Spring Cloud之Vault实践踩坑记录

一、Vault 简介

1.1 概述

Vault 是 HashiCorp 公司开发的一个开源项目，用于管理机密信息，例如 API 密钥、密码、证书等。它提供了一种集中式的管理方式来保护敏感的数据，同时也提供了访问控制和加密服务等。

使用 Vault 能够更安全地管理敏感信息，并且可以从应用程序代码中抽象出来，从而简化管理和减少泄露风险。

1.2 Vault 与 Spring Cloud 的关系

Spring Cloud 为构建基于 Spring Boot 的微服务应用提供了各种工具和框架，包括配置管理、服务注册与发现、负载均衡、熔断器等等。Vault 与 Spring Cloud 配合使用，可以实现安全的配置管理。

二 Vault 实践

2.1 安装配置 Vault

2.1.1 Vault 的安装步骤

在 Linux 系统下安装 Vault，可以按照以下步骤进行：

• 下载并解压 Vault 软件包

  $ wget https://releases.hashicorp.com/vault/1.8.1/vault_1.8.1_linux_amd64.zip
  $ unzip vault_1.8.1_linux_amd64.zip

• 移动二进制文件到 /usr/local/bin 目录

  $ sudo mv vault /usr/local/bin/
  

• 检查是否安装成功

  $ vault --version
  

2.1.2 Vault 配置文件的配置方法

Vault 的配置文件是一个 HCL（HashiCorp Configuration Language）格式的文本文件，一般命名为 config.hcl。

下面是一个简单的配置文件示例：

listener "tcp" {
    
    
  address = "127.0.0.1:8200"
  tls_disable = 1
}

storage "file" {
    
    
  path = "/var/lib/vault/data"
}

该配置文件指定了监听地址和存储方式。其中，listener 定义了 Vault 的监听地址和协议，这里指定了 TCP 协议和端口号为 8200；storage 定义了 Vault 存储的方式，这里指定了使用文件系统存储。

2.2 使用 Vault 存储敏感信息

2.2.1 如何使用 Vault 存储敏感信息

首先需要启动 Vault 服务，并进行身份验证。然后可以使用如下命令将密钥存储到 Vault 中：

$ vault kv put secret/myapp/database username=dbuser password=dbpass

上述命令将数据库用户名和密码存储到 Vault 中，路径为 secret/myapp/database。

要检索存储在 Vault 中的密码，使用如下命令：

$ vault kv get secret/myapp/database

上述命令将显示存储在 Vault 中的数据库用户名和密码。

2.2.2 Vault 的加密机制

Vault 提供了多种加密机制来保护敏感的数据。其中最常用的方式是基于 Transit 引擎进行加密。

使用 Transit 引擎，可以对数据进行加密和解密，并且只需定义一次加密策略即可在多个应用程序中重复使用该策略。这样可以有效地保证数据安全性，并减少开发人员在代码中实现加密逻辑的工作量。

2.3 将 Vault 与 Spring Cloud 集成

2.3.1 Spring Cloud 中使用 Vault 的方式

Spring Cloud 提供了 spring-cloud-vault 和 spring-cloud-starter-vault 两个库，用于集成 Vault。在 Spring Boot 应用程序中，可以通过添加这些依赖项，来启用与 Vault 的集成。

例如，在 Maven 项目中可以在 pom.xml 文件中添加以下依赖项：

<dependency>
  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
  <artifactId>spring-cloud-starter-vault-config</artifactId>
  <version>3.0.4</version>
</dependency>

2.3.2 配置 Spring Cloud 和 Vault 之间的连接

配置 Spring Cloud 和 Vault 之间的连接需要设置 Vault 的地址、认证方式以及访问授权等信息。下面是一个简单的 application.yml 示例：

spring:
  cloud:
    vault:
      uri: http://127.0.0.1:8200/
      authentication: TOKEN
      token: {
    
    VAULT_TOKEN}
      ssl:
        key-store:
          location: file:/path/to/vault.keystore
          password: {
    
    KEYSTORE_PASSWORD}
          key-alias: {
    
    KEY_ALIAS}

其中，uri 指定了 Vault 服务的地址；authentication 指定了 Vault 认证方式，这里使用 TOKEN；token 是访问 Vault 的凭证；ssl 定义了安全套接字层（SSL）的设置，包括信任库的位置和密码，以及密钥别名等。

三、Vault 实践踩坑记录

3.1 使用 Vault 时遇到的常见问题及解决方法

1. 无法启动 Vault 服务

   • 问题描述：Vault 服务无法正常启动，报错信息为 “failed to start:”；

   • 可能原因：

     1. 端口冲突，可以通过修改配置文件 “config.hcl” 修改 Vault 服务端口；

     2. 数据目录权限不足，可以修改数据目录的权限或者更改 Vault 服务运行的用户；

     3. 系统没有安装 HashiCorp Vault；

   • 解决方案：

     1. 检查系统中是否安装了 HashiCorp Vault，并确保其已加入 PATH 环境变量中；

     2. 确认端口未被占用，并通过配置文件修改 Vault 服务端口；

     3. 修改数据目录权限或更改 Vault 服务运行的用户。

2. 转发代理使用异常

   • 问题描述：当使用转发代理访问 Vault 服务时，返回 503 错误；

   • 可能原因：

     1. 代理转发地址错误，导致无法正常访问；

     2. Vault 服务并未正确配置 SSL；

     3. 配置文件中 “listener” 部分设置错误。

   • 解决方案：

     1. 检查代理转发地址，并确保其正确有效；

     2. 确认 Vault 服务是否已正确配置 SSL；

     3. 检查配置文件中 “listener” 部分的设置是否正确。

3.2 Vault 与 Spring Cloud 集成中可能出现的问题及解决方法

1. 无法自动续租

   • 问题描述：在使用 Vault 与 Spring Cloud 进行集成后，无法进行自动续租；

   • 可能原因：

     1. Vault Token 权限不足；

     2. 传递给 Spring Cloud 的秘密引用无效；

     3. 没有正确配置 Vault。

   • 解决方案：

     1. 确认使用的 Vault Token 具有续租权限；

     2. 确认传递给 Spring Cloud 的秘密引用有效，且可以被正确解析；

     3. 确认已正确配置 Vault，并为其分配了正确的秘密引用。

2. Vault 密钥错误

   • 问题描述：在使用 Vault 与 Spring Cloud 进行集成后，Vault 密钥无法正确获取；

   • 可能原因：

     1. 配置 Vault 时没有正确连接到 Vault 服务器；

     2. Vault Token 权限不足；

     3. 凭据路径设置错误。

   • 解决方案：

     1. 确认 Vault 连接配置正确，并可以正常连接到 Vault 服务器；

     2. 确定使用的 Vault Token 具有足够的权限获取密钥；

     3. 检查凭据路径是否正确设置。

四、小结回顾

本文主要介绍了在使用 Vault 时可能会遇到的一些常见问题，并给出了相应的解决方案。针对 Vault 与 Spring Cloud 集成中出现的问题也做出了相应的介绍。总的来说在使用 Vault 时需要注意正确的配置，以及相关权限的设置。