Gerenciar a segurança dos dados do aplicativo usando visualizações seguras parametrizadas do AlloyDB

Este documento descreve como usar visualizações seguras parametrizadas no AlloyDB para PostgreSQL, que permite limitar o acesso a dados com base em parâmetros nomeados específicos do aplicativo, como credenciais de usuário do aplicativo. As visualizações seguras parametrizadas melhoram a segurança e o controle de acesso estendendo a funcionalidade das visualizações do PostgreSQL. Essas visualizações também mitigam os riscos de executar consultas não confiáveis de aplicativos, impondo várias restrições automaticamente a qualquer consulta executada.

Para mais informações, consulte a visão geral das visualizações seguras parametrizadas e o tutorial de visualizações seguras parametrizadas.

Antes de começar

Neste documento, presumimos que você criou um cluster e uma instância do AlloyDB. Para mais informações, consulte Criar um banco de dados.

Antes de usar as visualizações seguras parametrizadas, faça o seguinte:

  1. Solicite acesso às visualizações seguras parametrizadas e aguarde a confirmação de ativação antes de começar.

  2. Aguarde a equipe do AlloyDB ativar a flag do banco de dados parameterized_views.enabled, que carrega as bibliotecas de extensão necessárias. Essa flag do banco de dados precisa ser ativada antes de você começar.

    Depois que a equipe do AlloyDB ativar a flag do banco de dados parameterized_views.enabled, o banco de dados será reiniciado para que essas mudanças entrem em vigor.

  3. Use o AlloyDB Studio ou o psql para criar a extensão parameterized_views em qualquer banco de dados em que uma visualização parametrizada seja criada:

    -- Requires parameterized_views.enabled set to true
    CREATE EXTENSION parameterized_views;
    

    Quando a extensão é criada, um esquema chamado parameterized_views também é criado pelo sistema para que as APIs fiquem contidas no namespace do esquema e não entrem em conflito com as APIs existentes.

Criar uma visualização segura com parâmetros

Para criar uma visualização segura parametrizada, siga estas etapas:

  1. Execute o comando DDL CREATE VIEW, conforme mostrado no exemplo a seguir:

    CREATE VIEW secure_checked_items WITH (security_barrier) AS
    SELECT bag_id, timestamp, location
    FROM checked_items t
    WHERE customer_id = $@app_end_userid;
    

    No exemplo anterior, a visualização segura parametrizada permite o acesso a três colunas de uma tabela chamada /users/checked_items/. A visualização limita os resultados a linhas em que /users.id/checked_items.customer_id/ corresponde a um parâmetro obrigatório.

    Use os seguintes atributos:

    • Crie a visualização usando a opção security_barrier.
    • Para restringir os usuários do aplicativo para que eles só possam visualizar as linhas que têm permissão para acessar, adicione os parâmetros necessários usando a sintaxe $@PARAMETER_NAME na cláusula WHERE. Um caso de uso comum é verificar o valor de uma coluna usando WHERE COLUMN = $@PARAMETER_NAME.
    • $@PARAMETER_NAME indica um parâmetro de visualização nomeado. O valor é fornecido quando você usa a API execute_parameterized_query. Os parâmetros de visualização nomeada têm os seguintes requisitos:
      • Os parâmetros de visualização nomeados precisam começar com uma letra (a-z).
      • É possível usar letras com acentos e não latinas, além de sublinhados (_).
      • Os caracteres seguintes podem ser letras, sublinhados ou dígitos (0-9).
      • Os parâmetros de visualização nomeados não podem conter $.
      • Os parâmetros de visualização nomeados diferenciam maiúsculas de minúsculas. Por exemplo, $@PARAMETER_NAME é interpretado de maneira diferente de $@parameter_name.
  2. Conceda SELECT na visualização a qualquer usuário do banco de dados que tenha permissão para consultar a visualização.

  3. Conceda USAGE no esquema que contém as tabelas definidas na visualização a qualquer usuário do banco de dados que tenha permissão para consultar a visualização.

