Tutorial

So installieren und sichern Sie Redis unter Ubuntu 20.04

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Eine frühere Version dieses Tutorials wurde von Justin Ellingwood verfasst

Einführung

Redis ist ein In-Memory-Schlüsselwertspeicher, der für seine Flexibilität, Leistung und breite Sprachunterstützung bekannt ist. Dieses Tutorial zeigt, wie Sie Redis auf einem Ubuntu 20.04-Server installieren, konfigurieren und sichern.

Voraussetzungen

Um diesen Leitfaden auszuführen, benötigen Sie Zugriff auf einen Ubuntu 20.04-Server, der einen non-root user mit sudo-Berechtigungen und eine mit ufw konfigurierte Firewall aufweist. Hierzu können Sie unserem Leitfaden zur Ersteinrichtung eines Servers unter Ubuntu 20.04 folgen.

Schritt 1 — Installieren und Konfigurieren von Redis

Wir verwenden den APT-Paketmanager, um Redis aus den offiziellen Ubuntu-Repositorys zu installieren. Zum Zeitpunkt dieses Schreibens ist die in den Standard-Repositorys verfügbare Version 5.0.7.

Als Erstes aktualisieren Sie Ihren lokalen apt-Paketcache:

  • sudo apt update

Installieren Sie anschließend Redis, indem Sie Folgendes eingeben:

  • sudo apt install redis-server

Dadurch werden Redis und seine Abhängigkeiten heruntergeladen und installiert. Danach müssen Sie eine wichtige Konfigurationsänderung in der Redis-Konfigurationsdatei vornehmen, die bei der Installation automatisch generiert wurde.

Öffnen Sie diese Datei mit Ihrem bevorzugten Texteditor:

  • sudo nano /etc/redis/redis.conf

Suchen Sie in der Datei die Anweisung supervised. Mit dieser Anweisung können Sie ein Init-System deklarieren, um Redis als Dienst zu verwalten. Damit erhalten Sie mehr Kontrolle über seine Funktion. Die Anweisung supervised ist standardmäßig auf no eingestellt. Da Ubuntu das Init-System systemd verwendet, ändern Sie die Anweisung zu systemd:

/etc/redis/redis.conf
. . .

# If you run Redis from upstart or systemd, Redis can interact with your
# supervision tree. Options:
#   supervised no      - no supervision interaction
#   supervised upstart - signal upstart by putting Redis into SIGSTOP mode
#   supervised systemd - signal systemd by writing READY=1 to $NOTIFY_SOCKET
#   supervised auto    - detect upstart or systemd method based on
#                        UPSTART_JOB or NOTIFY_SOCKET environment variables
# Note: these supervision methods only signal "process is ready."
#       They do not enable continuous liveness pings back to your supervisor.
supervised systemd

. . .

Das ist die einzige Änderung, die Sie an dieser Stelle in der Redis-Konfigurationsdatei vornehmen müssen. Wenn Sie fertig sind, speichern und schließen Sie die Datei. Wenn Sie nano zum Bearbeiten der Datei verwendet haben, drücken Sie dazu STRG + X, Y und dann ENTER.

Starten Sie dann den Redis-Dienst neu, damit die Änderungen, die Sie in der Konfigurationsdatei vorgenommen haben, angewendet werden:

  • sudo systemctl restart redis.service

Redis ist nun installiert und konfiguriert und läuft auf Ihrem Rechner. Bevor Sie Redis benutzen, ist es jedoch ratsam, zunächst zu prüfen, ob es korrekt funktioniert.

Schritt 2 — Testen von Redis

Wie bei jeder neu installierten Software ist es sinnvoll, sicherzustellen, dass Redis wie erwartet funktioniert, bevor weitere Änderungen an der Konfiguration vorgenommen werden. Wir behandeln in diesem Schritt verschiedene Möglichkeiten, um zu prüfen, ob Redis korrekt funktioniert.

