Java脚本引擎

# 第一部分 概述

`OpenLDAP`客户端和服务器能够使用传输层安全（`TLS`）框架来提供完整性和机密性保护，并使用`SASL`外部机制支持`LDAP`身份验证。本文介绍如何启用`LDAP`的安全连接，访问[LDAP官方文档](https://www.openldap.org/doc/admin26/tls.html)查看完整配置。

`LDAP`的安全连接有两种方式：

- 启用标准`ldap:///`连接，即监听所有网络接口上的`LDAP`标准端口 `389`，通过 `StartTLS`对通信内容进行加密处理，避免明文传输。

- 启用`ldaps:///`连接，在`TLS`中传输`LDAP`协议，默认端口为`636`。





## 1.1 传输层安全协议

`TLS`是传输层安全协议（`Transport Layer Security`），也经常与其前身安全套接层（`SSL，Secure Sockets Layer`）的并列，写作`TLS/SS`L。有时也直接以`SSL`代之。该协议广泛应用于电子邮件、即时通信等应用中，最常见的场景就是`HTTPS`。`SSL`系列协议由于年代久远且屡屡爆出安全隐患问题，自2015年后已被全面弃用。

`TLS`协议旨在运用证书来提供加密，保护端对端的通信秘密、完整和认证功能，免受第三方的窥探和篡改。`TLS`在 1999 年被互联网工程任务组（`IETF，Internet Engineering Task Force`）确立为标准之一。目前最新的`TLS`版本为`1.3`，为同时兼顾安全性和兼容性，本文遵循 ***[Mozilla SSL 配置生成器](https://ssl-config.mozilla.org/)***，采用同时启用`TLS 1.2`和`TLS 1.3`的中间（`Intermediate`）配置。

# 第二部分 配置安全连接

## 2.1 签发证书（自签名证书，如已有证书，则忽略此步骤）

> <span style="color:red;">自己签发的证书，是不受其他服务器信任的，生产环境不建议采用自签名证书。**此步骤仅供参考，需要根据实际情况进行调整**</span>

在`LDAP`编译时已启用`TLS`，并采用`OpenSSL`(`--with-tls=openssl`)，所以此处以`OpenSSL`命令行工具为例，签发根证书和服务器证书。首先为根证书编写`OpenSSL`配置文件。

```toml
[ req ]
distinguished_name  = req_distinguished_name
string_mask         = utf8only
x509_extensions     = v3_ca
prompt              = no

[ req_distinguished_name ]
countryName                     = CN
stateOrProvinceName             = Nanjing
localityName                    = Nanjing
organizationName                = Jianggujin
organizationalUnitName          = Jianggujin
commonName                      = Jianggujin Certificate Authority
emailAddress                    = ldap@jianggujin.com

[ v3_ca ]
subjectKeyIdentifier = hash
authorityKeyIdentifier = keyid:always,issuer
basicConstraints = critical, CA:true
keyUsage = critical, digitalSignature, keyCertSign
```

将上述内容保存为 `ca.conf` 文件，然后执行如下命令，生成根证书的`4096`位`RSA`私钥，并签发根证书。

```sh
$ openssl genrsa -out ca.key 4096
$ openssl req -x509 -new -sha512 -nodes -key ca.key -days 7307 -out ca.crt -config ca.conf
```

接下来给服务器证书编写`OpenSSL`配置。此处要注意<span style="color:red;"> **commonName** 和 **sans** 部分应与服务器的主机名一致</span>。

```toml
[ req ]
prompt              = no
days                = 365
default_md          = sha256
distinguished_name  = req_distinguished_name
x509_extensions      = v3_server

[ req_distinguished_name ]
countryName                     = CN
stateOrProvinceName             = Nanjing
localityName                    = Nanjing
organizationName                = Jianggujin
organizationalUnitName          = Jianggujin
commonName                      = ldap.jianggujin.com
emailAddress                    = ldap@jianggujin.com

[ v3_server ]
basicConstraints = CA:false
subjectKeyIdentifier = hash
authorityKeyIdentifier = keyid:always,issuer:always
keyUsage = critical, digitalSignature, keyEncipherment
extendedKeyUsage = serverAuth, clientAuth
subjectAltName = @sans

[ sans ]
DNS.0 = ldap.jianggujin.com
```

