DDjango连接Redis、数据库、mongodb密码明文存储问题以及方案

需求背景

密码不应以明文出现在代码或配置文件中。

常见解决方案

在Django连接Redis、数据库、mongodb等时,密码明文存储是一个安全隐患。

在生产环境中,主流的密码安全存储方案是:

1. 环境变量
   这是最常见的方案。将密码存储在环境变量中,然后在代码或配置文件中读取。优点是:

• 安全:密码不存在于代码或配置文件中,不会被提交到版本控制系统中
• 灵活:可以针对不同的环境设置不同的密码

缺点是:

• 环境变量是明文存储,在一定程度上也存在安全隐患
• 环境变量管理比较复杂,需要确保在所有环境中都正确设置

2. 加密存储
   可以对密码进行加密后存储在配置文件中,然后在使用时进行解密。

优点是:

• 安全:密码以加密形式存储,无法直接读取明文密码
• 自定义:可以选择不同的加密算法和密钥
• 本地化:不依赖外部系统, passwords存储在本地

缺点是:

• 需要管理和保护密钥,密钥的泄露会导致所有密码泄露
• 可能的性能影响:加密和解密需要一定计算开销

3. 密钥管理系统
   优点是:

• 高度安全:密码和密钥由密钥管理系统统一管理和存储
• 易用:简单的API和CLI可以方便地读写密码
• 审计:有完整的访问日志审计

缺点是:

• 额外的复杂度:需要部署和维护密钥管理系统
• 不同云厂商有不同的密钥管理服务

4. 硬件安全模块(Hardware Security Module)
   HSM是专用的硬件设备,用于加密密钥的存储和操作。主要优点是:

• 高度安全:密钥存储在物理隔离的硬件设备中,具有最高级别的安全性
• 性能:HSM设备专门用于密钥操作,性能远超一般服务器
• 符合标准:HSM设备通常符合FIPS 140-2或EAL4+的安全认证,满足大多数安全标准的要求

但是,HSM的成本也是最高的,并不适合小型环境或开发环境使用。

Django中redis、数据库密码明文加密存储方案

在Github上,大多数开源Django项目的密码都是以密文形式存储在代码中的,而非明文。这是因为:

1. 如果密码以明文形式出现在公开仓库的代码中,很容易被泄露和滥用。
2. 上传明文密码不符合安全开发的最佳实践。。
3. 防止意外提交。如果开发者忘记排除密码文件,就可能意外提交密码到公开仓库。使用密文存储可以避免这种低级错误。
4. 方便配置管理。很多项目会将这些密文存储在环境变量或配置文件中,而非直接硬编码到代码中。这使得配置和密钥的管理更加灵活方便。

所以,这些项目在上传代码到Github前,通常会采取如下措施对密码进行加密:

• 生成SECRET_KEY或其他随机密钥,但不上传到Github。
• 使用该密钥加密密码,并将加密后的密文存储在代码中,如:
  使用SECRET_KEY作为密钥,对db_password进行加密,得到password。

password = 'f.encrypt(SECRET_KEY, db_password.encode())'

在部署或运行项目前,通过环境变量或其他方式向项目传递SECRET_KEY,在运行时解密并使用密码。
当需要使用该密码时,可以使用f.decrypt(SECRET_KEY, password)来将password解密,得到原始的db_password。

将SECRET_KEY和其他敏感配置放在.env文件中,使用django-dotenv加载到项目,但不上传.env文件到Github。

其中.env文件中存储有:

SECRET_KEY=your_secret_key
DB_PASSWORD=your_db_password

.env文件不会上传到Github,密码以密文形式出现在settings.py中,运行项目前需要配置.env文件,这保证了密码的安全性。

settings.py中使用如下代码加载和使用:

import os
from dotenv import load_dotenvload_dotenv()SECRET_KEY = os.getenv('SECRET_KEY')
db_password = os.getenv('DB_PASSWORD')DATABASES = {'default': {'ENGINE': 'django.db.backends.mysql','NAME': 'db_name','USER': 'user','PASSWORD': f.encrypt(SECRET_KEY, db_password.encode()),}
}

这种管理敏感配置和密码的方式在开源Django项目中很常见。通过隔离密钥与密码,以及只在运行环境中注入敏感变量,可以很好地兼顾安全性与便捷性。

关于：.env配置文件，可以参考本文python库-dotenv包 | .env配置文件