Para mais informações, consulte Proteger e controlar o acesso a dados do aplicativo usando visualizações seguras parametrizadas.

Configurar a segurança do aplicativo

Para configurar a segurança dos seus apps usando visualizações seguras parametrizadas, siga estas etapas:

  1. Crie as visualizações parametrizadas seguras como um usuário administrativo. Esse usuário é um usuário do banco de dados do AlloyDB que realiza operações administrativas para o aplicativo, incluindo a configuração do banco de dados e a administração de segurança.
  2. Crie uma nova função de banco de dados para executar consultas em visualizações seguras parametrizadas. Essa é uma função de banco de dados do AlloyDB que o aplicativo usa para se conectar e fazer login no banco de dados e executar consultas em visualizações parametrizadas.

    1. Conceda as permissões da nova função às visualizações seguras, que normalmente incluem privilégios SELECT para as visualizações e USAGE nos esquemas.
    2. Limite os objetos que esse papel pode acessar ao conjunto mínimo de funções e objetos públicos necessários para o aplicativo. Evite fornecer acesso a esquemas e tabelas que não são públicos.

    Quando você consulta as visualizações, o aplicativo fornece os valores dos parâmetros de visualização necessários, que estão vinculados à identidade do usuário do aplicativo.

    Para mais informações, consulte Criar um usuário de banco de dados.

Consultar uma visualização segura parametrizada

Para consultar uma visualização segura parametrizada, use uma das seguintes opções que melhor oferece suporte ao seu caso de uso:

  • Com base em JSON: use essa API para executar a consulta em uma única vez e retornar linhas JSON.
  • Com base em CURSOR: use essa API quando você tiver consultas mais longas ou quando tiver consultas grandes e quiser buscar o resultado em lotes. A função execute_parameterized_query fornecida pela extensão parameterized_views aceita um nome de cursor.
  • Instrução PREPARE EXECUTE: use-a para instruções preparadas que podem ser executadas várias vezes com valores de parâmetros diferentes.

Para consultar visualizações seguras parametrizadas, use a função execute_parameterized_query() fornecida pela extensão parameterized_views.

API JSON

Essa API tem limitações porque declara um cursor para a consulta especificada. Como resultado, a consulta precisa ser compatível com os cursores do PostgreSQL. Por exemplo, a API CURSOR não oferece suporte a instruções DO ou SHOW.

Essa API também não restringe os resultados por tamanho ou pelo número de linhas retornadas.

Execute a função execute_parameterized_query(), que tem a seguinte sintaxe:

SELECT * FROM
parameterized_views.execute_parameterized_query(
    query => SQL_QUERY,
    param_names => ARRAY [PARAMETER_NAMES],
    param_values => ARRAY [PARAMETER_VALUES]
)

Substitua:

  • SQL_QUERY: uma consulta SQL com uma cláusula FROM que se refere a uma ou mais visualizações seguras parametrizadas.
  • PARAMETER_NAMES: uma lista de nomes de parâmetros a serem transmitidos como strings.
  • PARAMETER_VALUES: uma lista de valores de parâmetro a serem transmitidos.
    • Essa lista precisa ter o mesmo tamanho que a lista param_names, em que a ordem dos valores corresponde à ordem dos nomes.
    • O tipo exato dos valores é inferido da consulta e da definição de visualização parametrizada. As conversões de tipo são realizadas quando necessário e quando possível para o valor do parâmetro fornecido. Em caso de incompatibilidade de tipo, um erro é gerado.

A função retorna uma tabela de objetos JSON. Cada linha na tabela é equivalente ao valor ROW_TO_JSON() da linha de resultado da consulta original.

Use o exemplo a seguir para consultar uma visualização segura parametrizada:

SELECT * FROM
parameterized_views.execute_parameterized_query(
    query => 'SELECT * FROM secure_checked_items',
    param_names => ARRAY ['app_end_userid'],
    param_values => ARRAY ['40']
)

O uso dessa API limita o tamanho do conjunto de resultados pelo tamanho expresso em kilobytes (kB) dos resultados e pelo número de linhas. É possível configurar esses limites usando parameterized_views.json_results_max_size e parameterized_views.json_results_max_rows.

