1.介绍
Golang是一种开源编程语言，具有高效、可靠和简单等优点。Vault是一种秘密管理工具，用于安全管理和控制敏感信息，例如API密钥、密码和证书。在本文中，我们将了解如何使用Golang和Vault构建高度安全的微服务架构。
2.微服务架构
微服务架构将应用程序划分为小型服务单元，每个单元都可以独立部署、扩展和更新。这种架构方式简化了应用程序的复杂性，使得代码和服务更加可维护和可扩展。然而，在微服务架构中，服务之间的通信必须在安全性和保密性方面得到特别的关注。
2.1.服务认证和授权
为了确保服务之间的通信安全，我们需要实现服务认证和授权。在这个场景下，我们使用Vault作为认证和授权服务，以控制告诉服务访问其他服务所需的访问权限。为了实现这一目标，我们将为每个微服务创建一个Vault角色，并使用Kubernetes ServiceAccount绑定Vault角色。通过这种方式，服务与Vault交互时，Vault可以识别服务并授予相应的访问权限。
2.2.密钥管理
在微服务架构中，我们需要处理大量的敏感信息，例如API密钥、OAuth凭据和证书。为了确保这些信息的安全性，我们需要将它们存储在安全的位置，并采取必要的措施进行管理和保护。Vault是一个专门用于管理敏感信息的工具，它提供了一种安全的方式来存储、访问和控制敏感信息。在我们的微服务架构中，Vault将用于管理所有敏感信息，并为每个服务提供其所需的信息，例如API密钥和证书。
3.使用Golang和Vault构建微服务架构
我们将使用Golang构建我们的微服务。我们将使用Kubernetes作为容器编排工具，并使用Vault作为认证、授权和秘密管理工具。我们的微服务架构将由以下组件组成：
3.1.微服务简介
我们将构建两个微服务，一个用于生成RSA密钥对，另一个用于签名和验证JWT令牌。这些微服务将部署在Kubernetes集群中，使用Vault进行认证和授权，并使用Vault管理私钥和公钥。
3.2.部署和配置Vault
首先，我们需要启动Vault。我们将通过使用Kubernetes部署一个Vault Pod来完成这个任务。我们还需要配置Vault的身份验证和授权方法，以控制哪些服务可以访问哪些机密。我们将使用Kubernetes ServiceAccount和Vault角色来管理服务的访问权限。
//生成RSA密钥
func generateKey() (*rsa.PrivateKey, error) {
privateKey, err := rsa.GenerateKey(rand.Reader, 2048)
if err != nil {
return nil, err
}
return privateKey, nil
}
//签名JWT令牌
func signToken(claims jwt.MapClaims, privateKey *rsa.PrivateKey) (string, error) {
token := jwt.NewWithClaims(jwt.SigningMethodRS256, claims)
return token.SignedString(privateKey)
}
//验证JWT令牌
func verifyToken(tokenString string, publicKey *rsa.PublicKey) (*jwt.Token, error) {
token, err := jwt.Parse(tokenString, func(token *jwt.Token) (interface{}, error) {
return publicKey, nil
})
if err != nil {
return nil, err
}
return token, nil
}
3.3.部署RSA微服务
我们将构建一个名为rsa的微服务，用于生成RSA密钥对。我们将使用Vault存储私钥，并使用Kubernetes Secrets管理私钥。在部署rsa微服务之前，我们需要创建一个Vault角色，用于在请求私钥时授予rsa微服务访问权限。
func main() {
//初始化Vault客户端
client, err := vault.NewClient(vault.DefaultConfig())
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
//向Vault请求私钥
privateKey, err := getPrivateKey(client)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
//生成RSA密钥对
publicKey := privateKey.PublicKey
//将私钥存储在Kubernetes Secrets中
err = storePrivateKey(privateKey)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
log.Printf("Private key stored in Kubernetes Secrets")
//启动HTTP服务器
http.HandleFunc("/public-key", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
w.Header().Set("Content-Type", "application/x-pem-file")
w.Write(pem.EncodeToMemory(&pem.Block{Type: "RSA PUBLIC KEY", Bytes: x509.MarshalPKCS1PublicKey(&publicKey)}))
})
log.Fatal(http.ListenAndServe(":8080", nil))
}
3.3.部署JWT微服务
我们将构建一个名为jwt的微服务，用于签名和验证JWT令牌。我们将使用Kubernetes ConfigMap存储JWT密钥，并使用Vault管理相应的私钥和公钥。在部署jwt微服务之前，我们需要创建两个Vault角色，分别用于在请求签名密钥和验证密钥时授予jwt微服务访问权限。
func main() {
//初始化Vault客户端
client, err := vault.NewClient(vault.DefaultConfig())
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
//向Vault请求签名密钥
privateKey, err := getPrivateKey(client)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
//将私钥存储在Kubernetes ConfigMap中
err = storePrivateKey(privateKey)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
//向Vault请求验证密钥
publicKey, err := getPublicKey(client)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
//启动HTTP服务器
http.HandleFunc("/sign-token", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
//解析请求体
body, err := ioutil.ReadAll(r.Body)
if err != nil {
http.Error(w, err.Error(), http.StatusBadRequest)
return
}
//解析JSON
var claims jwt.MapClaims
err = json.Unmarshal(body, &claims)
if err != nil {
http.Error(w, err.Error(), http.StatusBadRequest)
return
}
//签名JWT令牌
token, err := signToken(claims, privateKey)
if err != nil {
http.Error(w, err.Error(), http.StatusInternalServerError)
return
}
//返回JWT令牌
w.Header().Set("Content-Type", "application/jwt")
w.Write([]byte(token))
})
http.HandleFunc("/verify-token", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
//解析请求体
body, err := ioutil.ReadAll(r.Body)
if err != nil {
http.Error(w, err.Error(), http.StatusBadRequest)
return
}
//解析JWT令牌
tokenString := string(body)
token, err := verifyToken(tokenString, publicKey)
if err != nil {
http.Error(w, err.Error(), http.StatusBadRequest)
return
}
//返回令牌中的声明
claims := token.Claims.(jwt.MapClaims)
w.Header().Set("Content-Type", "application/json")
json.NewEncoder(w).Encode(claims)
})
log.Fatal(http.ListenAndServe(":8080", nil))
}
4.结论
在本文中，我们了解了如何使用Golang和Vault构建高度安全的微服务架构。我们通过将每个微服务部署到Kubernetes集群中，并使用Vault进行认证和授权，实现了服务之间的安全通信。我们还使用Vault进行敏感信息管理，例如API密钥、密码和证书。最后，我们构建了两个微服务，一个用于生成RSA密钥对，另一个用于签名和验证JWT令牌。这些微服务将通过Vault进行安全通信，并使用Kubernetes Secrets和ConfigMaps存储私钥和公钥。