一、等保测评框架与MongoDB数据库适配性分析

等保2.0标准将数据库系统纳入关键信息基础设施保护范畴，MongoDB作为非关系型数据库的代表，其分布式架构、灵活数据模型及水平扩展特性对传统测评方法提出挑战。测评机构需重点关注以下适配要点：

1. 架构差异识别：MongoDB分片集群的配置节点（Config Server）、分片节点（Shard）与路由节点（Mongos）构成复杂拓扑，需分别验证各节点的访问控制、日志审计及数据加密能力。例如，分片键选择不当可能导致数据倾斜，间接影响可用性指标测评。
2. 动态扩展特性：自动分片（Auto-Sharding）机制下，节点动态加入/退出集群时，需实时检测安全策略的同步效率。测试用例可设计为：在集群扩容时，验证新节点是否自动继承主节点的TLS加密配置与RBAC权限模型。
3. 无固定模式风险：MongoDB的Schema-free特性要求测评时重点检查字段级权限控制。例如，通过$redact聚合操作符实现基于用户角色的数据脱敏，需验证其与等保”最小化授权原则”的符合性。

二、物理与环境安全测评要点

1. 机房环境合规性

• 双活数据中心部署：MongoDB生产环境建议采用跨可用区部署，测评时需验证：
  • 集群节点是否分布在不同物理机房（通过sh.status()命令检查分片分布）
  • 网络延迟是否满足业务连续性要求（建议<50ms）
  • 电力冗余设计是否达到N+1标准

2. 设备物理安全

• 硬件加密模块：使用TLS 1.2+加密时，需验证服务器是否配备HSM（硬件安全模块）或TPM芯片：

  openssl x509 -in /etc/ssl/mongodb.pem -noout -text | grep "Subject Alternative Name"

  通过上述命令检查证书是否包含主机名与IP地址双重标识，防止中间人攻击。

三、网络安全防护体系构建

1. 网络架构安全

• 分段隔离策略：MongoDB集群应部署在独立VPC，与业务网络通过安全组规则隔离。典型配置示例：

  {
    "Version": "2012-10-17",
    "Statement": [
      {
        "Effect": "Deny",
        "Protocol": "tcp",
        "FromPort": 27017,
        "ToPort": 27017,
        "NotIpAddress": {"Ref": "TrustedCIDR"}
      }
    ]
  }

• 零信任网络访问：启用MongoDB的LDAP认证集成时，需验证：
  • 用户目录服务（如Active Directory）的SSO配置
  • 证书吊销列表（CRL）的定期更新机制

2. 传输安全加固

• 强制TLS加密：在mongod.conf中配置：

  net:
    tls:
      mode: requireTLS
      certificateKeyFile: /etc/ssl/mongodb.pem
      CAFile: /etc/ssl/ca.pem

  使用Wireshark抓包验证是否仅存在TLS 1.2+流量，禁用SSLv3/TLS 1.0等弱协议。

四、应用安全深度测评

1. 身份认证机制

• 多因素认证：推荐结合X.509证书与SCRAM-SHA-256认证：

  // 创建具备证书认证的用户
  db.getSiblingDB("$external").runCommand({
    createUser: "CN=client,OU=DevOps",
    roles: [{ role: "readWrite", db: "production" }],
    mechanisms: ["X509"]
  })

• 会话超时控制：通过connectionPool.maxIdleTimeMS参数（默认无限制）强制设置空闲连接超时，建议配置为1800000ms（30分钟）。

2. 访问控制精细化

• 基于角色的控制（RBAC）：自定义角色示例：

  db.runCommand({
    createRole: "analytics_reader",
    privileges: [
      { resource: { db: "sales", collection: "" }, actions: ["find"] },
      { resource: { db: "marketing", collection: "campaigns" }, actions: ["aggregate"] }
    ],
    roles: []
  })

  测评时需验证角色是否遵循最小权限原则，避免使用readWriteAnyDatabase等高危角色。

五、数据安全防护体系

1. 静态数据加密

• 字段级加密（FLE）：配置示例：

  security:
    enableEncryption: true
    encryptionKeyFile: /etc/mongodb/keyfile
    schemaMap:
      customerDB:
        collections:
          users:
            fields:
              ssn:
                bsonType: "string"
                encrypt:
                  type: "deterministic"
                  algorithm: "AEAD_AES_256_CBC_HMAC_SHA_512-Deterministic"

  需验证加密密钥是否通过KMS（如AWS KMS或HashiCorp Vault）管理，避免明文存储。

2. 备份与恢复安全

• 加密备份验证：使用mongodump加密备份时：

  mongodump --uri="mongodb://user:pass@host/db" --out=/backup --encryptionKeyFile=/path/to/key

  检查备份文件是否包含加密元数据，恢复测试需验证密钥轮换后的兼容性。

六、管理安全最佳实践

1. 审计日志配置

• 全面审计策略：在mongod.conf中启用：

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

  需验证日志是否包含完整操作上下文（如客户端IP、用户身份、操作参数），且保留周期符合等保要求（建议≥180天）。

2. 漏洞管理流程

• CVE修复跟踪：建立MongoDB版本升级矩阵，重点关注：
  • CVE-2021-25741（MongoDB 4.4.x之前的注入漏洞）
  • CVE-2022-24687（5.0.x之前的权限提升漏洞）
    使用db.serverCmdLineOpts()检查当前版本与补丁状态。

七、测评实施路线图

1. 差距分析阶段：使用MongoDB Atlas提供的Security Checklist进行自检
2. 工具部署阶段：配置MongoDB Compass的审计视图与Percona Monitoring的合规仪表盘
3. 渗透测试阶段：模拟APT攻击测试，验证纵深防御效果
4. 报告编制阶段：对照等保三级要求，量化各项指标达标率

通过上述系统化测评与加固，MongoDB数据库可满足等保2.0中数据完整性、保密性及可用性的严格要求。建议每季度进行一次全面测评，重大版本升级后实施专项测评，持续优化安全基线。