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权限管理

TiDB 支持 MySQL 5.7 的权限管理系统，包括 MySQL 的语法和权限类型。同时 TiDB 还支持 MySQL 8.0 的以下特性：

  • 从 TiDB 3.0 开始，支持 SQL 角色。
  • 从 TiDB 5.1 开始，支持动态权限。

本文档主要介绍 TiDB 权限相关操作、各项操作需要的权限以及权限系统的实现。

权限相关操作

授予权限

授予 xxx 用户对数据库 test 的读权限：

GRANT SELECT ON test.* TO 'xxx'@'%';

为 xxx 用户授予所有数据库，全部权限：

GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'xxx'@'%';

默认情况下，如果指定的用户不存在，GRANT 语句将报错。该行为受 SQL Mode 中的 NO_AUTO_CREATE_USER 控制。

SET sql_mode=DEFAULT;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

SELECT @@sql_mode;
+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| @@sql_mode                                                                                                                                |
+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| ONLY_FULL_GROUP_BY,STRICT_TRANS_TABLES,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,NO_AUTO_CREATE_USER,NO_ENGINE_SUBSTITUTION |
+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

SELECT * FROM mysql.user WHERE user='idontexist';
Empty set (0.00 sec)

GRANT ALL PRIVILEGES ON test.* TO 'idontexist';
ERROR 1105 (HY000): You are not allowed to create a user with GRANT

SELECT user,host,authentication_string FROM mysql.user WHERE user='idontexist';
Empty set (0.00 sec)

在下面的例子中，由于没有将 SQL Mode 设置为 NO_AUTO_CREATE_USER，用户 idontexist 会被自动创建且密码为空。不推荐使用这种方式，因为会带来安全风险：如果用户名拼写错误，会导致新用户被创建且密码为空。

SET @@sql_mode='ONLY_FULL_GROUP_BY,STRICT_TRANS_TABLES,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,NO_ENGINE_SUBSTITUTION';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

SELECT @@sql_mode;
+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| @@sql_mode                                                                                                            |
+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| ONLY_FULL_GROUP_BY,STRICT_TRANS_TABLES,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,NO_ENGINE_SUBSTITUTION |
+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

SELECT * FROM mysql.user WHERE user='idontexist';
Empty set (0.00 sec)

GRANT ALL PRIVILEGES ON test.* TO 'idontexist';
Query OK, 1 row affected (0.05 sec)

SELECT user,host,authentication_string FROM mysql.user WHERE user='idontexist';
+------------+------+-----------------------+
| user       | host | authentication_string |
+------------+------+-----------------------+
| idontexist | %    |                       |
+------------+------+-----------------------+
1 row in set (0.01 sec)

GRANT 还可以模糊匹配地授予用户数据库的权限：

GRANT ALL PRIVILEGES ON `te%`.* TO genius;

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

SELECT user,host,db FROM mysql.db WHERE user='genius';

+--------|------|-----+
| user   | host | db  |
+--------|------|-----+
| genius | %    | te% |
+--------|------|-----+
1 row in set (0.00 sec)

这个例子中通过 % 模糊匹配，所有 te 开头的数据库，都被授予了权限。

收回权限

REVOKE 语句与 GRANT 对应：

REVOKE ALL PRIVILEGES ON `test`.* FROM 'genius'@'localhost';

REVOKE ALL PRIVILEGES ON `te%`.* FROM 'genius'@'%';

ERROR 1141 (42000): There is no such grant defined for user 'genius' on host '%'

关于模糊匹配和转义，字符串和 identifier：

GRANT ALL PRIVILEGES ON `te\%`.* TO 'genius'@'localhost';

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

上述例子是精确匹配名为 te% 的数据库，注意使用 \ 转义字符。

以单引号包含的部分，是一个字符串。以反引号包含的部分，是一个 identifier。注意下面的区别：

GRANT ALL PRIVILEGES ON 'test'.* TO 'genius'@'localhost';

