Kafka实战：集群SSL加密认证和配置（最新版kafka-2.7.0）

前言概述

  1. JavaSSL认证

SSL(Secure Socket Layer安全套接层)，及其继任者传输层安全(Transport ;ayer Security，TLS)是为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议。TLS与SSL在传输层对网络连接进行加密。

  1. Kerberos认证 + ACL鉴权

Kerberos是一种网络认证协议，其设计目标是通过密钥系统为客户机/服务器应用程序提供强大的认证服务。ACL则是在Kerberos的基础上进行的鉴权措施，一般Kerberos认证就够使用了。

SSL证书生成

Apache的Kafka允许client通过SSL连接。SSL默认情况下被禁止，但可以根据需要开启。

可以使用Java的keytool工具来完成，Keytool 是一个Java 数据证书的管理工具 ,Keytool 将密钥（key）和证书（certificates）存在一个称为keystore的文件中 在keystore里，包含两种数据：

1). 密钥实体（Key entity）——密钥（secret key）又或者是私钥和配对公钥（采用非对称加密）

2). 可信任的证书实体（trusted certificate entries）——只包含公钥

keytool相关指令说明：

名称

说明

-alias

别名，可自定义，这里叫kafka240

-keystore

指定密钥库的名称(就像数据库一样的证书库，可以有很多个证书，cacerts这个文件是jre自带的， 也可以使用其它文件名字，如果没有这个文件名字，它会创建这样一个)

-storepass

指定密钥库的密码

-keypass

指定别名条目的密码

-list

显示密钥库中的证书信息

-export

将别名指定的证书导出到文件

-file

参数指定导出到文件的文件名

-import

将已签名数字证书导入密钥库

-keypasswd

修改密钥库中指定条目口令

-dname

指定证书拥有者信息。其中，CN=名字与姓氏/域名,OU=组织单位名称,O=组织名称,L=城市或区域名称,ST=州或省份名称,C=单位的两字母国家代码

-keyalg

指定密钥的算法

-validity

指定创建的证书有效期多少天

-keysize

指定密钥长度

  1. Kafka集群的每个broker节点生成SSL密钥和证书（每个broker节执行）

每个节点执行一次后，集群中的每一台机器都有一个公私密钥对、一个标识该机器的证书,注意这里是所有的broker节点都要执行这个命令。

keytool -keystore server.keystore.jks -alias kafka240 -validity 365 -genkey

执行命令时，输入first and last name，这里需要输入你的主机名，确保公用名（CN）与服务器的完全限定域名（FQDN）精确相匹配。

client拿CN与DNS域名进行比较以确保它确实连接到所需的服务器，而不是恶意的服务器。

  1. 生成CA认证证书(为了保证整个证书的安全性，需要使用CA进行证书的签名保证)

虽然第一步生成了证书，但是证书是无标记的，意味着攻击者可以通过创建相同的证书假装任何机器。认证机构（CA）负责签发证书。

认证机构就像发行护照的政府，政府会对每张护照盖章，使得护照很难被伪造。其它，政府核实印章，以保证此护照是真实的。

类似的，CA签署证书，密码保证签署的证书在计算上很难被伪造。因此，只要CA是一个真正值得信赖的权威机构，客户就可以很高的保证他们正在连接到真实的机器。

openssl req -new -x509 -keyout ca-key -out ca-cert -days 36

这个命令，可随机在任一broker节点执行,只需要执行一次，执行完成后生成了两个文件cat-key、ca-cert，将这两个文件分别拷贝到所有broker节点上，后面需要用到。

  1. 通过CA证书创建一个客户端端信任证书（每个broker节点执行）
keytool -keystore client.truststore.jks -alias CAKafka240 -import -file ca-cert
  1. 通过CA证书创建一个服务端器端信任证书(每个broker节点执行）
keytool -keystore server.truststore.jks -alias CAKafka240 -import -file ca-cert

下面就是为证书签名

  1. 从密钥库导出证书服务器端证书cert-file（每个broker节点执行）
keytool -keystore server.keystore.jks -alias kafka240 -certreq -file cert-file
  1. 用CA给服务器端证书进行签名处理（每个broker节点执行）
openssl x509 -req -CA ca-cert -CAkey ca-key -in cert-file -out cert-signed -days 365 -CAcreateserial -passin pass:123456
  1. 将CA证书导入到服务器端keystore（每个broker节点执行）
keytool -keystore server.keystore.jks -alias CAKafka240 -import -file ca-cert
  1. 将已签名的服务器证书导入到服务器keystore（每个broker节点执行）
keytool -keystore server.keystore.jks -alias kafka240 -import -file cert-signed

Kafka集群配置

listeners=SSL://host.name:portssl.keystore.location=/var/private/ssl/server.keystore.jksssl.keystore.password=test1234
ssl.key.password=test1234
        ssl.truststore.location=/var/private/ssl/server.truststore.jks
            ssl.truststore.password=test1234ssl.client.auth=required
security.inter.broker.protocol=SSL

客户端连接配置

security.protocol=SSL
ssl.truststore.location=/var/private/ssl/client.truststore.jks
ssl.truststore.password=test1234
ssl.keystore.location=/var/private/ssl/client.keystore.jks
            ssl.keystore.password=test1234
            ssl.key.password=test1234

测试用例

kafka-console-producer.sh --broker-list localhost:9093 --topic test --producer.config client-ssl.properties
            kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server localhost:9093 --topic test --consumer.config client-ssl.properties