Chapter 20. 客户端认证

当一个客户端应用连接一个数据库服务器时，它将指定以哪个PostgreSQL 数据库用户名连接，就像我们以一个特定用户登录一台 Unix 计算机一样。在 SQL 环境中，活动的数据库用户名决定对数据库对象的访问权限 — 详见Chapter 21。因此，它本质上是哪些数据库用户可以连接。


如Chapter 21中所释，PostgreSQL实际上以“角色”来进行权限管理。在本章中，我们用数据库用户表示“拥有LOGIN权限的角色”。


认证是数据库服务器建立客户端身份的过程，并且服务器决定客户端应用（或者运行客户端应用的用户）是否被允许以请求的数据库用户名来连接。

PostgreSQL提供多种不同的客户端认证方式。被用来认证一个特定客户端连接的方法可以基于（客户端）主机地址、数据库和用户来选择。

PostgreSQL数据库用户名在逻辑上是和服务器运行的操作系统中的用户名相互独立的。如果一个特定服务器的所有用户在那台服务器的机器上也有帐号，那么分配与操作系统用户名匹配的数据库用户名是有意义的。不过，一个接受远程连接的服务器可能有许多没有本地操作系统帐号的用户，并且在这种情况下数据库用户和操作系统用户名之间不必有任何联系。

20.1. pg_hba.conf文件

客户端认证是由一个配置文件（通常名为​​pg_hba.conf​​​并被存放在数据库集簇目录中）控制（HBA表示基于主机的认证）。在initdb初始化数据目录时，它会安装一个默认的​​pg_hba.conf​​文件。不过我们也可以把认证配置文件放在其它地方； 参阅hba_file配置参数。

pg_hba.conf文件的常用格式是一组记录，每行一条。空白行将被忽略， #注释字符后面的任何文本也被忽略。记录不能跨行。一条记录由若干用空格 和/或制表符分隔的域组成。如果域值用双引号包围，那么它可以包含空白。在数据库、用户或地址域中 引用一个关键字（例如，all或replication）将使该词失去其特殊 含义，并且只是匹配一个有该名字的数据库、用户或主机。

每条记录指定一种连接类型、一个客户端 IP 地址范围（如果和连接类型相关）、一个数据库名、一个用户名以及对匹配这些参数的连接使用的认证方法。第一条匹配连接类型、客户端地址、连接请求的数据库和用户名的记录将被用于执行认证。这个过程没有“落空”或者“后备”的说法：如果选择了一条记录而且认证失败，那么将不再考虑后面的记录。如果没有匹配的记录，那么访问将被拒绝。

记录可以是下面七种格式之一：

local database

user

auth-method [auth-options]
host database

user

address

auth-method [auth-options]
hostssl database

user

address

auth-method [auth-options]
hostnossl database

user

address

auth-method [auth-options]
host database

user

IP-address

IP-mask

auth-method [auth-options]
hostssl database

user

IP-address

IP-mask

auth-method [auth-options]
hostnossl database

user

IP-address

IP-mask

auth-method [auth-options]

各个域的含义如下：

local

这条记录匹配企图使用 Unix 域套接字的连接。如果没有这种类型的记录，就不允许Unix 域套接字连接。

host

这条记录匹配企图使用 TCP/IP 建立的连接。host记录匹配SSL和非SSL的连接尝试。


除非服务器带着合适的listen_addresses配置参数值启动，否则将不可能进行远程的 TCP/IP 连接，因为默认的行为是只监听在本地环回地址localhost上的 TCP/IP 连接。


hostssl

这条记录匹配企图使用 TCP/IP 建立的连接，但必须是使用SSL加密的连接。要使用这个选项，编译服务器的时候必须打开SSL支持。此外，在服务器启动的时候必须通过设置ssl配置参数（详见Section 18.9）打开SSL。否则，hostssl记录会被忽略，并且会记录一个警告说它无法匹配任何连接。

hostnossl

这条记录的行为与hostssl相反；它只匹配那些在 TCP/IP上不使用SSL的连接企图。

database

指定记录所匹配的数据库名称。值all指定该记录匹配所有数据库。值 sameuser指定如果被请求的数据库和请求的用户同名，则匹配。值samerole指定请求的用户必须是一个与数据库同名的角色中的成员（samegroup是一个已经废弃了，但目前仍然被接受的samerole同义词）。对于一个用于samerole目的的角色，超级用户不会被考虑为其中的成员，除非它们是该角色的显式成员（直接或间接），而不是由于超级用户的原因。

