MongoDB数据库等保测评全解析：安全加固与合规实践指南

一、等保测评对MongoDB数据库的核心要求

等保测评（网络安全等级保护测评）依据《网络安全法》及GB/T 22239-2019标准，对MongoDB数据库提出三级/四级安全要求，涵盖物理安全、网络安全、数据安全、应用安全及管理安全五大领域。针对MongoDB的非关系型特性，需重点关注其分布式架构、动态Schema设计及无固定表结构带来的安全挑战。

典型测评项：

1. 身份鉴别：要求实现双因素认证（如密码+动态令牌），禁用默认管理员账户
2. 访问控制：需基于角色（RBAC）实现细粒度权限分配，禁止使用root角色直接操作生产库
3. 数据加密：传输层需强制TLS 1.2+，存储层需支持AES-256加密
4. 审计日志：完整记录所有管理操作（如db.createUser()）及数据变更（insert/update/delete）

二、MongoDB安全架构的等保合规设计

2.1 网络隔离与访问控制

实践建议：

• 部署VPC网络，通过安全组限制入站流量仅允许应用服务器IP
• 启用MongoDB 4.4+的net.tls.mode为requireTLS，禁用明文连接
• 配置enableEncryption为true，结合KMS实现密钥轮换

代码示例（配置文件片段）：

# mongod.conf 安全配置示例
security:
  authorization: enabled
  clusterAuthMode: x509
  enableEncryption: true
  encryptionKeyFile: /etc/mongodb/keyfile
net:
  bindIp: 127.0.0.1,10.0.0.5  # 仅绑定内网IP
  tls:
    mode: requireTLS
    certificateKeyFile: /etc/ssl/mongodb.pem

2.2 身份认证与权限管理

关键操作：

1. 创建专用管理账户，禁用__system权限
2. 使用createRole定义最小权限角色（示例）：

   // 创建只读角色
   use admin;
   db.createRole({
   role: "readonly_data",
   privileges: [
    { resource: { db: "prod_db", collection: "" }, actions: ["find"] }
   ],
   roles: []
   });

3. 定期审计system.users集合，清理未使用的账户

三、数据安全防护体系构建

3.1 静态数据加密

MongoDB企业版支持WiredTiger存储引擎的加密功能，需配置以下参数：

• encryption.keyVault.namespace：指定密钥库集合
• encryption.kmip.serverName：连接KMIP密钥管理服务器

实施步骤：

1. 初始化密钥库：

   mongosh --eval "db.getSiblingDB('$external').runCommand({createRole: 'keyAdmin', privileges: [{resource: {cluster: true}, actions: ['manageEncryptionKeys']}]})"

2. 启用加密：

   # mongod.conf 加密配置
   storage:
   engine: wiredTiger
   wiredTiger:
    encryption:
      keyVault:
        namespace: "admin.encryption__keyVault"
      kmip:
        serverName: "kmip-server.example.com"
        port: 5696

3.2 传输安全强化

• 强制使用TLS 1.2+，禁用SSLv3/TLS 1.0
• 配置证书双向认证：

  net:
  tls:
    mode: requireTLS
    CAFile: /etc/ssl/ca.pem
    certificateKeyFile: /etc/ssl/mongodb.pem
    clusterFile: /etc/ssl/mongodb-cluster.pem  # 副本集/分片集群用

四、审计与日志管理

4.1 审计策略配置

MongoDB专业版支持细粒度审计，需配置：

auditLog:
  destination: file
  format: JSON
  path: /var/log/mongodb/audit.json
  filter: '{ "atype": { "$in": ["authenticate", "createUser", "dropCollection"] } }'

关键审计字段：

• users：操作主体
• param.db：目标数据库
• param.command：具体操作（如findAndModify）

4.2 日志分析实践

建议使用ELK栈分析审计日志：

1. Filebeat采集/var/log/mongodb/audit.json
2. Logstash解析JSON字段
3. Kibana创建可视化看板，监控异常操作（如夜间批量删除）

五、等保测评常见问题与修复方案

5.1 典型不合规项

1. 未启用认证：修复后需测试所有应用连接是否正常
2. 默认端口暴露：修改net.port为非标准端口（如27018）
3. 审计日志保留不足：配置logrotate保留90天日志

5.2 性能与安全平衡

• 加密对性能影响约10-15%，建议：
  • 使用AES-NI指令集硬件加速
  • 对冷数据采用透明数据加密（TDE）
• 审计日志建议异步写入，避免阻塞主线程

六、持续合规管理建议

1. 季度安全扫描：使用mongoaudit工具检测配置漏洞
2. 年度渗透测试：模拟攻击验证防护有效性
3. 变更管理：所有数据库变更需通过db.adminCommand({setParameter: 1, ...})记录

结语：MongoDB的等保测评需兼顾其分布式特性与传统数据库的安全要求。通过实施分层防护（网络层-数据层-应用层）、自动化审计及定期演练，可构建符合三级等保要求的非关系型数据库安全体系。建议企业参考《MongoDB安全检查清单》（附后）进行自查，并委托具有CNCERT资质的测评机构实施正式测评。

附录：MongoDB安全检查清单
| 检查项 | 三级等保要求 | 检测方法 |
|————|———————|—————|
| 认证机制 | 启用SCRAM-SHA-256 | db.adminCommand({connectionStatus:1}) |
| 加密传输 | TLS 1.2+使用率100% | tcpdump -i eth0 port 27017抓包分析 |
| 审计覆盖 | 管理操作100%记录 | grep "atype" /var/log/mongodb/audit.json \| wc -l |
| 权限最小化 | 无__system角色使用 | db.getUsers().forEach(printjson) |