在前面介绍过“9.1 安全管理整体架构和代码概览、9.2 安全认证”,本篇我们介绍第9章 安全管理源码解析中“9.3 角色管理”的相关精彩内容介绍。
角色是拥有数据库对象和权限的实体,在不同的环境中角色可以认为是一个用户、一个组或者兼顾两者。角色管理包含了角色的创建、修改、删除、权限授予和回收操作。
如果在openGauss上需要创建一个角色,可以使用SQL命令CREATE ROLE,其语法为:
CREATE ROLE role_name [ [ WITH ] option [ ... ] ] [ ENCRYPTED | UNENCRYPTED ] { PASSWORD | IDENTIFIED BY } { "password" | DISABLE };
创建角色是通过函数CreateRole实现的,其函数接口为:
void CreateRole(CreateRoleStmt* stmt)
其中,CreateRoleStmt为创建角色时所需的数据结构,具体数据结构代码如下:
typedef struct CreateRoleStmt { NodeTag type; RoleStmtType stmt_type; /* 将要创建的角色类型 ROLE/USER/GROUP */ char* role; /* 角色名 */ List* options; /* 角色属性列表 */} CreateRoleStmt;
字段stmt_type是枚举类型,相关代码如下:
typedef enum RoleStmtType {ROLESTMT_ROLE, /* 代表创建角色 */ROLESTMT_USER, /* 代表创建用户 */ROLESTMT_GROUP, /* 代表创建组用户 */ } RoleStmtType;
字段option用来存储角色的属性信息,具体的数据结构为:
typedef struct DefElem { NodeTag type; char* defnamespace; /* 节点对应的命名空间 */ char* defname; /* 节点对应的角色属性名 */ Node* arg; /* 表示值或类型名 */ DefElemAction defaction; /* SET/ADD/DROP 等其他未指定的行为 */} DefElem;
在上述的关键数据结构基础之上,完整的创建角色流程如图9-14所示。
创建角色时先判断所要创建的角色类型。如果是创建用户,则设置其canlogin属性为true,因为用户默认具有登录权限。而创建角色和创建组时,若角色属性参数没有声明的话,则canlogin属性默认为false。相关代码如下:
/* 默认值可能因原始语句类型而异 */switch (stmt->stmt_type) {case ROLESTMT_ROLE: break; case ROLESTMT_USER: canlogin = true; break; case ROLESTMT_GROUP: break; default: break;}
检查完所要创建的角色类型以后,开始循环获取角色属性options中的内容,并将其转换成对应的角色属性值类型。相关代码如下:
/* 从node tree中获取option */foreach (option, stmt->options) { DefElem* defel = (DefElem*)lfirst(option); if (strcmp(defel->defname, "password") == 0 || strcmp(defel->defname, "encryptedPassword") == 0 || strcmp(defel->defname, "unencryptedPassword") == 0) { if (dpassword != NULL) { clean_role_password(dpassword); ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_SYNTAX_ERROR), errmsg("conflicting or redundant options"))); } dpassword = defel; if (strcmp(defel->defname, "encryptedPassword") == 0) encrypt_password = true; else if (strcmp(defel->defname, "unencryptedPassword") == 0) { clean_role_password(dpassword); ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_INSUFFICIENT_PRIVILEGE), errmsg("Permission denied to create role with option UNENCRYPTED."))); } } else if (strcmp(defel->defname, "sysid") == 0) { ereport(NOTICE, (errmsg("SYSID can no longer be specified"))); } else if (strcmp(defel->defname, "inherit") == 0) { if (dinherit != NULL) { clean_role_password(dpassword); ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_SYNTAX_ERROR), errmsg("conflicting or redundant options"))); } dinherit = defel; } else if (strcmp(defel->defname, "createrole") == 0) { if (dcreaterole != NULL) { clean_role_password(dpassword); ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_SYNTAX_ERROR), errmsg("conflicting or redundant options"))); } dcreaterole = defel; } else if (strcmp(defel->defname, "createdb") == 0) { if (dcreatedb != NULL) { clean_role_password(dpassword); ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_SYNTAX_ERROR), errmsg("conflicting or redundant options"))); } dcreatedb = defel; } else if (strcmp(defel->defname, "useft") == 0) { if (duseft != NULL) { clean_role_password(dpassword); ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_SYNTAX_ERROR), errmsg("conflicting or redundant options"))); } duseft = defel;……