值replication指定如果一个物理复制连接被请求则该记录匹配（注意复制连接不指定任何特定的数据库）。在其它情况里，这就是一个特定的PostgreSQL数据库名字。可以通过用逗号分隔的方法指定多个数据库，也可以通过在文件名前面放@来指定一个包含数据库名的文件。

user

指定这条记录匹配哪些数据库用户名。值all指定它匹配所有用户。否则，它要么是一个特定数据库用户的名字或者是一个有前导+的组名称（回想一下，在PostgreSQL里，用户和组没有真正的区别，+实际表示“匹配这个角色的任何直接或间接成员角色”，而没有+记号的名字只匹配指定的角色）。出于这个目的，如果超级用户显式的是一个角色的成员（直接或间接），那么超级用户将只被认为是该角色的一个成员而不是作为一个超级用户。多个用户名可以通过用逗号分隔的方法提供。一个包含用户名的文件可以通过在文件名前面加上@来指定。

address

指定这个记录匹配的客户端机器地址。这个域可以包含一个主机名、一个 IP 地址范围或下文提到的特殊关键字之一。

一个 IP 地址范围以该范围的开始地址的标准数字记号指定，然后是一个斜线（/） 和一个CIDR掩码长度。掩码长度表示客户端 IP 地址必须匹配的高序二进制位位数。在给出的 IP 地址中，这个长度的右边的二进制位必须为零。 在 IP 地址、/和 CIDR 掩码长度之间不能有空白。

这种方法指定一个 IPv4 地址范围的典型例子是： ​​172.20.143.89/32​​​用于一个主机，​​172.20.143.0/24​​​用于一个小型网络， 10.6.0.0/16用于一个大型网络。 一个单主机的IPv6 地址范围看起来像这样：::1/128（IPv6 回环地址）， 一个小型网络的 IPv6 地址范围则类似于：​​fe80::7a31:c1ff:0000:0000/96​​。 0.0.0.0/0表示所有 IPv4 地址，并且::0/0表示所有 IPv6 地址。要指定一个单一主机，IPv4 用一个长度为 32 的 CIDR掩码或者 IPv6 用 长度为 128 的 CIDR 掩码。在一个网络地址中，不要省略结尾的零。

一个以 IPv4 格式给出的项将只匹配 IPv4 连接并且一个以 IPv6 格式给出的项将只匹配 IPv6 连接，即使对应的地址在 IPv4-in-IPv6 范围内。请注意如果系统的 C 库不支持IPv6 地址，那么 IPv6 格式中的项将被拒绝。

你也可以写all来匹配任何 IP 地址、写samehost来匹配任何本服务器自身的 IP 地址或者写samenet来匹配本服务器直接连接到的任意子网的任意地址。

若果指定了一个主机名（任何除 IP 地址单位或特殊关键字之外的都被作为主机名处理）， 该名称会与客户端的 IP 地址的反向名字解析（例如使用 DNS 时的反向DNS 查找）结果进行比较。主机名比较是大小写敏感的。如果匹配上，那么将在主机名上执行一次正向名字解析（例如正向 DNS 查找）来检查它解析到的任何地址是否等于客户端的 IP 地址。如果两个方向都匹配，则该项被认为匹配（pg_hba.conf中使用的主机名应该是客户端 IP 地址的地址到名字解析返回的结果，否则该行将不会匹配。某些主机名数据库允许将一个 IP 地址关联多个主机名，但是当被要求解析一个 IP 地址时，操作系统将只返回一个主机名）。

一个以点号（.）开始的主机名声明匹配实际主机名的后缀。因此.example.com将匹配​​foo.example.com​​（但不匹配example.com）。

当主机名在pg_hba.conf中被指定时，你应该保证名字解析很快。建立一个类似nscd的本地名字解析缓存是一种不错的选择。另外，你可能希望启用配置参数log_hostname来在日志中查看客户端的主机名而不是 IP 地址。这个域只适用于host、 hostssl和hostnossl记录。


用户有时候会疑惑为什么这样处理的主机名看起来很复杂，因为需要两次名字解析（包括一次 客户端 IP 地址的反向查找）。
在客户端的反向 DNS 项没有建立或者得到某些意料之外的主机 名的情况下，这种方式会让该特性的使用变得复杂。这样做主要是为了效率：通过这种方式，一次 连接尝试要求最多两次解析器查找，一次
逆向以及一次正向。如果有一个解析器对于该地址有问题，这仅仅是客户端的问题。一种假想的替代实现是只做前向查找，这种方法不得不在每一次连接 尝试期间解析pg_hba.conf中提到的每一个主机名。如果列出了很多名称，这就会很慢。并且如果主机名之一有解析器问题，它会变成所有人的问题。
另外，一次反向查找也是实现后缀匹配特性所需的，因为需要知道实际的客户端主机名来与模式进行匹配。
注意这种行为与其他流行的基于主机名的访问控制实现相一致，例如Apache HTTP Server 和 TCP Wrappers。


