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Install Search Guard

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Install Search Guard for Elasticsearch 2.3.2

Search Guard 是 flora gunn 出的一套 Elasticsearch plugin，其用途類似於 Elastic 的 Shield。但是因為 Shield 是 closed source 的、要收費的、又不能單獨購買（必須同時購買其他產品與支援，詳情請參考 Elastic 的「Subscriptions」網頁），所以 Search Guard 就成為一些 Elasticsearch 用戶的另一個選擇。

不過 Search Guard 的設定過程滿繁瑣的，所以本文就是在說明 Search Guard Free 版的安裝細節。

我使用的軟體版本如下：

  • OS: CentOS 7.2.1511(Core)
  • Java: 1.7.0_79
  • Elasticsearch: 2.3.2 （我是透過 yum 安裝的）
  • search-guard-ssl: 2.3.2.9
  • search-guard-2: 2.3.2.0-beta2

另外，要先聲明的是：我只有在 VirtualBox 裡的一個 Elasticsearch node 上測試過而已，尚未於正式環境上的 Cluster 實際驗證過喔！

1. 安裝一些 rpm 與兩個 plugins

建議先閱讀一下 search-guard-ssl 的一篇 wiki —— Open SSL setup。再依序執行以下指令：

# 安裝 openssl、openssl-devel、apr 這三個 rpms（如果你不想使用 Open SSL，可以不裝 apr）
yum install openssl openssl-devel apr

# 安裝 search-guard-ssl plugin，如果出現「WARNING: plugin requires additional permissions」的警告訊息，
# 並問你「Continue with installation? [y/N]」，請回答「y」繼續。
/usr/share/elasticsearch/bin/plugin install com.floragunn/search-guard-ssl/2.3.2.9

# 安裝 search-guard-2 plugin
/usr/share/elasticsearch/bin/plugin install com.floragunn/search-guard-2/2.3.2.0-beta2

# 安裝 Apache Tomcat Native Library（如果你不想使用 Open SSL，此步驟可省略）
cd /usr/share/elasticsearch/plugins/search-guard-ssl && \
wget "http://repo1.maven.org/maven2/io/netty/netty-tcnative/1.1.33.Fork15/netty-tcnative-1.1.33.Fork15-linux-x86_64.jar"

# 設定 keytool 的 alternatives
alternatives --install /usr/bin/keytool keytool /usr/java/default/jre/bin/keytool 200000

安裝完兩個 plugin 以後，在你的 /usr/share/elasticsearch/plugins/ 目錄下應該會出現「search-guard-2」和「search-guard-ssl」兩個目錄。

執行以下指令，打開 search-guard-ssl 的 log 層級至 DEBUG：

echo "logger.com.floragunn.searchguard.ssl: DEBUG" >> /etc/elasticsearch/logging.yml

此時，至少在 /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml 加入以下設定：

security.manager.enabled: false
searchguard.enable: true
searchguard.authcz.admin_dn:
  - "CN=admin,OU=client,O=PIC,l=Taipei, C=TW"

2. 準備相關檔案

我們在此步驟要先 git clone 「search-guard-ssl 」專案，因為我們需要此專案中的 searchguard-ssl-config-template.yml 檔案與 example-pki-scripts 目錄裡的一些 shell scripts，才能完成後續的工作。

mkdir -p /root/tmp && cd /root/tmp
git clone https://github.com/floragunncom/search-guard-ssl.git

請先依據您的需要，編輯 /root/tmp/search-guard-ssl/searchguard-ssl-config-template.yml。（建議你可以先參考一下我設定完成的 elasticsearch.yml，比較看看我修改了哪些地方）。然後，再把這些設定加入 /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml。

再來，也請先依據您的需要，編輯 /root/tmp/search-guard-ssl/example-pki-scripts 下的這四個檔案：

  • etc/root-ca.conf：主要是 [ ca_dn ] 的部分
  • etc/signing-ca.conf：主要是 [ ca_dn ] 的部分
  • gen_client_cert.sh：主要是 -dname 的部分
  • gen_node_cert.sh：主要是是 -dname 和 -ext 的部分

同樣地，建議你也可以先參考官方 wiki「Create your own Root CA」與我修改後的內容 。然後，再把這個目錄複製為 /usr/share/elasticsearch/sg_scripts：

cd /root/tmp
cp -r search-guard-ssl/example-pki-scripts /usr/share/elasticsearch/sg_scripts

接著，再檢查一下 /usr/share/elasticsearch/sg_scripts/ 目錄下的檔案：

cd /usr/share/elasticsearch/
tree -L 3 sg_scripts/
sg_scripts/
├── clean.sh
├── etc
│   ├── root-ca.conf
│   └── signing-ca.conf
├── example.sh
├── gen_client_node_cert.sh
├── gen_node_cert.sh
└── gen_root_ca.sh