ERROR 1064 (42000): You have an error in your SQL syntax; check the
manual that corresponds to your MySQL server version for the right
syntax to use near ''test'.* to 'genius'@'localhost'' at line 1

GRANT ALL PRIVILEGES ON `test`.* TO 'genius'@'localhost';

Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

如果想将一些特殊的关键字做为表名，可以用反引号包含起来。比如：

CREATE TABLE `select` (id int);

Query OK, 0 rows affected (0.27 sec)

查看为用户分配的权限

SHOW GRANTS 语句可以查看为用户分配了哪些权限。例如：

查看当前用户的权限：

SHOW GRANTS;

+-------------------------------------------------------------+
| Grants for User                                             |
+-------------------------------------------------------------+
| GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'root'@'%' WITH GRANT OPTION |
+-------------------------------------------------------------+

或者：

SHOW GRANTS FOR CURRENT_USER();

查看某个特定用户的权限：

SHOW GRANTS FOR 'user'@'host';

例如，创建一个用户 rw_user@192.168.% 并为其授予 test.write_table 表的写权限，和全局读权限。

CREATE USER `rw_user`@`192.168.%`;
GRANT SELECT ON *.* TO `rw_user`@`192.168.%`;
GRANT INSERT, UPDATE ON `test`.`write_table` TO `rw_user`@`192.168.%`;

查看用户 rw_user@192.168.% 的权限。

SHOW GRANTS FOR `rw_user`@`192.168.%`;

+------------------------------------------------------------------+
| Grants for rw_user@192.168.%                                     |
+------------------------------------------------------------------+
| GRANT Select ON *.* TO 'rw_user'@'192.168.%'                     |
| GRANT Insert,Update ON test.write_table TO 'rw_user'@'192.168.%' |
+------------------------------------------------------------------+

动态权限

从 v5.1 开始，TiDB 支持 MySQL 8.0 中的动态权限特性。动态权限用于限制 SUPER 权限，实现对某些操作更细粒度的访问。例如，系统管理员可以使用动态权限来创建一个只能执行 BACKUP 和 RESTORE 操作的用户帐户。

动态权限包括：

  • BACKUP_ADMIN
  • RESTORE_ADMIN
  • ROLE_ADMIN
  • CONNECTION_ADMIN
  • SYSTEM_VARIABLES_ADMIN
  • RESTRICTED_REPLICA_WRITER_ADMIN 允许权限拥有者在 TiDB 集群开启了只读模式的情况下不受影响地执行写入或更新操作，详见 tidb_restricted_read_only 配置项。

若要查看全部的动态权限，请执行 SHOW PRIVILEGES 语句。由于用户可使用插件来添加新的权限，因此可分配的权限列表可能因用户的 TiDB 安装情况而异。