根据对应的参数信息转换需要的角色属性值类型,如提取issuper值和createrole值等。相关代码如下:
if (dissuper != NULL) issuper = intVal(dissuper->arg) != 0; if (dinherit != NULL) inherit = intVal(dinherit->arg) != 0; if (dcreaterole != NULL) createrole = intVal(dcreaterole->arg) != 0; if (dcreatedb != NULL) createdb = intVal(dcreatedb->arg) != 0; ……
在完成了转换以后,将角色属性值以及角色的信息一起构建一个pg_authid的元组,再写回系统表并更新索引。作相关代码如下:
/* 检查pg_authid relation,确认该角色没有存在*/Relation pg_authid_rel = heap_open(AuthIdRelationId, RowExclusiveLock); TupleDesc pg_authid_dsc = RelationGetDescr(pg_authid_rel); if (OidIsValid(get_role_oid(stmt->role, true))) { str_reset(password); ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_DUPLICATE_OBJECT), errmsg("role /"%s/" already exists", stmt->role)));}…… /* 创建一个插入的tuple */ errno_t errorno = memset_s(new_record, sizeof(new_record), 0, sizeof(new_record)); securec_check(errorno, "/0", "/0"); errorno = memset_s(new_record_nulls, sizeof(new_record_nulls), false, sizeof(new_record_nulls)); securec_check(errorno, "/0", "/0"); new_record[Anum_pg_authid_rolname - 1] = DirectFunctionCall1(namein, CStringGetDatum(stmt->role)); new_record[Anum_pg_authid_rolsuper - 1] = BoolGetDatum(issuper); new_record[Anum_pg_authid_rolinherit - 1] = BoolGetDatum(inherit); new_record[Anum_pg_authid_rolcreaterole - 1] = BoolGetDatum(createrole); new_record[Anum_pg_authid_rolcreatedb - 1] = BoolGetDatum(createdb); new_record[Anum_pg_authid_rolcatupdate - 1] = BoolGetDatum(issuper); new_record[Anum_pg_authid_rolcanlogin - 1] = BoolGetDatum(canlogin); new_record[Anum_pg_authid_rolreplication - 1] = BoolGetDatum(isreplication); new_record[Anum_pg_authid_rolauditadmin - 1] = BoolGetDatum(isauditadmin); new_record[Anum_pg_authid_rolsystemadmin - 1] = BoolGetDatum(issystemadmin);new_record[Anum_pg_authid_rolconnlimit - 1] = Int32GetDatum(connlimit);…… HeapTuple tuple = heap_form_tuple(pg_authid_dsc, new_record, new_record_nulls); if (u_sess->proc_cxt.IsBinaryUpgrade && OidIsValid(u_sess->upg_cxt.binary_upgrade_next_pg_authid_oid)) { HeapTupleSetOid(tuple, u_sess->upg_cxt.binary_upgrade_next_pg_authid_oid); u_sess->upg_cxt.binary_upgrade_next_pg_authid_oid = InvalidOid; } roleid = simple_heap_insert(pg_authid_rel, tuple); if (IsUnderPostmaster) { if (OidIsValid(rpoid) && (rpoid != DEFAULT_POOL_OID)) recordDependencyOnRespool(AuthIdRelationId, roleid, rpoid); u_sess->wlm_cxt->wlmcatalog_update_user = true;}……
完成更新以后,将新创建的角色加入指定存在的父角色中。相关代码如下:
/* 将新角色添加到指定的现有角色中 */ foreach (item, addroleto) { char* oldrolename = strVal(lfirst(item)); Oid oldroleid = get_role_oid(oldrolename, false); AddRoleMems( oldrolename, oldroleid, list_make1(makeString(stmt->role)), list_make1_oid(roleid), GetUserId(), false); } AddRoleMems(stmt->role, roleid, adminmembers, roleNamesToIds(adminmembers), GetUserId(), true); AddRoleMems(stmt->role, roleid, rolemembers, roleNamesToIds(rolemembers), GetUserId(), false);