3. 產生 truststore 與 keystore：

一般來說，如果要產生自我簽署的 SSL 憑證（self-signed certificate），首先就是要自己當 Root CA，然後用 Root CA 的憑證去簽署 node 的 csr，產生 node 的 crt、pem 與 jks。之後，nodes 之間的傳輸通道才能使用 SSL 加密（透過每個 node 上的 keystore 與 trustore）。keystore 包含了讓其他 nodes 識別 node 本身的憑證，truststore 則包含了自己信任的其他節點憑證 —— 這點可藉由將根憑證加入 truststore 來達成。所以這個步驟主要就是在產生這些 keystore 和 trustore。

產生 Root CA 憑證與 truststore：

cd /usr/share/elasticsearch/sg_scripts/

./clean.sh                                         # 如果你是初次產生 Root CA 與憑證，此步驟可省略；這個指令是用來
                                                   # 刪除之前產生的檔案與目錄的。

./gen_root_ca.sh capass changeit                   # 產生 Root CA。「capass」是 Root CA 的憑證加密密碼，「changeit」
                                                   # 則是 truststore 的憑證加密密碼，請依您的需要修改。執行後，會在
                                                   # 目前路徑下產生 ca/、certs/、crl/ 與 truststore.jks 等目錄與檔
                                                   # 案。

cp truststore.jks /etc/elasticsearch               # 將 truststore.jks 複製到 elasticsearch 設定與 sgconfig 目錄下。

cp truststore.jks /usr/share/elasticsearch/plugins/search-guard-2/sgconfig/

產生某 node 的 keystore，這裡使用 localhost 做為 node name。正常來說，這個值應該和 /elasticsearch/elasticsearch.yml 的 node.name 設定一樣。但是每個 node 的 oid 必須都不相同：

./gen_node_cert.sh localhost changeit capass       # 產生某 node 的憑證與 keystore。「changeit」是 keystore 的憑證
                                                   # 加密密碼，「capass」則是 Root CA 的憑證加密密碼。執行後，會在
                                                   # 目前路徑下產生 node-localhost.csr、node-localhost-keystore.jks
                                                   # 和 node-localhost-keystore.p12 和 node-localhost-signed.pem 共
                                                   # 4 個檔案。

cp node-localhost-keystore.jks /etc/elasticsearch  # 將 node-localhost-keystore.jks 複製到 elasticsearch 設定目錄下。

繼續產生 client(user) 的 keystore，這裡以 admin 為例：

./gen_client_node_cert.sh admin kspass capass     # 產生某 client node 的憑證與 keystore。「kspass」是 keystore 的
                                                  # 憑證加密密碼，「capass」則是 Root CA 的憑證加密密碼。執行後，會
                                                  # 在目前路徑下產生 admin.crt.pem、admin.key.pem、admin-keystore.p12
                                                  # 、admin-keystore.jks、admin-signed.pem、admin.csr 共 6 個檔案。

這裡有一件事情要特別提醒一下，就是這裡產生的憑證都只有兩年的有效期限。所以，請務必記得快要到期前，要重新產生憑證喔！不然，整個 cluster 可能會無法正常運作喔！

您可以使用以下指令來檢視憑證的有效日期：

openssl x509 -in admin-signed.pem -text -noout
openssl x509 -in node-localhost-signed.pem -text -noout

4. 建立一個 admin user

為 Search Guard 新增一個 user 其實滿麻煩的。這邊以 admin 為例，一步一步解說。

首先你要用 /plugins/search-guard-2/tools/hash.sh 來為 admin 的密碼產生 hash code（如果 hash.sh 不能執行，記得要先 chmod u+x hash.sh）：

/usr/share/elasticsearch/plugins/search-guard-2/tools/hash.sh -p adminpass
$2a$12$F6CgjzWuB5wLMgqLJPuf4.gaXxPNqDhOBDcgq2OMKp6ll1tpD.B.W

記下這組 hash code（當然不是叫你背下來，你可以先複製貼上到 notepad 裡）。

編輯 /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml，確認有以下這個設定，這代表 admin 帳號具有管理權限（可以讀寫 searchguard 索引）：

searchguard.authcz.admin_dn:
  - "CN=admin,OU=client,O=PIC,l=Taipei, C=TW"

切換目錄到 /usr/share/elasticsearch/plugins/search-guard-2/sgconfig 下，編輯以下檔案：

sg_internal_users.yml

把剛剛記下來的那組 hash code 複製過來：

admin:
  hash: $2a$12$F6CgjzWuB5wLMgqLJPuf4.gaXxPNqDhOBDcgq2OMKp6ll1tpD.B.W
  roles:
    - sg_admin

sg_roles_mapping.yml

sg_admin:
  backendroles:
    - vulcanadmin
  users:
    - admin

sg_roles.yml

sg_admin:
  cluster:
    - CLUSTER_ALL
  indices:
    '*':
      '*':
        - ALL

然後 restart Elasticsearch 服務：

systemctl restart elasticsearch

5. 上傳設定檔並建立 searchguard 索引

切換目錄到 /user/share/elasticsearch/ 下，執行以下指令（如果 sgadmin.sh 不能執行，記得要先 chmod u+x sgadmin.sh）：

plugins/search-guard-2/tools/sgadmin.sh \
  -cd plugins/search-guard-2/sgconfig   \
  -ks sg_scripts/admin-keystore.jks     \
  -ts sg_scripts/truststore.jks         \
  -kspass kspass -tspass changeit       \
  -nhnv -nrhn

sgadmin.sh 會以 admin 這個帳號與密碼，把 sgconfig/ 目錄下的 5 個檔案上傳到 cluster，並建立（或更新） searchguard 索引：

