Mar 052016
 

YAKINDU statechart tools are a pretty nice tool to model statemachines. You can generate code for C/C++ and Java out of the model. Further you can validate and simulate your statemachine to verify the behaviour. If you want to integrate your statemachine into a Qt application the concept of signals and slots fits perfectly into the in and out events of the statechart definition language of the YAKINDU SCT. My new custom Qt generator links both concepts together. It generates a C++ class which links between the C++ class generated from the C++ generator of YAKINDU SCT and the custom implementation code which must be implemented for custom behaviour of your application.

The generated code implements the following methods of the statemachines base class:

  1. Initialisation of all SCT operation callbacks (so called OCB).
  2. A pure virtual method initializeValues() for custom value initialisation.
  3. In events as Qt slots.
  4. Out events as Qt signals.
  5. Respects internal events with an extra runCycle() call.
  6. Optional implementation of the TimerInterface.
  7. Implementation of all SCT operations.

There is a detailed documentation at the SourceForge project site. There is also a small example Qt application to show how the generator works: https://svn.code.sf.net/p/sctqtgen/code/trunk/de.morknet.sct.qt.example.calculator.


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Download

If you have a working YAKINDU SCT running you only need to add an update site to your Eclipse. You may choose between a scnapshot build or the release build.

Have a lot of fun with the new generator and feel free to file bugs or add comments into the forum.

Jan 152015
 

Nach neuesten Erkenntnissen [2] und [3] ist die NSA nicht nur an HTTPS-Verkehr, sondern auch an SSH interessiert. Es ist aber nicht so, dass SSH grundsätzlich geknackt ist, sondern dass SSH-Verkehr nur unter gewissen Umständen entziffert werden kann. Werden entsprechend gute Cipher verwendet, ist auch für die NSA eine Entschlüsselung derzeit nicht möglich. Wie bei HTTPS sollten bei SSH nur die Cipher eingestellt werden, die derzeit als sicher gelten. Das ist auch nötig, da selbst in aktuellen Betriebssystemversionen (z.B. Ubuntu 12.04 LTS und 14.04 LTS) unter anderem auch RC4 möglich ist, was inzwischen als hinreichend unsicher gilt.

Bei OpenSSH werden die Ciphers nicht mit einem Kommando festgelegt. Es werden der Schlüsselaustausch, das symmetrische Kryptoverfahren und die Authenzität mit drei getrennten Kommandos eingestellt. Diese Werte können für den Server (/etc/ssh/sshd_config) und für den Client (/etc/ssh/ssh_config) auf demselben Weg konfiguriert werden. SSH beherrscht unter neueren Linux-Versionen mehr Cipher. Welche unterstützt werden, sind in der Man Page unter den entsprechenden Schlüsselwörtern einsehbar.


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Key Exchange

Die Schlüsselaustausch-Algorithmen für den symmetrischen Verschlüsselungsalgorithmus wird mit dem Schlüsselwort KexAlgorithms konfiguriert. Grundsätzlich sollte hier Perfect Forward Secracy verwendet werden. Das hat den Vorteil, dass selbst für mitgeschnittenen Traffic der Schlüssel nur durch Brute Force ermittelt werden muss. Hier sind je nach Version folgende Algorithmen in ihrer Reihenfolge sinnvoll:

  • curve25519-sha256@libssh.org
  • diffie-hellman-group-exchange-sha256
  • diffie-hellman-group-exchange-sha1
  • diffie-hellman-group14-sha1
  • diffie-hellman-group1-sha1

Clientseitig kann noch folgende Option ergänzt werden, damit nach 64 MByte Traffic ein neuer symmetrischer Schlüssel ausgehandelt wird. Das erschwert zusätzlich noch das Knacken der Daten.