将上述内容保存为 `server.conf` 文件后，然后执行如下命令，先签发服务器证书请求，再用根证书签发服务器证书。

```shell
$ openssl genrsa -out server.key 2048
$ openssl req -config server.conf -key server.key -new -out server.csr
$ openssl x509 -req -in server.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key -out server.crt -extfile server.conf -extensions v3_server -CAcreateserial
```

最后使用根证书验证服务器证书是否有效。

```shell
$ openssl verify -CAfile ca.crt server.crt
server.crt: OK
```

如此，根证书和服务器证书就都签发成功了。

## 2.2 配置TLS

编写如下`LDIF`文件，分别添加 `olcTLSCACertificateFile`、`olcTLSCertificateFile` 和 `olcTLSCertificateKeyFile` 属性，对应 `CA 证书文件`、`服务器证书文件`、`服务器私钥文件`。

```
dn: cn=config
changetype: modify
add: olcTLSCACertificateFile
olcTLSCACertificateFile: /opt/openLDAP/cert/ca.crt # 修改为实际路径
-
add: olcTLSCertificateFile
olcTLSCertificateFile: /opt/openLDAP/cert/server.crt # 修改为实际路径
-
add: olcTLSCertificateKeyFile
olcTLSCertificateKeyFile: /opt/openLDAP/cert/server.key # 修改为实际路径
-
add: olcTLSCipherSuite
olcTLSCipherSuite: ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384:ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384:ECDHE-ECDSA-CHACHA20-POLY1305:ECDHE-RSA-CHACHA20-POLY1305:DHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:DHE-RSA-AES256-GCM-SHA384
-
add: olcTLSDHParamFile
olcTLSDHParamFile: /opt/openLDAP/cert/ffdhe2048.txt # 该文件参见下文获取方式
```

将上述内容保存为 `tls.ldif` 文件后，然后执行如下命令，修改LDAP已有配置。

```shell
$ /opt/openLDAP/sbin/slapmodify -n 0 -l tls.ldif
```

在上述配置中，除了添加证书配置外，用`olcTLSCipherSuite`指定密码套件。此处填写的密码套件是`OpenSSL`格式的。这些密码套件中都使用了瞬现迪菲-赫尔曼密钥交换（`DHE，Ephemeral Diffie-Hellman`）和瞬现椭圆曲线迪菲-赫尔曼密钥交换（`ECDHE，Elliptic Curve Ephemeral Diffie-Hellman`），能提供完全向前保密（`PFS，Perfect Forward Secrecy`），即便私钥暴露，攻击者也不能解密暴露之前的会话内容。

为此，需要用`olcTLSDHParamFile`指定DH参数。因为服务器私钥为`2048`位，也要选择相同位数的DH参数。可以从[ ***Mozilla 下载***](https://ssl-config.mozilla.org/ffdhe2048.txt)这个参数。

## 2.3 配置安全高强度系数

`OpenLDAP`中的安全强度系数（`SSF，Security Strength Factor`）用于控制特定操作的密钥强度下限。在`olcSecurity`中可以配置一组系数，控制不同的操作。

下面列出了几种常见的安全强度系数。

- **ssf**：全局安全强度系数。
- **tls**：`TLS`安全强度系数。
- **update_ssf**：更改内容所需的安全强度系数。
- **simple_bind**：简单认证（即用户名/密码认证）所需的安全强度系数。

简单起见，本文直接配置与密码套件对应的全局安全强度系数，全局禁用了明文操作

> 0 (zero) implies no protection, 1 implies integrity protection only, 56 DES or other weak ciphers, 112 triple DES and similar ciphers, 128 RC4, Blowfish and other similar ciphers, 256 modern ciphers

```
dn: cn=config
changetype: modify
add: olcSecurity
olcSecurity: ssf=128
```

将上述内容保存为 ssf.ldif 文件后，然后执行如下命令，修改LDAP已有配置。

```shell
$ /opt/openLDAP/sbin/slapmodify -n 0 -l ssf.ldif
```