  • sg_config.yml
  • sg_roles.yml
  • sg_roles_mapping.yml
  • sg_internal_users.yml
  • sg_action_groups.yml

這 5 個檔案就是所謂的「Dynamic configuration」。

如果一切順利的話，你會看到如下的訊息：

Connect to localhost:9300
searchguard index does not exists, attempt to create it ... done
populate config ...
Will update 'config' with plugins/search-guard-2/sgconfig/sg_config.yml
   SUCC Configuration for 'config' created or updated
Will update 'roles' with plugins/search-guard-2/sgconfig/sg_roles.yml
   SUCC Configuration for 'roles' created or updated
Will update 'rolesmapping' with plugins/search-guard-2/sgconfig/sg_roles_mapping.yml
   SUCC Configuration for 'rolesmapping' created or updated
Will update 'internalusers' with plugins/search-guard-2/sgconfig/sg_internal_users.yml
   SUCC Configuration for 'internalusers' created or updated
Will update 'actiongroups' with plugins/search-guard-2/sgconfig/sg_action_groups.yml
   SUCC Configuration for 'actiongroups' created or updated
Wait a short time ...
Done with success

6. 檢查驗證安裝成功

檢查 SSL 是否安裝成功：

curl -XGET -k -u admin:adminpass "https://localhost:9200/_searchguard/sslinfo?pretty"
# 1. 如果安裝失敗，你應該不會看到任何訊息。
# 2. 如果 Open SSL 設定成功，會看到如下訊息：
{
  "principal" : null,
  "peer_certificates" : "0",
  "ssl_protocol" : "TLSv1.2",
  "ssl_cipher" : "TLS_DHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA256",
  "ssl_openssl_available" : true,
  "ssl_openssl_version" : 268439647,
  "ssl_openssl_version_string" : "OpenSSL 1.0.1e-fips 11 Feb 2013",
  "ssl_openssl_non_available_cause" : "",
  "ssl_provider_http" : "OPENSSL",
  "ssl_provider_transport_server" : "OPENSSL",
  "ssl_provider_transport_client" : "OPENSSL"
}
# 3. 如果 Open SSL 啟用失敗，會降回使用 JKS：
{
  "principal" : null,
  "peer_certificates" : "0",
  "ssl_protocol" : "TLSv1.2",
  "ssl_cipher" : "TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA",
  "ssl_openssl_available" : false,
  "ssl_openssl_version" : -1,
  "ssl_openssl_version_string" : null,
  "ssl_openssl_non_available_cause" : "java.lang.IllegalArgumentException: Failed to load any of the given libraries: [netty-tcnative-linux-x86_64, netty-tcnative-linux-x86_64-fedora, netty-tcnative]",
  "ssl_provider_http" : "JDK",
  "ssl_provider_transport_server" : "JDK",
  "ssl_provider_transport_client" : "JDK"
}

檢視是否有 searchgaurd 這個索引：

curl -XGET -k -u admin:adminpass "https://localhost:9200/_cat/indices?pretty"
yellow open logstash-2015.05.19 5 1   4624 0    18mb    18mb
yellow open logstash-2015.05.18 5 1   4631 0  18.3mb  18.3mb
yellow open bank                5 1   1000 0 442.6kb 442.6kb
yellow open accounts            5 1      0 0    805b    805b
yellow open searchguard         1 1
yellow open .kibana             1 1      3 0  16.5kb  16.5kb
yellow open shakespeare         5 1 111396 0  18.8mb  18.8mb
yellow open logstash-2015.05.20 5 1   4750 0    19mb    19mb

最後，也可檢視 searchgaurd 這個索引的內容：

 curl -XGET -k -u admin:adminpass "https://localhost:9200/searchguard/?pretty" | less
{
  "searchguard" : {
    "aliases" : { },
    "mappings" : {
      "config" : {
        "properties" : {
          "searchguard" : {
            "properties" : {
 :
 :

7. 參考文件：

以下是我參考的一些文件：

8. 常見問題：

Q1: 如何設定 user 的權限？

A: 其實在 /usr/share/elasticsearch/plugins/search-guard-2/sgconfig/sg_internal_users.yml 裡，已經有內建很多個 users 了，但這應該只是一個範例檔而已，因為作者在 sg_roles.yml 和 sg_roles_mapping.yml 的設定似乎對不起來。建議你可以自行稍微花些時間瞭解這些檔案之間的關聯與設定方式，或者參考 Shield 的文件（因為 Search Guard 似乎在模仿 Shield），本文就不詳述了（其實我自己也還沒有搞很清楚啦，呵呵～）。

Q2: 如何 troubleshooting？

A: 安裝設定過程中，建議可以另開一個 terminal，然後 tail -F /var/log/elasticsearch/elasticsearch.log，隨時觀看 log 訊息。

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