RekeyLimit 64M

Symmetrische Verschlüsselung

Die symmetrische Verschlüsselung wird mit dem Schlüsselwort Ciphers konfiguriert. Auch hier eine Liste der entsprechenden Ciphers:

  • chacha20-poly1305@openssh.com
  • aes256-gcm@openssh.com
  • aes256-ctr
  • aes256-cbc
  • aes128-ctr
  • aes128-cbc


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Message authentication codes

Hierfür wird das Schlüsselwort MACs verwendet. Grundsätzlich sollte kein MD5 oder SHA1 verwendet werden, da sie inzwischen als weich gelten. Leider können einige SSH-Varianten keine besseren MACs als SHA1, sodass man hierauf leider noch nicht vollständig verzichten kann. Auch sollten mindestens 128 Bit verwendet werden. In den neuesten SSH-Varianten gibt es noch die Encrypt-then-Mac-Varianten, die als noch sicherer gelten. Hier die Liste der möglichen MACs:

  • hmac-sha2-512-etm@openssh.com
  • hmac-sha2-256-etm@openssh.com
  • hmac-sha2-512
  • hmac-sha2-256
  • hmac-sha1

Für ein Ubuntu 12.04 LTS sähe eine entsprechende Konfiguration folgendermaßen aus:

sshd_config

Ciphers       aes256-ctr,aes128-ctr,aes256-cbc,aes128-cbc
KexAlgorithms diffie-hellman-group-exchange-sha256,diffie-hellman-group-exchange-sha1,diffie-hellman-group14-sha1,diffie-hellman-group1-sha1
MACs          hmac-sha2-512,hmac-sha1

Außer den Ciphers gibt es noch weitere Einstellungen, auf die Wert gelegt werden sollte. So sollte grundsätzlich Public Key Authentication eingesetzt werden und die Passwort-Authentifizierung abgeschaltet werden:

PubkeyAuthentication yes
PasswordAuthentication no

Welche Algorithmen ein Client verwenden darf, kann zentral in der Datei /etc/ssh/ssh_config eingestellt werden. Es gibt aber noch zusätzlich die Möglichkeit, in der Datei $HOME/.ssh/config Ausnahmen zu konfigurieren, da meist ältere Hosts nicht ganz so sichere Algorithmen benutzen können. So muss man nicht die Algorithmen auf den kleinsten gemeinsamen Nenner bringen, sondern kann die besten Algorithmen als Default einsetzen.

Will man sich auf einem anderen Host einloggen, können die ausgehandelten Algorithmen und Werte mit ssh -vv eingesehen werden:

...
debug1: kex: server->client chacha20-poly1305@openssh.com  none
debug1: kex: client->server chacha20-poly1305@openssh.com  none
debug1: SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST(1024<8192<8192) sent
debug1: expecting SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_GROUP
debug2: bits set: 4052/8192
debug1: SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_INIT sent
debug1: expecting SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REPLY
...
debug1: Host 'trusty' is known and matches the ECDSA host key.
...
debug2: bits set: 4089/8192
debug1: ssh_ecdsa_verify: signature correct
...

Abschließende Bemerkungen

Wie bei allen asymmetrischen Verfahren ist es auch bei SSH wichtig, dass der Private Key nicht verloren geht und mit einer ausreichend harten Passphrase gesichert ist. Aus den Snowden-Dokumenten geht hervor, dass die NSA stark an den Private Keys interessiert ist und unter Umständen mit allen Mitteln versucht, an diese zu kommen. Gerade wenn keine Perfect Forward Secracy eingesetzt wird, ist das ein Problem, weil damit rückwirkend aufgezeichneter Traffic im Nachhinein entschlüsselt werden kann.

Referenzen:

  1. https://stribika.github.io/2015/01/04/secure-secure-shell.html
  2. http://www.spiegel.de/netzwelt/netzpolitik/snowden-dokument-so-unterminiert-die-nsa-die-sicherheit-des-internets-a-1010588.html
  3. http://www.heise.de/security/artikel/SSH-SSL-IPsec-alles-kaputt-kann-das-weg-2514013.html
  4. http://www.openssh.com/
Sep 182014
 

Der SSL-Server-Test bei den Qualys SSL Labs hat sich als de facto Standard zum Testen der SSL-Verschlüsselung entwickelt. Es werden vier prozentuale Ratings ermittelt und eine abschließende Qualitätsstufe. Die vier Ratings lauten:

  1. Güte des Zertifikats
  2. Protokoll-Support, je neuer desto besser und je weniger alte Protokolle, desto besser.
  3. Art des Schlüsselaustauschs
  4. Güte der Verschlüsselung

In Zusammenarbeit mit meinem Kollegen Dominik Kupschke haben wir erarbeitet, wie man einen Apache 2.4 so konfiguriert, dass man ein “A+”-Rating mit 100%/95%/100%/100% erhält.