TiDB 各操作需要的权限

TiDB 用户目前拥有的权限可以在 INFORMATION_SCHEMA.USER_PRIVILEGES 表中查找到。例如：

SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.USER_PRIVILEGES WHERE grantee = "'root'@'%'";
+------------+---------------+-------------------------+--------------+
| GRANTEE    | TABLE_CATALOG | PRIVILEGE_TYPE          | IS_GRANTABLE |
+------------+---------------+-------------------------+--------------+
| 'root'@'%' | def           | Select                  | YES          |
| 'root'@'%' | def           | Insert                  | YES          |
| 'root'@'%' | def           | Update                  | YES          |
| 'root'@'%' | def           | Delete                  | YES          |
| 'root'@'%' | def           | Create                  | YES          |
| 'root'@'%' | def           | Drop                    | YES          |
| 'root'@'%' | def           | Process                 | YES          |
| 'root'@'%' | def           | References              | YES          |
| 'root'@'%' | def           | Alter                   | YES          |
| 'root'@'%' | def           | Show Databases          | YES          |
| 'root'@'%' | def           | Super                   | YES          |
| 'root'@'%' | def           | Execute                 | YES          |
| 'root'@'%' | def           | Index                   | YES          |
| 'root'@'%' | def           | Create User             | YES          |
| 'root'@'%' | def           | Create Tablespace       | YES          |
| 'root'@'%' | def           | Trigger                 | YES          |
| 'root'@'%' | def           | Create View             | YES          |
| 'root'@'%' | def           | Show View               | YES          |
| 'root'@'%' | def           | Create Role             | YES          |
| 'root'@'%' | def           | Drop Role               | YES          |
| 'root'@'%' | def           | CREATE TEMPORARY TABLES | YES          |
| 'root'@'%' | def           | LOCK TABLES             | YES          |
| 'root'@'%' | def           | CREATE ROUTINE          | YES          |
| 'root'@'%' | def           | ALTER ROUTINE           | YES          |
| 'root'@'%' | def           | EVENT                   | YES          |
| 'root'@'%' | def           | SHUTDOWN                | YES          |
| 'root'@'%' | def           | RELOAD                  | YES          |
| 'root'@'%' | def           | FILE                    | YES          |
| 'root'@'%' | def           | CONFIG                  | YES          |
| 'root'@'%' | def           | REPLICATION CLIENT      | YES          |
| 'root'@'%' | def           | REPLICATION SLAVE       | YES          |
+------------+---------------+-------------------------+--------------+
31 rows in set (0.00 sec)

ALTER

  • 对于所有的 ALTER 语句，均需要用户对所操作的表拥有 ALTER 权限。
  • 除 ALTER...DROP 和 ALTER...RENAME TO 外，均需要对所操作表拥有 INSERT 和 CREATE 权限。
  • 对于 ALTER...DROP 语句，需要对表拥有 DROP 权限。
  • 对于 ALTER...RENAME TO 语句，需要对重命名前的表拥有 DROP 权限，对重命名后的表拥有 CREATE 和 INSERT 权限。

