Ubuntu HDFS数据如何加密

Ubuntu上HDFS数据加密实践指南

一、加密方案总览

二、传输加密配置

核心参数（在core-site.xml/hdfs-site.xml中设置）：
- 将RPC通道安全级别设为privacy（认证+完整性+加密）：
  - 配置项：hadoop.rpc.protection = privacy
  - 影响范围：客户端访问HDFS、DataNode↔NameNode、YARN/MapReduce/Spark等与HDFS交互的RPC通道。
  - 注意：修改后通常需要重启相关服务，且客户端需重新下载配置。
- 启用数据传输加密（DataTransferProtocol）：
  - 配置项：dfs.encrypt.data.transfer = true
  - 依赖：仅当hadoop.rpc.protection=privacy时生效。
  - 算法建议：优先使用AES/CTR/NoPadding；避免使用rc4；默认算法可能为3des（安全性较低）。
Ubuntu网络与合规建议：
- 使用ufw仅开放必要端口（如HDFS RPC/DataTransfer、KMS等），并限制来源网段。
- 启用Kerberos强认证，配合传输加密实现端到端安全。

三、静态加密 TDE 配置步骤

前置条件
- 启用Kerberos并完成集群互信配置（HDFS透明加密依赖安全的身份体系）。
- 部署并运行Hadoop KMS（Key Management Server），用于生成与分发加密密钥。
配置KMS地址
- 在core-site.xml中设置密钥提供者URI（示例）：
  - 配置项：hadoop.security.crypto.key.provider.path = kms://http@:9600/kms
创建密钥
- 使用Hadoop KMS创建密钥（示例）：
  - 命令：hadoop key create
创建加密区（Encryption Zone）
- 在HDFS上指定目录为加密区并绑定密钥（示例）：
  - 命令：hdfs crypto -createZone -keyName -path /secure/data
验证与使用
- 将文件写入加密区，HDFS会在写入时自动加密，读取时自动解密：
  - 命令：hdfs dfs -put local.txt /secure/data/
- 通过hdfs crypto -listZones查看加密区；未授权用户即使有读权限也无法解密内容。

四、补充与注意事项

性能影响
- 启用dfs.encrypt.data.transfer会对大数据量传输带来明显开销；在带宽或时延敏感场景需充分压测并选择合适的加密套件（如AES/CTR/NoPadding）。
日志与密钥安全
- 对NameNode/ResourceManager/HiveServer2等日志中可能泄露的敏感信息（如用户ID、操作细节）进行脱敏；日志目录建议纳入HDFS TDE并使用ACL/RBAC限制访问，必要时结合Ranger/Sentry做细粒度授权与审计。
- 密钥由KMS集中管理，需严格管控KMS的访问权限、网络暴露面与审计；定期备份密钥并制定轮换与应急恢复流程。

五、快速验证清单

传输加密
- 核查配置：hadoop.rpc.protection=privacy、dfs.encrypt.data.transfer=true、dfs.encrypt.data.transfer.cipher.suites=AES/CTR/NoPadding。
- 使用抓包工具（如tcpdump/wireshark）确认RPC与DataTransfer流量已加密。
静态加密
- 执行：hdfs crypto -listZones能看到已创建的加密区。
- 向加密区写入文件后，使用未授权用户尝试读取应失败；授权用户可正常读取。

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