至此就完成了整个角色创建的过程。
修改一个数据库角色可以使用SQL命令ALTER ROLE。角色属性的修改是通过调用AlterRole函数来实现的,该函数只有一个类型为AlterRoleStmt结构的参数。相关代码如下:
typedef struct AlterRoleStmt { NodeTag type; char* role; /* 角色的名称 */ List* options; /* 需要修改的属性列表 */ int action; /* +1增加成员关系, -1删除成员关系 */ RoleLockType lockstatus; /* 角色锁定状态 */} AlterRoleStmt;
修改角色的流程如图9-15所示。
调用函数AlterRole修改用户角色属性时,首先循环判断options,依次提取要修改的角色属性;然后查看系统表pg_authid判断是否已存在该角色,如果不存在则提示报错;再进行相应的权限判断,检查执行者是否有权限去更改该角色的属性;最后构建一个新的元组,将要更改的属性更新到新元组中,存入系统表pg_authid。同时AlterRole函数也可以用来调整角色的成员关系,结构体中的action字段值设置为1和-1分别表示增加和删除成员关系,该选项将在授予和回收角色章节具体描述。AlterRole函数的具体实现代码如下:
void AlterRole(AlterRoleStmt* stmt){ . . . /* 循环提取角色的属性options */ foreach (option, stmt->options) { DefElem* defel = (DefElem*)lfirst(option); if (strcmp(defel->defname, "password") == 0 || strcmp(defel->defname, "encryptedPassword") == 0 || strcmp(defel->defname, "unencryptedPassword") == 0) { if (dpassword != NULL) { clean_role_password(dpassword); ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_SYNTAX_ERROR), errmsg("conflicting or redundant options"))); } dpassword = defel; if (strcmp(defel->defname, "encryptedPassword") == 0) encrypt_password = true; else if (strcmp(defel->defname, "unencryptedPassword") == 0) { clean_role_password(dpassword); ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_INVALID_ROLE_SPECIFICATION), errmsg("Permission denied to create role with option UNENCRYPTED."))); } } else if (strcmp(defel->defname, "createrole") == 0) { if (dcreaterole != NULL) { clean_role_password(dpassword); ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_SYNTAX_ERROR), errmsg("conflicting or redundant options"))); } dcreaterole = defel; } else if (strcmp(defel->defname, "inherit") == 0) { if (dinherit != NULL) { clean_role_password(dpassword); ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_SYNTAX_ERROR), errmsg("conflicting or redundant options"))); } dinherit = defel; }. . . else { clean_role_password(dpassword); ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_UNRECOGNIZED_NODE_TYPE), errmsg("option /"%s/" not recognized", defel->defname))); } }/* 将提取的属性赋值给对应的变量 */ if (dpassword != NULL && dpassword->arg != NULL) { head = list_head((List*)dpassword->arg); if (head != NULL) { pwdargs = (A_Const*)linitial((List*)dpassword->arg); if (pwdargs != NULL) { password = strVal(&pwdargs->val); } if (lnext(head)) { pwdargs = (A_Const*)lsecond((List*)dpassword->arg); if (pwdargs != NULL) { replPasswd = strVal(&pwdargs->val); } } } } if (dinherit != NULL) inherit = intVal(dinherit->arg); if (dcreaterole != NULL) createrole = intVal(dcreaterole->arg); . . . /* 查看要修改的角色是否存在,不存在则提示报错 */ Relation pg_authid_rel = heap_open(AuthIdRelationId, RowExclusiveLock); HeapTuple tuple = SearchSysCache1(AUTHNAME, PointerGetDatum(stmt->role)); if (!HeapTupleIsValid(tuple)) { str_reset(password); str_reset(replPasswd); if (!have_createrole_privilege()) ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_INSUFFICIENT_PRIVILEGE), errmsg("Permission denied."))); else ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_UNDEFINED_OBJECT), errmsg("role /"%s/" does not exist", stmt->role))); }roleid = HeapTupleGetOid(tuple);. . ./* 检查是否有权限更改相应角色的属性,权限不足则提示报错 */ if (roleid == BOOTSTRAP_SUPERUSERID) { if (!