面试题：MySQL information库权限信息安全策略的深度优化

Question

在高并发、多租户的MySQL环境下，如何对information_schema库的权限信息安全策略进行深度优化，以平衡系统性能与数据安全？请结合实际案例，从架构设计、权限分配、加密机制等多方面进行阐述。

Answer 1

架构设计

1. 读写分离：
   • 在高并发多租户场景下，information_schema库的读操作通常远多于写操作。可以采用读写分离架构，主库负责写操作，从库负责读操作。例如，在电商多租户系统中，众多租户可能会频繁查询information_schema库获取数据库对象信息（读操作），而只有在租户数据库结构变更等很少场景下进行写操作。主库可以采用高性能的存储设备和配置，以保障写操作的高效性，从库可以部署多个，分布在不同的服务器上，通过负载均衡器（如HAProxy）将读请求均匀分配到各个从库，提升整体读性能。
2. 缓存机制：
   • 对information_schema库中经常查询的权限信息进行缓存。例如，在SaaS多租户平台中，租户登录时需要获取其数据库相关权限信息。可以使用Redis等缓存工具，将这些权限信息缓存起来。当租户请求权限信息时，先从缓存中查询，如果缓存中有则直接返回，减少对information_schema库的查询压力。同时，需要设置合理的缓存过期时间，当权限信息发生变化时，及时更新缓存。比如可以设置缓存过期时间为1小时，在这1小时内租户的权限信息读操作都从缓存获取，1小时后重新从information_schema库查询并更新缓存。

权限分配

1. 最小化权限原则：
   • 为每个租户分配其业务所需的最小权限。例如，对于一个只需要查询特定表数据的租户，仅授予其对该表的SELECT权限，而不授予对information_schema库中其他无关表的访问权限。在金融多租户系统中，某些租户可能只是进行简单的账户余额查询等操作，就不应该授予其对information_schema库中存储过程、函数相关权限表的访问权限，这样可以降低因权限过大导致的数据安全风险。
2. 角色 - 权限关联：
   • 基于角色来分配权限。不同的租户角色（如普通用户、管理员等）具有不同的权限集合。例如，在企业多租户OA系统中，租户管理员角色可能具有对information_schema库中部分表的更高级查询权限，以方便其进行数据库管理，而普通员工租户角色只能获取与其业务数据相关的少量权限信息。通过这种方式，可以简化权限管理，同时也提高了权限分配的合理性和安全性。

加密机制

1. 数据加密存储：
   • 对information_schema库中涉及敏感权限信息（如密码等）进行加密存储。可以使用MySQL自带的加密函数（如ENCRYPT()函数）或者第三方加密库（如OpenSSL）。例如，在多租户的用户管理系统中，将租户的数据库登录密码在存储到information_schema库之前进行加密处理。当验证租户登录时，使用相同的加密算法对输入的密码进行加密后与库中存储的加密密码进行比对，这样即使数据库被攻破，攻击者也无法直接获取明文密码。
2. 传输加密：
   • 在多租户通过网络访问information_schema库权限信息时，采用加密传输协议。例如，使用SSL/TLS协议对网络传输的数据进行加密。在云多租户环境中，租户可能通过公网访问数据库，采用SSL/TLS加密可以防止数据在传输过程中被窃取或篡改，保障权限信息在传输过程中的安全性。