A+ Rating


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Durch dieses Rating bedingt können sich Oracle Java Clients und Windows XP-Clients nicht mehr verbinden. Für normales Web Browsing reicht das typischerweise aus. Wenn es nötig ist, dass sich auch diese Clients verbinden, sind kleinere Änderungen nötig, die weiter unten beschrieben werden.

Hinweis!
Ein Apache 2.2 unter Ubuntu kann kein “A+”-Rating erreichen, weil er kein Elliptic Curve Diffe-Hellman unterstützt und einige Windows-Varianten kein Ephemeral Diffie-Hellman unterstützen.

Das Zertifikat

Ein gutes Zertifikat sollte folgende Kriterien erfüllen:

  1. Der Common Name (CN) sollte zum Hostname passen.
  2. Der Zeitbereich sollte passen, also nicht abgelaufen sein.
  3. Es sollte durch eine offizielle CA signiert worden sein.
  4. Der Schlüssel sollte mindestens 2048 Bit breit sein. Spielt Performance keine Rolle, sind 4096 Bit besser.
  5. Das Zertifikat muss mindestens mit SHA256 signiert worden sein. Neuerdings meldet SSL-Labs Intermediate CAs als “weak”, wenn sie selbst mit SHA1 signiert wurden.
  6. Das Zertifikat sollte nicht widerrufen worden sein und die CA sollte OCSP und CRL unterstützen.

Sind Intermediate Zertifikate im Spiel, sollten diese mit dem Apache-Befehl SSLCertificateChainFile ausgewiesen werden. Da der Befehl typischerweise in der Virtual Host-Umgebung benutzt wird, sollten auch nur die benötigten Intermediate CAs hier angegeben werden, was den SSL-Handshake beim Aufbau der Verbindung beschleunigt.

Der Protokoll-Support

Moderne Browser unterstützen mindestens TLSv1, was der Nachfolger von SSL3 ist. Da TLSv1.1 nur wenig Bedeutung findet, reicht die Aktivierung von TLSv1.0 und TLSv1.2 im globalen Server Context des Apache. In der Datei /etc/apache2/conf-enabled/ssl.conf wird daher das Protokoll global konfiguriert.

SSLProtocol  all -SSLv3 -TLSv1.1

Hier kann man nur ein Rating von 95% erreichen. Für 100% müsste man auch TLSv1.0 ausschalten, was aber unter heutigen Bedingungen nicht praktikabel ist, denn es sind noch viele Browser im Feld, die kein TLSv1.2 unterstützen.

Key Exchange und Cipher Strength

Diese beiden Ratings werden im Apache im selben Kommando konfiguriert. Wir bevorzugen Ephemeral Diffie-Hellman vor Elliptic Curve Diffie-Hellman. Beides sind Perfect Forward Secrecy-Verfahren und gelten als besonders sicher. Braucht man Java und Windows XP nicht, muss Apache 2.4 tatsächlich nur vier Ciphers unterstützen. Damit der Client einen Cipher aus der Prioritätenliste des Apache benutzt, ist noch das Kommando SSLHonorCipherOrder On nötig.

Hier bietet es sich an, gleich OCSP-Stapling mit zu konfigurieren. OCSP-Stapling hat den Vorteil, dass der Apache ermittelt, ob das Zertifikat noch gültig ist und diese Information dem Client mitteilt. Dazu muss allerdings die CA OCSP unterstützen. Die CA schreibt in das Zertifikat die URL des OCSP-Responders hinein. Diese kann ganz einfach mit folgendem Kommando ermittelt werden:

openssl x509 -in <CERTIFICATE_PATH> -noout -ocsp_uri

Wird keine OCSP-URL ausgegeben, sollte man OCSP-Stapling sicherheitshalber abschalten (das ist Default im Apache 2.4).