Zuerst überprüfen Sie, ob der Redis-Dienst ausgeführt wird:

  • sudo systemctl status redis

Wenn er ohne Fehler ausgeführt wird, gibt dieser Befehl eine Ausgabe, die der folgenden ähnelt:

Output
● redis-server.service - Advanced key-value store Loaded: loaded (/lib/systemd/system/redis-server.service; enabled; vendor preset: enabled) Active: active (running) since Thu 2020-04-30 23:26:54 UTC; 4s ago Docs: http://redis.io/documentation, man:redis-server(1) Process: 36552 ExecStart=/usr/bin/redis-server /etc/redis/redis.conf (code=exited, status=0/SUCCESS) Main PID: 36561 (redis-server) Tasks: 4 (limit: 2345) Memory: 1.8M CGroup: /system.slice/redis-server.service └─36561 /usr/bin/redis-server 127.0.0.1:6379 . . .

Hier können Sie sehen, dass Redis ausgeführt wird und bereits aktiviert ist. Das bedeutet, dass Redis bei jedem Boot des Servers automatisch startet.

Anmerkung: Diese Einstellung ist für viele häufige Anwendungsfälle von Redis wünschenswert. Falls Sie Redis lieber manuell bei jedem Boot des Servers starten möchten, können Sie das mit folgendem Befehl konfigurieren:

  • sudo systemctl disable redis

Um zu testen, ob Redis richtig funktioniert, stellen Sie mit dem Redis-Befehlszeilenclient redis-cli eine Verbindung zum Server her:

  • redis-cli

Testen Sie in der folgenden Eingabeaufforderung die Verbindung mit dem Befehl ping:

  • ping
Output
PONG

Diese Ausgabe bestätigt, dass die Serververbindung nach wie vor besteht. Als Nächstes überprüfen Sie, ob Sie Schlüssel festlegen können, indem Sie Folgendes ausführen:

  • set test "It's working!"
Output
OK

Rufen Sie den Wert ab, indem Sie Folgendes eingeben:

  • get test

Wenn alles funktioniert, können Sie den gespeicherten Wert abrufen:

Output
"It's working!"

Nachdem Sie die Bestätigung haben, dass Sie den Wert abrufen können, beenden Sie die Redis-Eingabeaufforderung, um wieder zur Shell zu gelangen:

  • exit

Als Letztes testen wir, ob Redis auch nach einem Stopp oder Neustart die Daten noch enthält. Dazu starten Sie die Redis-Instanz zunächst neu:

  • sudo systemctl restart redis

Stellen Sie dann erneut mit dem Befehlszeilenclient eine Verbindung her:

  • redis-cli

Bestätigen Sie, dass Ihr Testwert immer noch verfügbar ist:

  • get test

Der Wert Ihres Schlüssels sollte immer noch zugänglich sein:

Output
"It's working!"

Wenn Sie fertig sind, beenden Sie und kehren zur Shell zurück:

  • exit

Damit ist die Redis-Installation voll funktionsfähig und kann von Ihnen verwendet werden. Einige der Standardkonfigurationseinstellungen sind jedoch unsicher und bieten böswilligen Akteuren die Möglichkeit, Ihren Server und seine Daten anzugreifen und sich Zugang dazu zu verschaffen. Die verbleibenden Schritte in diesem Tutorial behandeln Methoden zur Milderung dieser Schwachstellen, wie sie in der offiziellen Redis-Website beschrieben sind. Diese Schritte sind optional und Redis wird auch dann noch funktionieren, wenn Sie sie nicht befolgen. Es wird jedoch dringend empfohlen, die Schritte auszuführen, um die Sicherheit Ihres Systems zu erhöhen.

Schritt 3 — Binden an localhost

Standardmäßig ist Redis nur von localhost zugänglich. Wenn Sie Redis jedoch mit einem anderen Tutorial als diesem installiert und konfiguriert haben, haben Sie die Konfigurationsdatei eventuell so geändert, dass sie Verbindungen von überall zulässt. Das ist nicht so sicher wie eine Bindung an localhost.

Um dies zu korrigieren, öffnen Sie die Redis-Konfigurationsdatei zur Bearbeitung:

  • sudo nano /etc/redis/redis.conf

Suchen Sie diese Zeile und stellen Sie sicher, dass die Kommentierung aufgehoben ist (entfernen Sie das #, falls vorhanden):

/etc/redis/redis.conf
bind 127.0.0.1 ::1

Danach speichern und schließen Sie die Datei (drücken Sie STRG + X, Y und dann ENTER).