## 2.4 测试TLS 配置

启动`LDAP`服务，启动命令中增加`-h`参数，同时启用`ldap:///`和`ldaps:///`

```shell
$ cd /opt/openLDAP/libexec && ./slapd -h "ldap:/// ldaps:///"
```

> 当不指定`-h`参数运行`slapd`时，默认端点为 `ldap:///`，即监听所有网络接口上的`LDAP`标准端口 `389`，并支持 `StartTLS`。使用上述方式可同时启用，开放`ldaps:///`的端口`636`（注意：需要增加防火墙配置）

### 2.4.1 使用ldapsearch测试连接

```shell
$ /opt/openLDAP/bin/ldapsearch -x -H ldap://ldap.jianggujin.com -D "cn=config" -W -b "cn=schema,cn=config"
Enter LDAP Password:
ldap_bind: Confidentiality required (13)
        additional info: confidentiality required
```

命令中的参数意义如下。

- **-x**：使用简单认证。
- **-H**：服务器地址，为空则表示本机。
- **-D**：要绑定的 DN。
- **-W**：提示输入绑定密码。

返回状态码为 `13`，服务器拒绝了明文连接，并要求使用加密连接则表示配置安全强度系数生效。增加 `-ZZ` 参数，使用`TLS`向服务器发起请求，并在发起`TLS`连接失败的情况下退出。

```shell
$ /opt/openLDAP/bin/ldapsearch -x -H ldap://ldap.jianggujin.com -D "cn=config" -W -b "cn=schema,cn=config" -ZZ
```

连接成功则配置完成，此处需要注意，如果出现证书验证失败问题，尝试将证书导入系统后重试。

```shell
$ cp ca.crt /etc/pki/ca-trust/source/anchors/ 
$ update-ca-trust extract
```

经过上述步骤操作后如依然出现无法连接，提示信息如下：

```shell
$ /opt/openLDAP/bin/ldapsearch -x -H ldap://ldap.jianggujin.com -D "cn=config" -W -b "cn=schema,cn=config" -ZZ
ldap_start_tls: Connect error (-11)
        additional info: error:1416F086:SSL routines:tls_process_server_certificate:certificate verify failed (self signed certificate in certificate chain)
```

该错误是因为我们的自签名证书不受信导致的，可以尝试修改`LDAP`客户端的配置，添加`TLS_CACERT`并指定`CA`证书，该值等价于配置`TLS`中的`olcTLSCACertificateFile`参数。

```shell
$ vi /opt/openLDAP/etc/openldap/ldap.conf
```

在其中增加一行

```
TLS_CACERT  /opt/ca/ca.crt  # 修改为实际路径 
```

修改完成并保存后，重试命令。

除了使用`-ZZ`参数开启`startTLS`外，也可以使用下面的命令测试LDAPS连接

```shell
$ /opt/openLDAP/bin/ldapsearch -x -H ldaps://ldap.jianggujin.com -D "cn=config" -W -b "cn=schema,cn=config"
```

### 2.4.2 使用ApacheDirectoryStudios测试连接

> 连接过程如提示信任证书选择全部信任


![ldap-tls01.png](/static/img/07570304df93efd0ed281c4104a26603.ldap-tls01.webp)

图一：`ldap:///`并使用`StartTLS`方式连接


![ldap-tls02.png](/static/img/155dd542f9fdeb7869211628bcc6501c.ldap-tls02.webp)

图二：`ldaps:///`方式连接

### 2.4.3 Java代码测试连接(novell ldaps)

```java
LDAPConnection conn = new LDAPConnection(new LDAPJSSESecureSocketFactory(new DefaultSSLFactory())); # cn.hutool.http.ssl.DefaultSSLFactory
conn.connect("172.31.24.194", 636);
conn.bind(LDAPConnection.LDAP_V3, "cn=config", "jianggujin".getBytes("UTF-8"));
```

### 2.4.4 Java代码测试连接(novell ldap+startTLS)

```java
LDAPConnection conn = new LDAPConnection(new LDAPJSSEStartTLSFactory(new DefaultSSLFactory())); # cn.hutool.http.ssl.DefaultSSLFactory
conn.connect("172.31.24.194", 389);
conn.startTLS();
conn.bind(LDAPConnection.LDAP_V3, "cn=config", "jianggujin".getBytes("UTF-8"));
```