Die gesamte Datei /etc/apache2/conf-enabled/ssl.conf enthält daher nur fünf Kommandos:

SSLProtocol           all -SSLv3 -TLSv1.1
SSLHonorCipherOrder   On
SSLCipherSuite        DHE-RSA-AES256-GCM-SHA384:DHE-RSA-AES256-SHA:ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384:ECDHE-RSA-AES256-SHA
SSLUseStapling        On
SSLStaplingCache      "shmcb:${APACHE_RUN_DIR}/stapling_cache(128000)"

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Unterstützung für Oracle Java

Leider unterstützt Oracle Java im Gegensatz zu OpenJDK keine AES-256-Bit-Verschlüsselung. Soll Java auch unterstützt werden, senkt sich leider für die Cipher Strength das Rating auf 90%. Das gesamte “A+”-Rating bleibt jedoch erhalten. Hierfür muss nur das Kommando SSLCipherSuite durch weitere Cipher ergänzt (nicht ersetzt) werden:

  1. Oracle Java 8:
    SSLCipherSuite ...:ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256
  2. Oracle Java 8 und 7:
    SSLCipherSuite ...:ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-RSA-AES128-SHA
  3. Oracle Java 8, 7 und 6:
    SSLCipherSuite ...:ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-RSA-AES128-SHA:AES128-SHA

Falls die Kontrolle über alle Oracle Java Installationen gegeben ist, kann durch die Installation der Java Cryptography Extension (JCE) die Unterstützung für 256-Bit Verschlüsselungen nachgerüstet werden. Die beiden .jar Files aus diesem Zip müssen einfach in den Ordner $JAVA_HOME/lib/security/ verschoben werden. Diese Maßnahme läuft allerdings client-seitig ab und ändert nichts an den server-seitigen Einstellungen für die Java-Unterstützung.

Hinweis!
Java 6 unterstützt kein Perfect Forward Secrecy!

Unterstützung für Windows XP

Obwohl Microsoft Windows XP abgekündigt hat, setzen gerade viele größere Unternehmen Windows XP mit einer erweiterten Support Lizenz ein. Sollen auch Windows XP-Clients auf die Website zugreifen können, müssen zwei Varianten unterschieden werden:

  1. Windows XP mit Internet Explorer 8
    Für Windows XP muss der Cipher DES-CBC3-SHA ergänzt werden.
  2. Windows XP mit Internet Explorer 6
    Diese Variante sollte nicht mehr in Betracht kommen, wird hier aber der Vollständigkeit halber mit ausfgelistet. Hierfür muss zusätzlich noch SSLv3 aktiviert werden, was auch das Protokoll-Rating von 95% auf 90% herunterzieht.

Hinweis!
Windows XP unterstützt kein Perfect Forward Secrecy!

Hinweis!
Wird Windows XP benötigt, Java allerdings nicht, kann Java sich trotzdem mit dem für Windows XP benötigtem Cipher DES-CBC3-SHA verbinden. Das ist an dieser Stelle kein wirkliches Sicherheitsproblem, allerdings empfiehlt es sich, trotzdem die Cipher für Oracle Java 6-8 mit zu übernehmen.

Strict Transport Security

Mit Strict Transport Security wird durch einen HTTP-Header-Eintrag dem Browser mitgeteilt, dass er für die konfigurierte Dauer diese Website ausschließlich verschlüsselt aufzurufen hat. Eine unverschlüsselte Verbindung ist für den Browser dann nicht mehr möglich. Diese Erweiterung ist schon seit ein paar Jahren in allen gängigen Browsern implementiert. Wir empfehlen eine Verwendung von einem Jahr. Die Konfiguration sollte im Virtual Host Context gesetzt sein. Das Modul mod_headers muss für die Funktion aktiviert sein.