(issuper < 0 && inherit < 0 && createrole < 0 && createdb < 0 && canlogin < 0 && isreplication < 0 && isauditadmin < 0 && issystemadmin < 0 && isvcadmin < 0 && useft < 0 && dconnlimit == NULL && rolemembers == NULL && validBegin == NULL && validUntil == NULL && drespool == NULL && dparent == NULL && dnode_group == NULL && dspacelimit == NULL && dtmpspacelimit == NULL && dspillspacelimit == NULL)) { str_reset(password); str_reset(replPasswd); ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_INSUFFICIENT_PRIVILEGE), errmsg("Permission denied to change privilege of the initial account."))); } } if (dpassword != NULL && roleid == BOOTSTRAP_SUPERUSERID && GetUserId() != BOOTSTRAP_SUPERUSERID) { str_reset(password); str_reset(replPasswd); ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_INSUFFICIENT_PRIVILEGE), errmsg("Permission denied to change password of the initial account."))); } . . . } else if (!have_createrole_privilege()) { if (!(inherit < 0 && createrole < 0 && createdb < 0 && canlogin < 0 && isreplication < 0 && isauditadmin < 0 && issystemadmin < 0 && isvcadmin < 0 && useft < 0 && dconnlimit == NULL && rolemembers == NULL && validBegin == NULL && validUntil == NULL && !*respool && !OidIsValid(parentid) && dnode_group == NULL && !spacelimit && !tmpspacelimit && !spillspacelimit && /* if not superuser or have createrole privilege, permission of lock and unlock is denied */ stmt->lockstatus == DO_NOTHING && /* if alter password, it will be handled below */ roleid == GetUserId()) || (roleid != GetUserId() && dpassword == NULL)) { str_reset(password); str_reset(replPasswd); ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_INSUFFICIENT_PRIVILEGE), errmsg("Permission denied."))); }}... /* 将要更改的角色属性值分别更新到新元组中,再将新元组替代旧元组存入系统表pg_authid中 */ if (issuper >= 0) { new_record[Anum_pg_authid_rolsuper - 1] = BoolGetDatum(issuper > 0); new_record_repl[Anum_pg_authid_rolsuper - 1] = true; new_record[Anum_pg_authid_rolcatupdate - 1] = BoolGetDatum(issuper > 0); new_record_repl[Anum_pg_authid_rolcatupdate - 1] = true; } if (inherit >= 0) { new_record[Anum_pg_authid_rolinherit - 1] = BoolGetDatum(inherit > 0); new_record_repl[Anum_pg_authid_rolinherit - 1] = true; } . . . HeapTuple new_tuple = heap_modify_tuple(tuple, pg_authid_dsc, new_record, new_record_nulls, new_record_repl); simple_heap_update(pg_authid_rel, &tuple->t_self, new_tuple); CatalogUpdateIndexes(pg_authid_rel, new_tuple); . . ./* 判断成员关系,增加或删除成员 */ if (stmt->action == 1) AddRoleMems(stmt->role, roleid, rolemembers, roleNamesToIds(rolemembers), GetUserId(), false); else if (stmt->action == -1) /* drop members FROM role */ DelRoleMems(stmt->role, roleid, rolemembers, roleNamesToIds(rolemembers), false); . . . heap_close(pg_authid_rel, NoLock);}
如果要删除一个角色,可以使用SQL命令DROP ROLE。角色的删除是通过调用DropRole函数来实现的,该函数只有一个类型为DropRoleStmt结构的参数。相关代码如下:
typedef struct DropRoleStmt { NodeTagtype; List*roles; /* 要删除的角色列表 */ boolmissing_ok; /* 判断角色是否存在 */ boolis_user; /* 要删除的是角色还是用户 */ boolinherit_from_parent; /* 是否继承自父角色*/ DropBehavior behavior; /* 是否级联删除依赖对象 */} DropRoleStmt;
删除角色的流程如图9-16所示。
角色删除的执行流程为:首先判断当前操作者是否有权限执行该操作,若没有则报错退出;然后检查待删除的角色是否存在,若不存在,则根据missing_ok选择返回ERROR或NOTICE提示信息;再通过扫描系统表pg_authid和pg_auth_members,删除所有涉及待删除角色的元组执行;若behavior取值DROP_CASCADE,则级联删除该角色所拥有的所有数据库对象;最后删除该角色在系统表pg_auth_history和pg_user_status中对应的信息。具体的实现过程代码如下:
void DropRole(DropRoleStmt* stmt){ . . ./* 检查执行者是否有权限删除角色 */ if (!have_createrole_privilege()) ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_INSUFFICIENT_PRIVILEGE), errmsg("Permission denied to drop role.")));/* 循环处理要删除的角色 */ foreach (item, stmt->roles) {. . ./* 检查要删除的角色是否存在,若不存在则提示报错 */ HeapTuple tuple = SearchSysCache1(AUTHNAME, PointerGetDatum(role)); if (!HeapTupleIsValid(tuple)) { if (!stmt->missing_ok) { ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_UNDEFINED_OBJECT), errmsg("role /"%s/" does not exist", role))); } else { ereport(NOTICE, (errmsg("role /"%s/" does not exist, skipping", role))); } continue; } . . ./* 当前用户不允许删除 */ if (roleid == GetUserId()) ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_OBJECT_IN_USE), errmsg("current user cannot be dropped"))); if (roleid == GetOuterUserId()) ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_OBJECT_IN_USE), errmsg("current user cannot be dropped"))); if (roleid == GetSessionUserId()) ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_OBJECT_IN_USE), errmsg("session user cannot be dropped"))); /* 校验执行者和被删除角色的权限,如系统管理员才有权限删除其他系统管理员 */ if((((Form_pg_authid)GETSTRUCT(tuple))->rolsuper|| ((Form_pg_authid)GETSTRUCT(tuple))->rolsystemadmin) && !isRelSuperuser()) ereport(ERROR,(errcode(ERRCODE_INSUFFICIENT_PRIVILEGE), errmsg("Permission denied."))); if ((((Form_pg_authid)GETSTRUCT(tuple))->rolauditadmin) && g_instance.attr.attr_security.enablePrivilegesSeparate && !isRelSuperuser()) ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_INSUFFICIENT_PRIVILEGE), errmsg("Permission denied."))); . . . /* 针对CASCADE(级联)的情况,删除该角色拥有的对象 */ if (stmt->behavior == DROP_CASCADE) { char* user = NULL; CancelQuery(role); user = (char*)palloc(sizeof(char) * strlen(role) + 1); errno_t errorno = strncpy_s(user, strlen(role) + 1, role, strlen(role)); securec_check(errorno, "/0", "/0"); drop_objectstmt.behavior = stmt->behavior; drop_objectstmt.type = T_DropOwnedStmt; drop_objectstmt.roles = list_make1(makeString(user)); DropOwnedObjects(&drop_objectstmt); list_free_deep(drop_objectstmt.roles); } /* 检查是否有对象依赖于该角色,若还存在依赖,则提示报错 */ if (checkSharedDependencies(AuthIdRelationId, roleid, &detail, &detail_log)) ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_DEPENDENT_OBJECTS_STILL_EXIST), errmsg("role /"%s/" cannot be dropped because some objects depend on it", role), errdetail_internal("%s", detail), errdetail_log("%s", detail_log))); /* 从相关系统表中删除涉及待删除角色的元组 */ simple_heap_delete(pg_authid_rel, &tuple->t_self);. . . while (HeapTupleIsValid(tmp_tuple = systable_getnext(sscan))) { simple_heap_delete(pg_auth_members_rel, &tmp_tuple->t_self); } systable_endscan(sscan); DropAuthHistory(roleid); DropUserStatus(roleid); DeleteSharedComments(roleid, AuthIdRelationId); DeleteSharedSecurityLabel(roleid, AuthIdRelationId); DropSetting(InvalidOid, roleid);. . . heap_close(pg_auth_members_rel, NoLock); heap_close(pg_authid_rel, NoLock);}