### 2.4.5 Java代码测试连接(原生StartTLS模式)

```java
Hashtable<String, String> env = new Hashtable<>();
env.put(Context.INITIAL_CONTEXT_FACTORY, "com.sun.jndi.ldap.LdapCtxFactory");

// Must use the name of the server that is found in its certificate
env.put(Context.PROVIDER_URL, "ldap://172.31.24.194:389");
// Create initial context
LdapContext ctx = new InitialLdapContext(env, null);

// Start TLS
StartTlsResponse tls = (StartTlsResponse) ctx.extendedOperation(new StartTlsRequest());
tls.setHostnameVerifier((s, d) -> true);
tls.negotiate(new DefaultSSLFactory()); # cn.hutool.http.ssl.DefaultSSLFactory

// Perform simple client authentication
ctx.addToEnvironment(Context.SECURITY_AUTHENTICATION, "simple");
ctx.addToEnvironment(Context.SECURITY_PRINCIPAL, "cn=directory manager,dc=jianggujin,dc=com");
ctx.addToEnvironment(Context.SECURITY_CREDENTIALS, "jianggujin");
// do something
ctx.close();
```

### 2.4.6 Java代码测试连接(原生ldaps模式)

自定义`SocketFactory`（用于忽略证书验证，如生产环境不需要则忽略该步骤，需要将证书导入`Java`证书库）

```java
import cn.hutool.http.ssl.DefaultSSLFactory;

import javax.net.SocketFactory;
import java.io.IOException;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;
import java.net.UnknownHostException;

public class CustomSocketFactory extends SocketFactory {
    private DefaultSSLFactory factory;

    /**
     * 该方法非常重要，不能删除，且返回类型为当前类，否则会不匹配导致类转换错误
     **/
    public static SocketFactory getDefault() {
        return new CustomSocketFactory();
    }

    public CustomSocketFactory() {
        factory = new DefaultSSLFactory();
    }

    @Override
    public Socket createSocket(String s, int i) throws IOException, UnknownHostException {
        return factory.createSocket(s, i);
    }

    @Override
    public Socket createSocket(String s, int i, InetAddress inetAddress, int i1)
            throws IOException, UnknownHostException {
        return factory.createSocket(s, i, inetAddress, i1);
    }

    @Override
    public Socket createSocket(InetAddress inetAddress, int i) throws IOException {
        return factory.createSocket(inetAddress, i);
    }

    @Override
    public Socket createSocket(InetAddress inetAddress, int i, InetAddress inetAddress1, int i1) throws IOException {
        return factory.createSocket(inetAddress, i, inetAddress1, i1);
    }
}
```

测试代码如下：

```java
Hashtable<String, Object> env = new Hashtable<>();
env.put(Context.INITIAL_CONTEXT_FACTORY, "com.sun.jndi.ldap.LdapCtxFactory");
env.put(Context.PROVIDER_URL, "ldaps://172.31.24.194:636");
env.put(Context.SECURITY_AUTHENTICATION, "simple");
env.put(Context.SECURITY_PRINCIPAL, "cn=directory manager,dc=jianggujin,dc=com");
env.put(Context.SECURITY_CREDENTIALS, "jianggujin");
env.put("java.naming.ldap.factory.socket", CustomSocketFactory.getClass().getName());
// Create initial context
LdapContext ctx = new InitialLdapContext(env, null);
// do something;
ctx.close();
```

# 第三部分 引用
1. [OpenLDAP 从零开始：（一）TLS 配置](https://lab.jinkan.org/2022/09/15/openldap-from-scratch-1/)

OpenLdap启用安全连接

:::tip{title="提示"}
OpenLdap的数据同步功能是实现多服务器环境下数据一致性的关键技术。通过合理选择和配置同步方案，企业可以确保其LDAP服务的稳定性、可靠性和高效性。无论是简单的一主多从模式，还是复杂的多主模式，都需要根据实际的业务需求和系统环境来进行选择。在配置同步方案时，应当注意同步参数的正确设置，以及冲突解决策略的制定。同时，定期的监控和维护也是确保数据同步正常运行的重要环节。
:::