<VirtualHost ...:443>
...
        Header always set Strict-Transport-Security "max-age=31556926"
...
</VirtualHost>

In der Online-Literatur wird fast immer ergänzend der Wert includeSubDomains erwähnt. Werden mehrere Hosts unter derselben Domain verwendet, werden dadurch zu allen anderen Servern verschlüsselte Verbindungen eingefordert. Dies ist aber typischerweise nicht erwünscht und so sollte jeder Virtual Host einzel konfiguriert werden.

Hinweis!
Erst HSTS sorgt bei den SSL-Labs dafür, dass aus einem “A”-Rating ein “A+”-Rating wird.

Server Name Indication

Auf Grund des Mangels an IP-Adressen, wird häufig sog. Name Based Virtual Hosting verwendet. Dabei teilen sich eine IP-Adresse mehrere Hostnames. Das führt zu Problemen bei SSL-Verbindungen, da in der Virual Host-Umgebung das richtige Zertifikat ermittelt werden muss. Da die Verbindung erstmal nur über die IP-Adresse zustande kommt, musste der SSL-Handshake um die Server Name Indication (SNI) ergänzt werden. Hier ist nur zu erwähnen, dass Windows XP und Java 6 die SNI nicht beherrschen.

An dieser Stelle sei auch erwähnt, dass die gemachten Cipher Einstellungen auch im Virtual Host Context funktionieren. Somit können in einer Apache-Instanz mehrere Virtual Hosts konfiguriert werden, in denen unterschiedlichen Anforderungen an das SSL gestellt werden.

Abschließend sei natürlich noch bemerkt, dass die Software aktuell gehalten werden muss! Nur so lassen sich Sicherheitslücken wie POODLE oder BEAST vermeiden!

Referenzen:

Sep 132014
 

Es kommt häufig vor, dass man beim Apache nicht gegen eine htpasswd-Datei authentifizieren möchte, sondern das gegen eine MySQL-Datenbank erledigen möchte. Unter Ubuntu muss zu diesem Zweck das Paket libaprutil1-dbd-mysql installiert werden:

sudo apt-get install libaprutil1-dbd-mysql

Danach müssen die passenden Module aktiviert werden. Der Restart kann erfolgen, wenn die Konfiguration angepasst wurde:

sudo a2enmod authn_dbd

Für die Datenbank sollte ein eigener DB-User eingerichtet werden, der nur Lesezugriff auf die Tabelle mit den Passwörtern hat. In unserem Beispiel heißt die Tabelle User und hat mindestens zwei Spalten names login und password. Die Spalte password sollte das verschlüsselte (Warnung) Passwort enthalten. Für den Apache ergeben sich für die Basic Authentication folgende Bedingungen für den Inhalt der password-Spalte:

  1. Plain Text Passwort (sehr unsicher (!))
    Hier steht das Passwort im Klartext in der Spalte. Davon ist dringend (!) abzuraten!
  2. SHA1 Passwort (SHA1 gilt inzwischen als weich (!))
    Dabei wird das SHA1-gehashte Passwort als Base64 enkodiert und “{SHA}” vorangestellt. Also z.B.: {SHA}YusNsXhRioN2sjZ2wmOesnMsC+g=
  3. MD5 Passwort (unsicher (!))
    Dabei wird das MD5-gehashte Passwort als Base64 enkodiert und “$apr1” vorangestellt. Also z.B.: $apr1$KJJD/S8O$rY.oEVoZ.wovVwDnu1qUK1
  4. crypt
    Diese Methode greift unter Linux auf die crypt()-Funktion der libcrypt zu. Hiermit lassen sich MD5, blowfish, SHA1, SHA-256 uns SHA-512 realisieren.

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Welche Methode Apache benutzt hängt also von dem einzelnen Passwort ab, so wie es in der Datenbank steht. Es lassen sich also die Passwort-Formate mischen. Mit der crypt-Variante kann man auf SHA-512 zurückgreifen. Das in der Datenbank hinterlegte Format lautet:

$6$<salt>$<40-byte-hash>

Ich will hier zwei Methoden vorstellen, wie man einen SHA-512 mit crypt-Format für die Datenbank erzeugen kann: erstens mit C und zweitens mit Java.