如果要授予或回收角色的成员关系,可以使用SQL命令“GRANT/REVOKE”。如果声明了“WITH ADMIN OPTION”选项,那么被加入的成员角色还可以将其他角色加入到父角色中。角色的授予或回收通过调用GrantRole函数来实现,该函数只有一个类型为GrantRoleStmt结构的参数。相关代码如下:
typedef struct GrantRoleStmt { NodeTag type; List* granted_roles;/* 被授予或回收的角色集合 */ List* grantee_roles;/* 从granted_roles中增加或删除的角色集合 */ Bool is_grant;/* true代表授权,false代表回收 */ Bool admin_opt;/* 是否带有with admin option选项 */ char* grantor;/* 授权者 */ Drop Behaviorbehavior;/* 是否级联回收角色 */} GrantRoleStmt;
授予角色时,grantee_roles中的角色将被添加到granted_roles,通过调用函数AddRoleMems实现;回收角色时,将grantee_roles中的角色从granted_roles中删除,通过调用函数DelRoleMems实现。
函数AddRoleMems的实现流程如图9-17所示。
函数AddRoleMems的具体实现代码如下,其中:
(1) rolename和roleid分别表示要被加入成员的角色的名称和OID。
(2) memberNames和memberIds分别是要添加的角色名称和OID的列表。
(3) grantorId表示授权者的OID。
(4) admin_opt表示是否带有with admin option选项。
static void AddRoleMems( const char* rolename, Oid roleid, const List* memberNames, List* memberIds, Oid grantorId, bool admin_opt){. . . /* 校验执行者的权限 */ if (superuser_arg(roleid)) { if (!isRelSuperuser()) ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_INSUFFICIENT_PRIVILEGE), errmsg("Permission denied."))); . . . } . . . if (grantorId != GetUserId() && !superuser()) ereport(ERROR, (errcode(ERRCODE_INSUFFICIENT_PRIVILEGE), errmsg("must be system admin to set grantor")));/* 循环处理要添加的角色 */ pg_authmem_rel = heap_open(AuthMemRelationId, RowExclusiveLock); pg_authmem_dsc = RelationGetDescr(pg_authmem_rel); forboth(nameitem, memberNames, iditem, memberIds) { /* 针对角色和成员信息创建pg_auth_members元组,再将新元组插入到系统表中 */. . . new_record[Anum_pg_auth_members_roleid - 1] = ObjectIdGetDatum(roleid); new_record[Anum_pg_auth_members_member -1] = ObjectIdGetDatum(memberid); new_record[Anum_pg_auth_members_grantor - 1] = ObjectIdGetDatum(grantorId); new_record[Anum_pg_auth_members_admin_option - 1] = BoolGetDatum(admin_opt); if (HeapTupleIsValid(authmem_tuple)) { new_record_repl[Anum_pg_auth_members_grantor - 1] = true; new_record_repl[Anum_pg_auth_members_admin_option - 1] = true; tuple = heap_modify_tuple(authmem_tuple, pg_authmem_dsc, new_record, new_record_nulls, new_record_repl); simple_heap_update(pg_authmem_rel, &tuple->t_self, tuple); CatalogUpdateIndexes(pg_authmem_rel, tuple); ReleaseSysCache(authmem_tuple); } else { tuple = heap_form_tuple(pg_authmem_dsc, new_record, new_record_nulls); (void)simple_heap_insert(pg_authmem_rel, tuple); CatalogUpdateIndexes(pg_authmem_rel, tuple); } }. . . heap_close(pg_authmem_rel, NoLock);}
函数DelRoleMems的实现过程类似。首先对执行者的相关权限进行校验,然后循环处理要删除的角色,删除系统表pg_auth_member中相关的元组。
感谢大家学习第9章 安全管理源码解析中“9.3 角色管理”的精彩内容,下一篇我们开启“9.4 对象权限管理”的相关内容的介绍。
敬请期待。
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