BACKUP

需要拥有 SUPER 或者 BACKUP_ADMIN 权限。

CREATE DATABASE

需要拥有全局 CREATE 权限。

CREATE INDEX

需要对所操作的表拥有 INDEX 权限。

CREATE TABLE

需要对要创建的表所在的数据库拥有 CREATE 权限；若使用 CREATE TABLE...LIKE... 需要对相关的表拥有 SELECT 权限。

CREATE VIEW

需要拥有 CREATE VIEW 权限。

DROP DATABASE

需要对数据库拥有 DROP 权限。

DROP INDEX

需要对所操作的表拥有 INDEX 权限。

DROP TABLES

需要对所操作的表拥有 DROP 权限。

LOAD DATA

LOAD DATA 需要对所操作的表拥有 INSERT 权限。执行 REPLACE INTO 语句还需要对所操作的表拥有 DELETE 权限。

TRUNCATE TABLE

需要对所操作的表拥有 DROP 权限。

RENAME TABLE

需要对重命名前的表拥有 ALTER 和 DROP 权限，对重命名后的表拥有 CREATE 和 INSERT 权限。

ANALYZE TABLE

需要对所操作的表拥有 INSERT 和 SELECT 权限。

SHOW

SHOW CREATE TABLE 需要任意一种权限。

SHOW CREATE VIEW 需要 SHOW VIEW 权限。

SHOW GRANTS 需要拥有对 mysql 数据库的 SELECT 权限。如果是使用 SHOW GRANTS 查看当前用户权限，则不需要任何权限。

SHOW PROCESSLIST 需要 SUPER 权限来显示属于其他用户的连接。

CREATE ROLE/USER

CREATE ROLE 需要 CREATE ROLE 权限。

CREATE USER 需要 CREATE USER 权限

DROP ROLE/USER

DROP ROLE 需要 DROP ROLE 权限。

DROP USER 需要 CREATE USER 权限

ALTER USER

ALTER USER 需要 CREATE USER 权限。

GRANT

GRANT 需要 GRANT 权限并且拥有 GRANT 所赋予的权限。

如果在 GRANTS 语句中创建用户，需要有 CREATE USER 权限。

GRANT ROLE 操作需要拥有 SUPER 或者 ROLE_ADMIN 权限。

REVOKE

REVOKE 需要 GRANT 权限并且拥有 REVOKE 所指定要撤销的权限。

REVOKE ROLE 操作需要拥有 SUPER 或者 ROLE_ADMIN 权限。

SET GLOBAL

使用 SET GLOBAL 设置全局变量需要拥有 SUPER 或者 SYSTEM_VARIABLES_ADMIN 权限。

ADMIN

需要拥有 SUPER 权限。

SET DEFAULT ROLE

需要拥有 SUPER 权限。

KILL

使用 KILL 终止其他用户的会话需要拥有 SUPER 或者 CONNECTION_ADMIN 权限。

权限系统的实现

授权表

以下几张系统表是非常特殊的表，权限相关的数据全部存储在这几张表内。

  • mysql.user：用户账户，全局权限
  • mysql.db：数据库级别的权限
  • mysql.tables_priv：表级别的权限
  • mysql.columns_priv：列级别的权限，当前暂不支持

这几张表包含了数据的生效范围和权限信息。例如，mysql.user 表的部分数据：

SELECT User,Host,Select_priv,Insert_priv FROM mysql.user LIMIT 1;

+------|------|-------------|-------------+
| User | Host | Select_priv | Insert_priv |
+------|------|-------------|-------------+
| root | %    | Y           | Y           |
+------|------|-------------|-------------+
1 row in set (0.00 sec)

这条记录中，Host 和 User 决定了 root 用户从任意主机 (%) 发送过来的连接请求可以被接受，而 Select_priv 和 Insert_priv 表示用户拥有全局的 Select 和 Insert 权限。mysql.user 这张表里面的生效范围是全局的。

mysql.db 表里面包含的 Host 和 User 决定了用户可以访问哪些数据库，权限列的生效范围是数据库。

理论上，所有权限管理相关的操作，都可以通过直接对授权表的 CRUD 操作完成。

实现层面其实也只是包装了一层语法糖。例如删除用户会执行：

DELETE FROM mysql.user WHERE user='test';

但是，不推荐手动修改授权表，建议使用 DROP USER 语句：

DROP USER 'test';

连接验证

当客户端发送连接请求时，TiDB 服务器会对登录操作进行验证。验证过程先检查 mysql.user 表，当某条记录的 User 和 Host 和连接请求匹配上了，再去验证 authentication_string。用户身份基于两部分信息，发起连接的客户端的 Host，以及用户名 User。如果 User 不为空，则用户名必须精确匹配。

User+Host 可能会匹配 user 表里面多行，为了处理这种情况，user 表的行是排序过的，客户端连接时会依次去匹配，并使用首次匹配到的那一行做权限验证。排序是按 Host 在前，User 在后。

请求验证

连接成功之后，请求验证会检测执行操作是否拥有足够的权限。

对于数据库相关请求 (INSERT, UPDATE)，先检查 mysql.user 表里面的用户全局权限，如果权限够，则直接可以访问。如果全局权限不足，则再检查 mysql.db 表。

user 表的权限是全局的，并且不管默认数据库是哪一个。比如 user 里面有 DELETE 权限，任何一行，任何的表，任何的数据库。

db表里面，User 为空是匹配匿名用户，User 里面不能有通配符。Host 和 Db 列里面可以有 % 和 _，可以模式匹配。

user 和 db 读到内存也是排序的。

tables_priv 和 columns_priv 中使用 % 是类似的，但是在Db, Table_name, Column_name 这些列不能包含 %。加载进来时排序也是类似的。

生效时机

TiDB 启动时，将一些权限检查的表加载到内存，之后使用缓存的数据来验证权限。系统会周期性的将授权表从数据库同步到缓存，生效则是由同步的周期决定，目前这个值设定的是 5 分钟。

修改了授权表，如果需要立即生效，可以手动调用：

FLUSH PRIVILEGES;
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