Starten Sie dann den Dienst neu, um sicherzustellen, dass systemd Ihre Änderungen liest:

  • sudo systemctl restart redis

Um zu prüfen, ob diese Änderung angenommen wurde, führen Sie den folgenden netstat-Befehl aus:

  • sudo netstat -lnp | grep redis
Output
tcp 0 0 127.0.0.1:6379 0.0.0.0:* LISTEN 14222/redis-server tcp6 0 0 ::1:6379 :::* LISTEN 14222/redis-server

Anmerkung: Der Befehl netstat ist möglicherweise nicht standardmäßig auf Ihrem System verfügbar. In diesem Fall können Sie ihn (sowie eine Reihe anderer praktischer Netzwerktools) mit dem folgenden Befehl installieren:

  • sudo apt install net-tools

Die Ausgabe zeigt, dass das redis-server-Programm an localhost (127.0.0.1) gebunden ist und zeigt die Änderung, die Sie gerade in der Konfigurationsdatei vorgenommen haben. Wenn Sie eine andere IP-Adresse in dieser Spalte sehen, z. B. (0.0.0.0), sollten Sie überprüfen, ob Sie die Kommentierung in der korrekten Zeile aufgehoben haben und den Redis-Dienst erneut starten.

Nachdem die Redis-Installation nun nur auf localhost lauscht, wird es für böswillige Akteure schwieriger, Anfragen zu stellen oder Zugriff auf Ihren Server zu erhalten. Allerdings ist Redis derzeit nicht so eingestellt, dass Benutzer sich authentifizieren müssen, bevor sie Änderungen an der Konfiguration oder den gespeicherten Daten von Redis vornehmen können. Um hier Abhilfe zu schaffen, können Sie mit Redis verlangen, dass Benutzer sich mit einem Passwort authentifizieren, bevor sie Änderungen über den Redis-Client redis-cli vornehmen.

Schritt 4 — Konfigurieren eines Redis-Passworts

Durch die Konfiguration eines Redis-Passworts wird eine der beiden in Redis integrierten Sicherheitsfunktionen befähigt – der Befehl auth, mit dem sich Clients für den Zugriff auf die Datenbank authentifizieren müssen. Das Passwort wird direkt in der Konfigurationsdatei von Redis, /etc/redis/redis.conf, konfiguriert. Öffnen Sie diese Datei erneut mit Ihrem bevorzugten Editor:

  • sudo nano /etc/redis/redis.conf

Scrollen Sie zum Abschnitt SECURITY und suchen Sie eine Anweisung mit der Kommentierung:

/etc/redis/redis.conf
. . .
# requirepass foobared
. . .

Heben Sie die Kommentierung auf, indem Sie # entfernen, und ändern Sie foobared in ein sicheres Passwort.

Anmerkung: Über der Anweisung requirepass in der Datei redis.conf gibt es eine kommentierte Warnung:

/etc/redis/redis.conf
. . .
# Warning: since Redis is pretty fast an outside user can try up to
# 150k passwords per second against a good box. This means that you should
# use a very strong password otherwise it will be very easy to break.
#
. . .

Daher ist es wichtig, dass Sie einen sehr starken und sehr langen Wert als Ihr Passwort angeben. Anstatt ein Passwort selbst einzurichten, können Sie den Befehl openssl verwenden, um ein Zufallspasswort zu generieren, wie im folgenden Beispiel. Durch Weiterleiten der Ausgabe des ersten Befehls an den zweiten openssl-Befehl, wie hier gezeigt, werden alle durch den ersten Befehl erzeugten Zeilenumbrüche entfernt:

  • openssl rand 60 | openssl base64 -A

Ihre Ausgabe sollte ungefähr wie folgt aussehen:

Output
RBOJ9cCNoGCKhlEBwQLHri1g+atWgn4Xn4HwNUbtzoVxAYxkiYBi7aufl4MILv1nxBqR4L6NNzI0X6cE

Nach dem Kopieren und Einfügen der Ausgabe dieses Befehls als den neuen Wert für requirepass sollte es so aussehen:

/etc/redis/redis.conf
requirepass RBOJ9cCNoGCKhlEBwQLHri1g+atWgn4Xn4HwNUbtzoVxAYxkiYBi7aufl4MILv1nxBqR4L6NNzI0X6cE

Nach dem Einrichten des Passworts speichern und schließen Sie die Datei. Starten Sie erneut Redis:

  • sudo systemctl restart redis.service

Öffnen Sie den Redis-Client, um zu testen, ob das Passwort funktioniert:

  • redis-cli

Folgendes zeigt eine Sequenz von Befehlen, mit denen getestet wird, ob das Redis-Passwort funktioniert. Der erste Befehl versucht, einen Schlüssel auf einen Wert vor der Authentifizierung einzustellen:

  • set key1 10

Das funktioniert nicht, da Sie keine Authentifizierung durchgeführt haben. Daher gibt Redis einen Fehler aus:

Output
(error) NOAUTH Authentication required.