API CURSOR

Execute a função execute_parameterized_query(), que cria e retorna um CURSOR no escopo da transação que você usa para recuperar os resultados da consulta:

SELECT * FROM
parameterized_views.execute_parameterized_query(
    query => SQL_QUERY,
    cursor_name => CURSOR_NAME,
    param_names => ARRAY [PARAMETER_NAMES],
    param_values => ARRAY [PARAMETER_VALUES]
)

Substitua:

  • SQL_QUERY: uma consulta SQL com uma cláusula FROM que se refere a uma ou mais visualizações seguras parametrizadas.
  • CURSOR_NAME: nome do cursor a ser declarado.
  • PARAMETER_NAMES: uma lista de nomes de parâmetros a serem transmitidos como strings.
  • PARAMETER_VALUES: uma lista de valores de parâmetro a serem transmitidos. Essa lista precisa ter o mesmo tamanho que a lista param_names, em que a ordem dos valores corresponde à ordem dos nomes. O tipo exato dos valores é inferido da consulta e da definição de visualização parametrizada. As conversões de tipo são realizadas quando necessário e quando possível para o valor do parâmetro fornecido. Em caso de incompatibilidade de tipo, um erro é gerado.

Use o exemplo a seguir para consultar uma visualização segura parametrizada:

  -- start a transaction as the that is the default lifetime of a CURSOR
  BEGIN;
  -- create a cursor called 'mycursor'
  SELECT * FROM parameterized_views.execute_parameterized_query(
   query => 'SELECT * FROM secure_checked_items',
   cursor_name => 'mycursor'
   param_names => ARRAY ['app_end_userid'],
   param_values => ARRAY ['40']
  );

  -- then, to actually fetch the results
  FETCH ALL FROM mycursor;
  -- end the transaction, which will clean up the cursor
  END;

O cursor retornado é um cursor WITHOUT HOLD NO SCROLL. Não é possível usar o cursor para recuperar linhas de maneira não sequencial, por exemplo, em uma direção para trás. Não é possível usar o cursor fora da transação que o criou.

Instrução PREPARE

Use o comando PREPARE .. AS RESTRICTED para criar uma instrução preparada que referencia visualizações parametrizadas. Essas instruções preparadas oferecem suporte a parâmetros posicionais e impõem várias restrições quando são executadas. Para mais informações, consulte Mecanismo de segurança.

Esse recurso estende PREPARE e EXECUTE commands para oferecer suporte a parâmetros de visualização nomeados. Use instruções preparadas para evitar a sobrecarga de análise, análise e reescrita a cada vez que a instrução é executada, o que pode resultar em ganhos de desempenho significativos, especialmente para consultas complexas ou executadas com frequência. Uma instrução preparada é um objeto do lado do servidor que pode otimizar o desempenho ao pré-compilar e armazenar uma instrução SQL parametrizada para execução posterior.

Essa API tem limitações porque a instrução precisa ser permitida em uma instrução PREPARE, o que significa que apenas as instruções SELECT e VALUES são compatíveis.

Essa API também não restringe os resultados por tamanho ou número de linhas retornadas.

Para criar uma instrução preparada que faz referência a visualizações parametrizadas, execute o comando PREPARE .. AS RESTRICTED:

PREPARE pquery (/POSITIONAL_PARAM_TYPES/)
        AS RESTRICTED query % a query that may refer to parameterized views
EXECUTE pquery (/POSITIONAL_PARAM_VALUES/)
      WITH VIEW PARAMETERS (VIEW_PARAM_NAME1 = VIEW_PARAM_VALUE1[, ...]);

Substitua:

  • POSITIONAL_PARAM_TYPES: um ou mais parâmetros posicionais usados na consulta RESTRICTED.
  • POSITIONAL_PARAM_VALUES: os valores reais que são substituídos pelos parâmetros posicionais definidos na instrução PREPARE.
  • VIEW_PARAM_NAME: o nome do parâmetro esperado pelas visualizações parametrizadas referenciadas na consulta RESTRICTED.
  • VIEW_PARAM_VALUE: os valores reais que estão sendo transmitidos para os parâmetros viewParamName correspondentes das visualizações parametrizadas.