SHA-512 mit C

Unter Linux lässt sich unter Verwendung der crypt()-Methode, die auch Apache verwendet, ein Text mit SHA-512 hashen. Die Methode nimmt ein Passwort und ein Salt. Dem Salt wird die Hashing-Methode in "$"-Zeichen vorangestellt. Für SHA-256 ist das $5$ und für SHA-512 $6$ vorangestellt. Das folgende Code-Beispiel erzeugt einen gehashten Text aus dem Passwort “test” und dem Salt “1234“, den der Apache verarbeiten kann:

#define _XOPEN_SOURCE
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    const char *salt = "$6$1234$";
    const char *pass = "test";
    char *result = crypt(pass, salt);
 
    printf("%s\n", result);
    return EXIT_SUCCESS;
}

Das Programm muss noch kompiliert und ausgeführt werden:

gcc crypt.c -o crypt -lcrypt
./crypt

Als Ausgabe erfolgt:

$6$1234$RtjH4vyYsWBTNKMNb.n8pesSjKQm4e/mTwC8kGIX4G29pNGyRUWvUETb/z1emQuQ8R6h6kou8eriOKZ0j2IAi0

SHA-512 mit Java

Für Java benötigt man die Apache Commons Codec. In ihr ist eine zu Linux kompatible crypt()-Methode in der Klasse org.apache.commons.codec.digest.Crypt enthalten. Der Aufruf ist zu der mit C kompatibel und sieht im Vergleich so aus:

import org.apache.commons.codec.digest.Crypt;
...
    public static String encrypt()
    {
        return Crypt.crypt("test", "$6$1234$");
    }
...

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Konfiguration im Apache

Die Konfiguration besteht aus zwei Teilen

  1. Die Kontaktdaten zur Datenbank
  2. Die Konfiguration der Basic Authentication

Die Kontaktdaten zur Datenbank müssen zwingend außerhalb der Location– bzw. Directory-Tags stehen. Die Konfiguration der Basic Authentication selbst ist einfach. Neben der üblichen Kommandos AuthType, AuthName und Require muss nur der AuthBasicProvider und die DB-Query mittels AuthDBUserPWQuery angegeben werden. Der User wird über das %s in der Query ersetzt. Das Passwort wird mit dem ersten Ergebnis der ersten Spalte verglichen. Apache wandelt das Passwort automatisch in das Format um, wie das Passwort in der Datenbank hinterlegt ist. So können sogar gemischte Werte in der Tabelle hinterlegt werden.

...
<IfModule mod_dbd.c>
        DBDriver mysql
        DBDParams "host=<DB-Host> dbname=<DB-Name> user=<DB-User> pass=<password>"
</IfModule>
...
<Location ...> oder <Directory ...>
        AuthType Basic
        AuthName "Authentifizierter Bereich"
        AuthUserFile /dev/null
                 
        <IfModule mod_authn_dbd.c>
                AuthBasicProvider dbd
                AuthDBDUserPWQuery "SELECT u.password FROM User u WHERE user.login = %s"
                Require valid-user
        </IfModule>
</Location> oder </Directory>
...

Die Werte DB-Host, DB-Name, DB-User und password müssen den eigenen Gegebenheiten angepasst werden. Nachdem die Module aktiviert und der Apache konfiguriert wurde, muss er neu gestartet werden:

sudo service apache2 restart

Authentifizierung über Rollen

Das Modul mod_authn_dbd ermöglicht auch das Login über Rollen. Dazu muss statt einem Require valid-user ein Require dbd-group konfiguriert werden. Zusätzlich muss eine Query zum Ermitteln der Rolle eines Users konfiguriert werden. Dabei handelt es sich um eine Mapping-Tabelle, die vom User auf eine Gruppe zielt:

...
<Location ...> oder <Directory ...>
        ...
        Require dbd-group 
        AuthzDBDQuery "SELECT ur.group FROM UserRole ur WHERE ur.user = %s"
        ...
</Location> oder </Directory>
...