# 第一部分 常见同步模式与组合方案
## 1.1 常见同步模式
### 1.1.1 一主多从（Master-Slave）模式

**适用场景**

这种模式适用于需要将一个主服务器的数据复制到多个从服务器的场景。在这种模式下，所有的更改都在主服务器上进行，然后同步到从服务器。这有助于减轻主服务器的负担，同时确保数据的一致性。

**优点**

- **简单易配置**：一主多从模式相对容易设置和维护。
- **读写分离**：从服务器可以处理读取请求，减轻主服务器的压力。
- **高可用性**：如果主服务器出现故障，可以快速切换到从服务器，保证服务的连续性。

**缺点**

- **单点故障**：主服务器若出现故障，所有同步都会受到影响。
- **延迟问题**：数据同步可能存在延迟，特别是在网络状况不佳的情况下。
- **只读从服务器**：从服务器通常只处理读取请求，不支持写入操作。

### 1.1.2 双主（Dual-Master）模式

**适用场景**

双主模式适用于需要两个或多个服务器都能独立处理写入操作的场景。这种模式下，每个服务器都可以接收更新，并同步到其他服务器。

**优点**

- **增强容错能力**：如果一个主服务器宕机，另一个可以继续处理更新。
- **负载均衡**：多个主服务器可以分担写入负载，提高系统性能。
- **地域分布**：可以在不同地理位置部署主服务器，减少网络延迟。

**缺点**

- **配置复杂**：双主模式的配置和管理相对复杂。
- **数据冲突**：在网络分区或服务器时钟不同步的情况下，可能会出现数据冲突。
- **同步开销**：需要更多的资源和带宽来处理多个服务器之间的同步。

### 1.1.3 多主（Multi-Master）模式

**适用场景**

多主模式适用于需要多个服务器同时处理写入操作的场景，且这些服务器之间需要实时同步数据。

**优点**

- **实时同步**：所有服务器都能实时接收和处理更新。
- **高度可用**：系统更加健壮，任何一个服务器的故障都不会影响整体服务。
- **分布式处理**：可以有效利用多个服务器的资源，提高数据处理能力。

**缺点**

- **配置和管理难度大**：多主模式的配置和管理是最复杂的。
- **冲突解决**：需要有效的冲突解决机制来处理数据同步过程中的冲突。
- **成本较高**：需要更多的硬件资源和网络带宽。

## 1.2 常见组合方案

- **主从+双主组合**：在一个大型的LDAP部署中，可以结合使用主从和双主模式。例如，可以将一个数据中心的服务器配置为双主模式，而将其他数据中心的服务器配置为从主数据中心的主服务器同步数据。
- **分层同步**：在大型组织中，可以采用分层同步的方式，即顶层服务器作为主服务器，下层服务器根据地理位置或组织结构作为从服务器或其他主服务器。


:::tip{title="提示"}
本节介绍的同步为生产中常见的同步模式，除了介绍的这些，在OpenLdap中还支持其他的同步模式，具体内容可参见[官网文档](https://www.openldap.org/doc/admin25/replication.html)。
:::

# 第二部分 数据同步配置

在第一部分中介绍了OpenLdap数据同步的常见组合模式，看上去较为复杂，对整体的同步模式进行拆解后可以发现，在数据同步的整体架构中，OpenLdap的服务可以分为两大类，即主机与从机，主机提供数据，从机负责定期从主机获取最新的数据实现数据同步的目的。即使是复杂的多主的场景中，也可以把服务之间理解为互为主从，这样拆解后，对于OpenLdap整体的数据同步配置就比较清晰容易了，只需要关心主机与从机具体的配置即可。

针对常见的配置场景，本人提供了一个在线的[配置生成工具](https://blog.jianggujin.com/c/slapd/)，该工具中可快速对OpenLdap2.4、OpenLdap2.5的基本信息、主从数据同步等进行配置。配置页面截图如下：
![配置生成工具](/static/img/460a27d9b7ce9d8c9b41bc519715149e.image.webp)

第一部分 Java脚本引擎简介

第一部分概述

第一部分 OpenLDAP简介及应用场景

1.1 OpenLDAP简介

第一部分 Java脚本引擎简介

第一部分 概述

第一部分 OpenLDAP简介及应用场景

1.1 OpenLDAP简介

第一部分概述