Para incluir parâmetros em uma instrução preparada, forneça uma lista de tipos de dados na instrução PREPARE. Na instrução preparada, você se refere aos parâmetros por posição usando, por exemplo, $1 e $2.

Use o comando EXECUTE .. WITH VIEW PARAMETERS para executar uma instrução preparada anteriormente que você criou usando o comando PREPARE .. AS RESTRICTED. Se a instrução PREPARE que criou a instrução especificou parâmetros posicionais, é necessário transmitir um conjunto compatível de parâmetros para a instrução EXECUTE. É necessário transmitir todos os parâmetros de visualização nomeados necessários por visualizações parametrizadas na cláusula WITH VIEW PARAMETERS.

Use o exemplo a seguir para consultar uma visualização segura parametrizada:

PREPARE pquery (timestamp) AS RESTRICTED SELECT * FROM secure_checked_items WHERE timestamp > $1;

EXECUTE pquery (current_date - 1) WITH VIEW PARAMETERS (app_end_userid = 40);
EXECUTE pquery (current_date - 30) WITH VIEW PARAMETERS (app_end_userid = 40);

Restrições aplicadas em consultas

Confira a seguir o conjunto de operações restritas para consultas executadas usando as opções descritas em Consultar uma visualização segura parametrizada:

  • Qualquer invocação recursiva de qualquer API (execute_parameterized_query) ou usando EXECUTE .. WITH VIEW PARAMETERS é proibida. Assim, apenas os valores especificados pelo aplicativo são usados. Essa restrição também impede que a consulta seja usada para contornar o envelope de segurança do conjunto de valores de parâmetro.
  • Algumas extensões que iniciam uma nova sessão em segundo plano não são permitidas, incluindo as extensões dblink, pg_cron e pg_background.
  • Confira a seguir o conjunto de construções de consulta permitidas que são restringidas:
    • Instruções SELECT somente leitura são permitidas.
    • São permitidas instruções SHOW, CALL e DO somente leitura.
    • Instruções DML, como INSERT, UPDATE e DELETE, não são permitidas.
    • As instruções DDL, como CREATE TABLE e ALTER TABLE, não são permitidas.
    • Outros tipos de instrução, como LOAD, SET, CLUSTER, LOCK, CHECKPOINT e EXPLAIN, não são permitidos.
  • As instruções EXPLAIN não são permitidas para evitar a possibilidade de ataques de canal oculto usando planos de consulta. Para mais informações, consulte Canal oculto.

Listar todas as visualizações parametrizadas

Use a extensão parameterized_views para listar todas as visualizações parametrizadas no banco de dados usando a visualização all_parameterized_views. A saída dessa visualização é a mesma da visualização de catálogo pg_views, mas o all_parameterized_views lista apenas visualizações com parâmetros de visualização nomeados.

Para listar visualizações parametrizadas, use o exemplo a seguir:

postgres=# select * from parameterized_views.all_parameterized_views ;
schemaname |      viewname      | viewowner |                       definition
-----------+--------------------+-----------+---------------------------------------------------------
public     | checked_items_view | postgres  |  SELECT checked_items.bag_id,                          +
           |                    |           |     checked_items."timestamp",                         +
           |                    |           |     checked_items.location                             +
           |                    |           |    FROM checked_items                                  +
           |                    |           |   WHERE (checked_items.customer_id = $@app_end_userid);

Para listar uma visualização parametrizada em all_parameterized_views, verifique se a visualização parametrizada contém pelo menos um parâmetro de visualização nomeado na definição.

A seguir