Alternative: mod_auth_mysql

Alternativ kann man auch das Modul mod_auth_mysql benutzen. Leider wird es nur bis Apache 2.2 unterstützt, so dass ich hier nicht näher auf die Konfiguration eingehe.

Referenzen:

Aug 312014
 

Um einen möglichst hohen Performance Gewinn unter MySQL zu erzielen, sollte die Größe der Buffer Pools mindestens die Größe der Datenmenge umfassen. So funktioniert MySQL wie eine in-Memory-Datenbank. Für die Default Storage Engine InnoDB ist dafür der Parameter innodb_buffer_pool_size verantwortlich. Mit dem Tool mysqltuner kann man noch Hinweise bekommen, wie man noch weitere Parameter anpassen sollte.

Ein Beispiel für eine solche Ausgabe mit mysqltuner sieht folgendermaßen aus:

-------- Performance Metrics -------------------------------------------------
[--] Up for: 1d 0h 17m 42s (3M q [42.492 qps], 150K conn, TX: 12B, RX: 304M)
[--] Reads / Writes: 98% / 2%
[--] Total buffers: 1.5G global + 18.6M per thread (150 max threads)
[OK] Maximum possible memory usage: 4.3G (27% of installed RAM)
[OK] Slow queries: 0% (10K/3M)
[OK] Highest usage of available connections: 55% (83/150)
[OK] Key buffer size / total MyISAM indexes: 16.0M/97.0K
[OK] Key buffer hit rate: 99.1% (1K cached / 17 reads)
[!!] Query cache efficiency: 6.8% (30K cached / 443K selects)
[OK] Query cache prunes per day: 0
[OK] Sorts requiring temporary tables: 0% (0 temp sorts / 13K sorts)
[OK] Temporary tables created on disk: 3% (14K on disk / 412K total)
[OK] Thread cache hit rate: 87% (19K created / 150K connections)
[OK] Table cache hit rate: 27% (584 open / 2K opened)
[OK] Open file limit used: 0% (71/41K)
[OK] Table locks acquired immediately: 100% (112K immediate / 112K locks)
[OK] InnoDB data size / buffer pool: 652.3M/1.0G

-------- Recommendations -----------------------------------------------------
General recommendations:
    Run OPTIMIZE TABLE to defragment tables for better performance
Variables to adjust:
    query_cache_limit (> 256M, or use smaller result sets)

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In diesem Beispiel kann man sehen, dass die Datenmenge ohne Probleme in den Speicher passt. Ein maximaler Speicherverbrauch von 4,3 GB ist für heutige Verhältnisse schon als klein zu betrachten. Ich habe schon in meinem Artikel über die SSL-Connections beschrieben, dass man die Default-Konfiguration nicht ändern sollte und statt dessen im Verzeichnis /etc/mysql/conf.d eine weitere Konfigurationsdatei anlegen sollte. Hier können die angepassten Werte z.B. in die Datei /etc/mysql/conf.d/003-performance.cnf eingetragen werden.

Huge Pages

Einen weiteren Performance-Schub kann man erreichen, in dem der Buffer Pool Huge Pages benutzt. In meinem Artikel Huge Pages unter Linux für die JVM nutzen beschreibe ich, wie man grundlegend Huge Pages unter Linux aufsetzt. Sind die Huge Pages eingerichtet, muss der User mysql in die Gruppe eingetragen werden, die auf die Huge Pages zugreifen darf. In meinem Artikel ist das die Gruppe hugetlb. Das kann mit folgendem Befehl durchgeführt werden:

usermod -G hugetlb mysql

Damit MySQL die Huge Pages auch benutzt, muss in die Section mysqld der Parameter large-pages ergänzt werden. Danach muss MySQL nur noch neu gestartet werden:

service mysql restart

Referenz:

http://dev.mysql.com/doc/refman/5.5/en/large-page-support.html

Aug 242014
 

MySQL lässt den verschlüsselten Zugriff mit SSL zu. Dazu sollte das passende Zertifikat im Ordner /etc/ssl hinterlegt werden.