Der nächste Befehl führt die Authentifizierung mit dem Passwort durch, das in der Redis-Konfigurationsdatei angegeben ist:

  • auth your_redis_password

Redis bestätigt:

Output
OK

Danach wird der vorherige Befehl erfolgreich ausgeführt:

  • set key1 10
Output
OK

get key1 fragt Redis nach dem Wert des neuen Schlüssels.

  • get key1
Output
"10"

Nachdem Sie die Bestätigung haben, dass Sie Befehle im Redis ausführen können, beenden Sie redis-cli:

  • quit

Als Nächstes befassen wir uns mit der Umbenennung von Redis-Befehlen, die Ihrem Rechner schweren Schaden zufügen können, falls sie versehentlich oder durch einen bösartigen Akteur eingegeben werden.

Schritt 5 — Umbenennen von gefährlichen Befehlen

Die andere in Redis integrierte Sicherheitsfunktion besteht in der Umbenennung oder vollständigen Deaktivierung bestimmter Befehle, die als gefährlich eingestuft werden.

Diese Befehle können von unautorisierten Benutzern dazu verwendet werden, Ihre Daten anders zu konfigurieren, zu zerstören oder anderweitig zu löschen. Wie das Authentifizierungs-Passwort wird das Umbenennen oder Deaktivieren von Befehlen im gleichen SECURITY-Abschnitt der Datei /etc/redis/redis.conf konfiguriert.

Einige der Befehle, die als gefährlich eingestuft werden, sind: FLUSHDB, FLUSHALL, KEYS, PEXPIRE, DEL, CONFIG, SHUTDOWN, BGREWRITEAOF, BGSAVE, SAVE, SPOP, SREM, RENAME und DEBUG. Die Liste ist nicht umfassend, aber das Umbenennen oder Deaktivieren aller Befehle in dieser Liste ist ein guter Ausgangspunkt, um die Sicherheit Ihres Redis-Servers zu erhöhen.

Ob Sie einen Befehl deaktivieren oder umbenennen sollten, hängt von Ihren spezifischen Bedürfnissen oder von denen Ihrer Website ab. Wenn Sie für einen Befehl, der missbraucht werden könnte, keine Verwendung haben, können Sie ihn deaktivieren. Andernfalls liegt es in Ihrem Interesse, diesen umzubenennen.

Um Redis-Befehle umzubenennen oder zu deaktivieren, öffnen Sie erneut die Konfigurationsdatei:

  • sudo nano /etc/redis/redis.conf

Achtung: Die folgenden Schritte zur Deaktivierung und Umbenennung von Befehlen sind Beispiele. Sie sollten nur die Befehle deaktivieren oder umbenennen, die für Sie sinnvoll sind. Sie können die vollständige Liste der Befehle unter redis.io/commands selbst überprüfen und eruieren, wie diese missbraucht werden könnten.

Um einen Befehl zu deaktivieren, benennen Sie ihn einfach wie unten gezeigt in eine leere Zeichenfolge um (gekennzeichnet durch ein Paar Anführungszeichen ohne Zeichen dazwischen):

/etc/redis/redis.conf
. . .
# It is also possible to completely kill a command by renaming it into
# an empty string:
#
rename-command FLUSHDB ""
rename-command FLUSHALL ""
rename-command DEBUG ""
. . .

Zur Umbenennung eines Befehls geben Sie diesem wie bei den unten gezeigten Beispielen einen anderen Namen. Umbenannte Befehle sollten für andere schwierig zu erraten und für Sie selbst leicht zu merken sein:

/etc/redis/redis.conf
. . .
# rename-command CONFIG ""
rename-command SHUTDOWN SHUTDOWN_MENOT
rename-command CONFIG ASC12_CONFIG
. . .

