Kafka認證詳解

一、Kafka認證概述

Kafka是一個分佈式流平台，提供了數據發佈和訂閱機制。它設計用於高吞吐量、可擴展性和容錯性。然而，Kafka本身沒有內置的安全機制，任何擁有訪問Kafka集群主機的人都可以修改或者刪除數據。為了避免這種情況的發生，Kafka提供了認證/Acl機制。

二、什麼是Kafka認證機制

Kafka認證機制是用於驗證訪問Kafka集群的客戶端的機制。它允許Kafka集群管理員配置哪些客戶端可以訪問Kafka集群，以及哪些主題和分區是可讀和可寫的。

三、Kafka認證的工作原理

Kafka認證的工作原理類似於其他Web應用程序的工作原理，Kafka集群將認證請求發送到認證服務，返回認證結果，如果認證通過，客戶端可以訪問集群，否則拒絕訪問。在Kafka中，主要有以下兩種類型的認證機制：

四、Plaintext本機協議認證

該方法不加密傳輸的Kafka集群，允許未認證的客戶端通過基本的密鑰字符串驗證訪問Kafka集群。Kafka集群默認為該方式。

server.properties
# kafka中plaintext認證方式的開啟方式
listeners=PLAINTEXT://:9092
security.inter.broker.protocol=PLAINTEXT

五、SSL加密認證

該方法採用SSL/TLS加密傳輸Kafka集群中的所有數據，同時允許與證書匹配的客戶端訪問。Kafka和客戶端之間通過SSL/TLS協議來建立安全通道，實現認證和加密傳輸。

server.properties：
# kafka中ssl認證方式的開啟方式
listeners=SSL://:9093
security.inter.broker.protocol=SSL
ssl.keystore.location=/kafka/ssl/kafka.server.keystore.jks
ssl.keystore.password=123456
ssl.key.password=123456
ssl.truststore.location=/kafka/ssl/kafka.server.truststore.jks
ssl.truststore.password=123456
ssl.client.auth=required

六、SASL/Kerberos認證

該方法是採用Kerberos身份驗證協議實現的安全機制，僅支持Java客戶端。Kafka集群和客戶端之間進行交互時，使用SASL協議進行身份驗證，然後使用Kerberos協議進行票據交換。由於Kafka只可以使用Jaas配置方式來實現SASL/Kerberos認證，所以Jaas配置是該方式的必要條件。

server.properties：
# kafka中sasl認證方式的開啟方式
listeners=SASL_SSL://:9094
security.inter.broker.protocol=SASL_SSL
sasl.mechanism.inter.broker.protocol=GSSAPI
sasl.enabled.mechanisms=GSSAPI
sasl.kerberos.principal=kafka/kafka@EXAMPLE.COM
sasl.kerberos.kinit.cmd=/usr/bin/kinit
sasl.kerberos.ticket.renew.window.factor=0.80
sasl.kerberos.ticket.renew.jitter=0.05
sasl.kerberos.min.time.before.relogin=1min
ssl.truststore.location=/kafka/ssl/kafka.server.truststore.jks
ssl.truststore.password=123456
security.protocol=SASL_SSL

kafka_client_jaas.conf：
KafkaClient {
com.sun.security.auth.module.Krb5LoginModule required
useKeyTab=true
keyTab="/kafka/keytabs/kafka_client.keytab"
storeKey=true
useTicketCache=true
serviceName="kafka"
principal="kafkaclient@EXAMPLE.COM";
};

七、Kafka認證的ACL授權機制

Kafka中的ACL授權機制是在認證通過後，實現對集群資源訪問的授權。Kafka允許對主題、分區和Consumer組進行ACL授權，以控制哪些客戶端可以訪問哪些主題或分區，以及哪些虛擬消費者組可以接受相應主題的消息流。

# 對主題t1的生產者A進行acl授權，只允許A寫的權限
bin/kafka-acls.sh --authorizer-properties zk.connect=localhost:2181 \
--add --allow-principal User:A --operation Write \
--topic t1 --group Group1

八、Kafka認證的安全性問題

Kafka認證機制提供了安全訪問Kafka集群的手段，但是在實際使用中也存在一定的風險。首先，在使用SASL/ Kerberos認證的情況下，需要一定的安全技術實踐和管理，例如註銷過期密鑰、更新配置、過期票據等。其次，在使用SSL加密認證的情況下，需要自行生成和管理證書，並確保證書傳輸的安全性。

九、Kafka認證的監控和診斷

為了提高對Kafka安全的監測和診斷能力，Kafka提供了一些重要的監控工具。其中，Kafka安全插件提供了重要的診斷信息及統計數據，包括用戶訪問日誌、Kafka集群和客戶端交互信息、認證日誌等。此外，還提供了Kafka審計記錄功能，可以記錄Kafka添加、更新和刪除的所有ACL授權規則，以及客戶端的驗證和授權信息。

# 開啟Kafka的日誌審計功能
log4j.logger.kafka.authorizer.logger=TRACE, authorizerAppender

# 開啟Kafka的ACL日誌功能
log4j.logger.kafka.authorizer.logger=DEBUG, authorizerAppender

十、Kafka認證的應用場景

Kafka認證適用於需要保護Kafka集群中數據的場景，例如金融、電商等領域。在這些行業中，數據的安全性和完整性至關重要。Kafka認證可以有效控制誰可以訪問Kafka集群、讀取哪些主題和分區、在哪些主題和分區上發佈數據、以及哪些Consumer組可以訂閱哪些主題和分區。