Konfiguration

Unter Ubuntu oder Debian empfiehlt es sich, die vom Paketverwalter mitgelieferte Datei /etc/mysql/my.cnf unangetastet zu lassen. Stattdessen können im Verzeichnis /etc/mysql/conf.d beliebig viele Dateien mit Endung .cnf ergänzt werden. Für die verschlüsselte Connection legen wir daher folgende Datei in /etc/mysql/conf.d/001-ssl.cnf an:

[client]
ssl-ca      = /etc/ssl/certs/ca-certificates.crt
 
[mysqld]
ssl
ssl-ca      = /etc/ssl/certs/ca-certificates.crt
ssl-cert    = /etc/ssl/localhost-cert.pem
ssl-key     = /etc/ssl/localhost-key.pem
ssl-cipher  = DHE-RSA-AES256-SHA:DHE-RSA-AES128-SHA:AES256-SHA:AES128-SHA

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Das Zertifikat für Client und Server darf nicht mit SHA256 signiert werden, ansonsten erscheint folgende Fehlermeldung, wenn man sich mit dem mysql-Client verbinden will:

mysql -p
Enter password:
ERROR 2026 (HY000): SSL connection error: ASN: bad other signature confirmation

Es gibt auch einen vermeintlichen Bug unter Ubuntu 12.04 LTS. Ein dort generierter SSL-Private Key kann nicht von MySQL eingelesen werden. Mit der Anweisung kann der Schlüssel jedoch umgewandelt werden:

openssl rsa -in /etc/ssl/localhost-key.pem  -out /etc/ssl/localhost-key.pem 

Neustart

Die Datei des Private Key darf nur für Root und der Gruppe ssl-cert lesbar sein. Daher muss der MySQL-User mysql auch in die Gruppe ssl-cert eingetragen werden. Nach diesen Eintragungen muss MySQL mit

usermod -G ssl-cert mysql
service mysql restart

neu gestartet werden.


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Testen der verschlüsselten Verbindung

Jetzt kann überprüft werden, ob sich ein Client mit SSL verbindet. Dazu benutzt man einfach das Terminal-Programm mysql und verbindet sich mit beliebigen Benutzerdaten mit einer beliebigen Datenbank. Als nächstes gibt man nur:

status

ein und erhält folgende Ausgabe:

mysql> status
--------------
mysql  Ver 14.14 Distrib 5.5.38, for debian-linux-gnu (x86_64) using readline 6.2

Connection id:          5000
Current database:
Current user:           root@localhost
SSL:                    Cipher in use is DHE-RSA-AES256-SHA
Current pager:          stdout
Using outfile:          ''
Using delimiter:        ;
Server version:         5.5.38-0ubuntu0.12.04.1 (Ubuntu)
Protocol version:       10
Connection:             Localhost via UNIX socket
Server characterset:    utf8
Db     characterset:    utf8
Client characterset:    latin1
Conn.  characterset:    latin1
UNIX socket:            /run/mysqld/mysqld.sock
Uptime:                 7 days 5 hours 48 min 30 sec

Threads: 21  Questions: 321745  Slow queries: 0  Opens: 1197  Flush tables: 1  Open tables: 413  Queries per second avg: 0.514

Die Zeile mit “SSL” deutet auf den verwendeten Verschlüsselungsalgorithmus hin.

Verschlüsselte JDBC-Verbindung

Damit die typischen Application Server auch eine verschlüsselte Verbindung zu MySQL aufbauen, ist nur ein weiterer Connection Parameter notwendig: useSSL=true. Ein kompletter Connection String könnte also so aussehen:

jdbc:mysql://localhost:3306/database?autoReconnect=true&characterEncoding=utf8&useSSL=true

Referenz:

http://dev.mysql.com/doc/refman/5.5/en/ssl-connections.html