据库管理员能够更专注于定义清晰的职责边界，而不是陷入繁琐的权限配置细节中。

除了认证和角色，MySQL 8.0在密码策略和数据加密方面还有哪些值得关注的安全特性？

除了

caching_sha2_password

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和SQL角色，MySQL 8.0在密码策略和数据加密方面也做了不少细致入微的工作，这些改进共同构筑了一个更全面的安全防护体系。我个人觉得，这些细节上的打磨，往往更能体现一个产品对安全性的重视程度。

更强大的密码验证组件（
```
validate_password
```
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）：这可不是简单的“密码必须包含数字和字母”那种初级验证。MySQL 8.0的
```
validate_password
```
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组件允许管理员配置非常详细的密码复杂性要求，例如：
- 长度要求： 最小和最大密码长度。
- 字符类型： 强制包含大小写字母、数字、特殊字符。
- 字典检查： 最厉害的是它可以与一个内置的弱密码字典进行比对，防止用户设置那些容易被猜到或撞库的常见密码。这对于防范“credential stuffing”攻击（攻击者用泄露的用户名密码去尝试其他网站）至关重要。
- 连续字符检查： 避免
```
123456
```
  登录后复制
  或
```
abcdef
```
  登录后复制
  这类简单序列。这些策略的实施，大大提升了用户密码的强度，从源头上减少了因弱密码导致的数据库入侵风险。
密码过期与重用策略： 为了进一步强化密码安全，MySQL 8.0引入了强制密码过期机制。管理员可以设置密码的有效期，到期后用户必须更改密码才能继续访问数据库。同时，还支持密码重用历史记录，防止用户在更改密码后，又简单地换回旧密码。这些策略共同构成了动态的密码生命周期管理，有效降低了长期使用同一密码带来的风险。
InnoDB数据字典加密： 这是8.0版本一个相对“底层”但非常重要的安全增强。MySQL 8.0重构了数据字典，将其存储在InnoDB引擎中。这意味着，现在数据字典本身也可以像其他InnoDB表数据一样，通过InnoDB表空间加密（Tablespace Encryption）功能进行加密。为什么这很重要？数据字典包含了数据库的元数据，比如表名、列名、数据类型、索引定义、存储过程定义等。如果这些元数据未被保护，即使表数据本身被加密，攻击者仍然可以从数据字典中获取大量关于数据库结构的信息，从而更容易地规划攻击。对数据字典的加密，相当于给数据库的“蓝图”也加了一把锁，进一步提升了敏感信息的保护等级，尤其是在物理存储介质被未经授权访问的情况下。
FIPS 模式支持： 对于那些有严格合规性要求的行业（如政府、金融），MySQL 8.0提供了对FIPS 140-2（Federal Information Processing Standard）的支持。FIPS 140-2是美国政府和加拿大政府用于加密模块的标准。在FIPS模式下运行MySQL，可以确保所有加密操作都使用经过FIPS认证的加密算法和实现。这对于需要满足特定法规遵从性要求的部署来说，是一个非常重要的特性。
```
SET PERSIST
```
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和
SET PERSIST_ONLY
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：虽然这不直接是安全特性，但它间接提升了安全性配置的持久性和管理性。在8.0之前，很多重要的安全配置（如
```
default_authentication_plugin
```
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）需要修改配置文件并重启数据库才能永久生效。
```
SET PERSIST
```
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允许在运行时修改全局变量，并将其持久化到
```
mysqld-auto.cnf
```
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文件中，即使重启数据库也能保持。这减少了因忘记更新配置文件而导致的安全配置回滚风险，也方便了在不中断服务的情况下进行安全参数调整。