IP-address/IP-mask

这两个域可以被用作IP-address/ mask-length记号法的替代方案。和指定掩码长度不同，实际的掩码被指 定在一个单独的列中。例如，255.0.0.0表示 IPv4 CIDR 掩码长度8，而255.255.255.255表示 CIDR 掩码长度 32。

这些域只适用于host、hostssl和hostnossl记录。

auth-method

指定当一个连接匹配这个记录时，要使用的认证方法。下面对可能的选择做了概述，详见Section 20.3。

trust

无条件地允许连接。这种方法允许任何可以与PostgreSQL数据库服务器连接的用户以他们期望的任意PostgreSQL数据库用户身份登入，而不需要口令或者其他任何认证。详见Section 20.4。

reject

无条件地拒绝连接。这有助于从一个组中“过滤出”特定主机，例如一个reject行可以阻塞一个特定的主机连接，而后面一行允许一个特定网络中的其余主机进行连接。

scram-sha-256

执行SCRAM-SHA-256认证来验证用户的口令。详见Section 20.5。

md5

执行SCRAM-SHA-256或MD5认证来验证用户的口令。详见Section 20.5。

password

要求客户端提供一个未加密的口令进行认证。因为口令是以明文形式在网络上发送的，所以我们不应该在不可信的网络上使用这种方式。详见Section 20.5。

gss

用 GSSAPI 认证用户。只对 TCP/IP 连接可用。详见Section 20.6。

sspi

用 SSPI 来认证用户。只在 Windows 上可用。详见Section 20.7。

ident

通过联系客户端的 ident 服务器获取客户端的操作系统名，并且检查它是否匹配被请求的数据库用户名。Ident 认证只能在 TCIP/IP 连接上使用。当为本地连接指定这种认证方式时，将用 peer 认证来替代。详见Section 20.8。

peer

从操作系统获得客户端的操作系统用户，并且检查它是否匹配被请求的数据库用户名。这只对本地连接可用。详见Section 20.9。

ldap

使用LDAP服务器认证。详见Section 20.10。

radius

用 RADIUS 服务器认证。详见Section 20.11。

cert

使用 SSL 客户端证书认证。详见Section 20.12。

pam

使用操作系统提供的可插入认证模块服务（PAM）认证。详见Section 20.13。

bsd

使用由操作系统提供的 BSD 认证服务进行认证。详见Section 20.14。

auth-options

在auth-method域的后面，可以是形如name=value的域，它们指定认证方法的选项。关于哪些认证方法可以用哪些选项的细节请见下文。

除了下文列出的与方法相关的选项之外，还有一个与方法无关的认证选项clientcert，它可以在任何hostssl记录中指定。当被设置为1时，这个选项要求客户端在认证方法的其他要求之外出示一个有效的（可信的）SSL 证书。

用@结构包括的文件被读作一个名字列表，它们可以用空白或者逗号分隔。注释用#引入，就像在pg_hba.conf中那样，并且允许嵌套@结构。除非跟在@后面的文件名是一个绝对路径，文件名都被认为是相对于包含引用文件的目录。

因为每一次连接尝试都会顺序地检查pg_hba.conf记录，所以这些记录的顺序是非常关键的。通常，靠前的记录有比较严的连接匹配参数和比较弱的认证方法，而靠后的记录有比较松的匹配参数和比较强的认证方法。 例如，我们希望对本地 TCP/IP 连接使用trust认证，而对远程 TCP/IP 连接要求口令。在这种情况下为来自于 127.0.0.1 的连接指定trust认证的记录将出现在为一个更宽范围的客户端 IP 地址指定口令认证的记录前面。

在启动以及主服务器进程收到SIGHUP信号时，pg_hba.conf文件会被读取。 如果你在活动的系统上编辑了该文件，你将需要通知 postmaster（使用pg_ctl reload或kill -HUP）重新读取该文件。


前面的说明在Microsoft Windows上不为真：在Windows上，pg_hba.conf文件中的任何更改会立即被应用到后续的新连接上。


系统视图​​pg_hba_file_rules​​有助于预先测试对pg_hba.conf文件的更改，该视图也可以在该文件的装载没有产生预期效果时用于诊断问题。该视图中带有非空error域的行就表示该文件对应行中存在问题。

要连接到一个特定数据库，一个用户必须不仅要通过pg_hba.conf检查，还必须要有该数据库上的CONNECT权限。如果你希望限制哪些用户能够连接到哪些数据库，授予/撤销CONNECT权限通常比在pg_hba.conf项中设置规则简单。