Speichern Sie Ihre Änderungen und schließen Sie die Datei.

Nach der Umbenennung eines Befehls wenden Sie die Änderung an, indem Sie Redis neu starten:

  • sudo systemctl restart redis.service

Um den neuen Befehl zu testen, gehen Sie in die Redis-Befehlszeile:

  • redis-cli

Führen Sie eine Authentifizierung durch:

  • auth your_redis_password
Output
OK

Nehmen wir an, dass Sie den Befehl CONFIG so wie im voherigen Beispiel in ASC12_CONFIG umbenannt haben. Versuchen Sie zunächst, den ursprünglichen Befehl CONFIG zu verwenden. Das sollte fehlschlagen, da Sie diesen umbenannt haben:

  • config get requirepass
Output
(error) ERR unknown command `config`, with args beginning with:

Der umbenannte Befehl kann jedoch erfolgreich aufgerufen werden. Die Groß- und Kleinschreibung muss nicht beachtet werden:

  • asc12_config get requirepass
Output
1) "requirepass" 2) "your_redis_password"

Zum Schluss können Sie redis-cli verlassen:

  • exit

Beachten Sie, dass Sie sich erneut authentifizieren müssen, wenn Sie bereits die Befehlszeile von Redis verwenden und Redis neu starten. Andernfalls erhalten Sie diesen Fehler, wenn Sie einen Befehl eingeben:

Output
NOAUTH Authentication required.

Bezüglich der Umbenennung von Befehlen wird am Ende des Abschnitts SECURITY in /etc/redis/redis.conf folgende Warnung angegeben:

/etc/redis/redis.conf
. . .
# Please note that changing the name of commands that are logged into the
# AOF file or transmitted to replicas may cause problems.
. . .

Hinweis: Das Redis-Projekt verwendet die Begriffe „master“ und „slave“, während DigitalOcean generell die Alternativen „primary“ und „secondary“ bevorzugt. Um Verwirrungen zu vermeiden, werden an dieser Stelle die in der Redis-Dokumentation genutzten Begriffe verwendet.

Das bedeutet, dass es kein Problem geben sollte, wenn der umbenannte Befehl nicht in der AOF-Datei enthalten ist, oder wenn er enthalten ist, aber die AOF-Datei nicht an Slaves übertragen wurde.

Denken Sie bitte daran, wenn Sie Befehle umbenennen möchten. Der beste Zeitpunkt zur Umbenennung eines Befehls ist dann, wenn Sie keine AOF-Persistenz nutzen. Ein anderer Zeitpunkt ist direkt nach der Installation, bevor die Anwendung bereitgestellt wird, die Redis verwendet.

Wenn Sie AOF verwenden und mit einer Master-Slave-Installation arbeiten, sollten Sie diese Antwort von der GitHub-Frageseite des Projekts beachten. Nachfolgend eine Antwort auf die Frage des Autors:

Die Befehle werden in der AOF protokolliert und auf die gleiche Weise, in der sie gesendet werden, an den Slave repliziert. Wenn Sie also versuchen, die AOF auf einer Instanz, die nicht die gleiche Umbenennung hat, erneut wiederzugeben, kann es zu Inkonsistenzen kommen, da der Befehl nicht ausgeführt werden kann (dasselbe gilt für Slaves).

Daher ist es in Fällen wie diesen am besten, bei der Umbenennung sicherzustellen, dass umbenannte Befehle auf alle Instanzen in Master-Slave-Installationen angewendet werden.

Zusammenfassung

In diesem Tutorial haben Sie Redis installiert und konfiguriert, die korrekte Funktion Ihrer Redis-Installation überprüft und die integrierten Sicherheitsfunktionen genutzt, um sie weniger anfällig für Angriffe böswilliger Akteure zu machen.

Denken Sie daran, dass die Sicherheitsfunktionen von Redis, die wir eingerichtet haben, sehr leicht zu umgehen sind, sobald sich jemand auf Ihrem Server angemeldet hat. Daher ist die wichtigste Sicherheitseinrichtung auf Ihrem Redis-Server Ihre Firewall (die Sie konfiguriert haben, wenn Sie in den Voraussetzungen dem Leitfaden zur Ersteinrichtung eines Servers gefolgt sind). Diese Barriere ist für böswillige Akteure nur sehr schwer zu überwinden.

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