一、说明
在大数据处理和分析中 Apache Kafka 已经成为了一个核心组件。然而在生产环境中部署 Kafka 时，安全性是一个必须要考虑的重要因素。SASL（简单认证与安全层）和 SCRAM（基于密码的认证机制的盐化挑战响应认证机制）提供了一种方法来增强 Kafka 集群的安全性。
本文将从零开始部署 ZooKeeper 和 Kafka 并通过配置 SASL/SCRAM 和 ACL（访问控制列表）来增强 Kafka 的安全性。
二、Kafka 的安全机制
kafka 社区在 0.9.0.0 版本正式添加了安全特性，可以满足各种安全性的要求，包括：
Kafka 与 ZooKeeper 之间的安全通信；
Kafka 集群 ZooKeeper 之间的安全通信；
客户端与服务端之间的安全通信；
消息级别的权限控制，可以控制客户端（生产者或消费者）的读写操作权限。
| 认证方式 | 引入版本 | 适用场景 |
|---|---|---|
| SSL | 0.9.0 | SSL做信道加密比较多，SSL认证不如SASL所以一般都会使用SSL来做通信加密。 |
| SASL/GSSAPI | 0.9.9 | 主要是给 Kerberos 使用的。如果你的公司已经做了 Kerberos 认证（比如使用 Active Directory），那么使用 GSSAPI 是最方便的了。因为你不需要额外地搭建 Kerberos，只要让你们的 Kerberos 管理员给每个 Broker 和要访问 Kafka 集群的操作系统用户申请 principal 就好了。 |
| SASL/PLAIN | 0.10.2 | 简单的用户名密码认证，通常与SSL结合使用，对于小公司来说，没必要搭建公司级别的Kerberos，使用它就比较合适。 |
| SASL/SCRAM | 0.10.2 | PLAIN的加强版本，支持动态的用户增减。 |
| Deleation Token | 1.1 | Delegation Token 是在 1.1 版本引入的，它是一种轻量级的认证机制，主要目的是补充现有的 SASL 或 SSL 认证。如果要使用 Delegation Token，你需要先配置好 SASL 认证，然后再利用 Kafka 提供的 API 去获取对应的 Delegation Token。这样 Broker 和客户端在做认证的时候，可以直接使用这个 token，不用每次都去 KDC 获取对应的 ticket（Kerberos 认证）或传输 Keystore 文件（SSL 认证）。 |
| SASL/OAUTHBEARER | 2.0 | OAuth 2框架的集成。 |
三、环境和软件准备
从 Apache Kafka 官网 下载对应版本的 Kafka 并解压到你选择的目录。
确保已经安装 Java 才能运行 Kafka，可以通过运行
java -version来检查 Java 环境。
四、部署 Zookeeper
使用 Kafka 内置的 Zookeeper
4.1. 启用 SASL 认证
进入 config 目录，修改 zookeeper.properties 配置文件增加以下内容：
authProvider.1=org.apache.zookeeper.server.auth.SASLAuthenticationProvider jaasLoginRenew=3600000 requireClientAuthScheme=sasl zookeeper.sasl.client=true
4.2. 配置 JAAS
在 config 目录下创建 zk_jaas.conf 文件，内容如下：
Server {
org.apache.zookeeper.server.auth.DigestLoginModule required
username="admin"
password="admin"
user_admin="admin"
user_zkclient="zkclient";
};
其作用是创建了一个 Server 节点，其中
org.apache.zookeeper.server.auth.DigestLoginModule required是认证逻辑的处理类；username、password是zookeeper之间通讯的用户名和密码；user_admin="admin"的结构是 user_[username]=[password] 定义 kafka-broker（zookeeper客户端）连接到 zookeeper 时用的用户名和密码。
注意：Server 内部最后一行的
;和 } 后的;不能缺少！
4.3. 修改启动文件
进入 bin 目录，修改 zookeeper-server-start.sh 文件；
在 export KAFKA_HEAP_OPTS= 配置项的参数后添加 JAAS 的配置：
export KAFKA_HEAP_OPTS="-Xmx512M -Xms512M -Djava.security.auth.login.config=../config/zk_jaas.conf"
4.4. 启动 Zookeeper
执行命令：./zookeeper-server-start.sh -daemon ../config/zookeeper.properties
-daemon 参数配置后台运行
4.5. 测试
可以从官网 Apache ZooKeeper 下载对应版本的 ZooKeeper 并解压；
添加 JAAS 配置，在 confi 目录下创建 zk_client_jaas.conf 文件：
Client{
org.apache.zookeeper.server.auth.DigestLoginModule required
username="zkclient"
password="zkclient";
};
修改 bin 目录下的 zkCli.sh 文件，在启动命令中增加 JAAS 的配置：
"$JAVA" "-Dzookeeper.log.dir=${ZOO_LOG_DIR}" "-Dzookeeper.root.logger=${ZOO_LOG4J_PROP}" "-Dzookeeper.log.file=${ZOO_LOG_FILE}" \
-cp "$CLASSPATH" $CLIENT_JVMFLAGS $JVMFLAGS \
"-Djava.security.auth.login.config=../conf/zk_client_jaas.conf" \
org.apache.zookeeper.ZooKeeperMain "$@"
执行 zkCli.sh 连接本机已经启动好的 ZooKeeper
进入 Kafka 的 log 目录，查看内置 zk 的日志 zookeeper.out 显示以下内容：
INFO adding SASL authorization for authorizationID: zkclient (org.apache.zookeeper.server.ZooKeeperServer)
代表 ZooKeeper 的 SASL 认证已经配置成功。
五、部署 Kafka
5.1. 配置 Kafka Broker
进入 config 目录，修改 server.properties 配置文件增加以下内容：
listeners=SASL_PLAINTEXT://:9092 advertised.listeners=SASL_PLAINTEXT://localhost:9092 security.inter.broker.protocol=SASL_PLAINTEXT sasl.mechanism.inter.broker.protocol=SCRAM-SHA-256 sasl.enabled.mechanisms=SCRAM-SHA-256 authorizer.class.name=kafka.security.authorizer.AclAuthorizer allow.everyone.if.no.acl.found=false super.users=User:admin
authorizer.class.name开启 ACL 授权机制并指定实现类；allow.everyone.if.no.acl.found如果没有找到ACL（访问控制列表）配置，是否允许任何操作；这里设置为false指除了超级管理员，其他用户必须配置 ACL 才能访问资源；super.users超级管理员，无需配置 ACL 拥有所有权限的用户。
5.2. 配置 JAAS
在 config 目录下创建 kafka_server_jaas.conf 文件，内容如下：
KafkaServer {
org.apache.kafka.common.security.scram.ScramLoginModule required
username="admin"
password="admin";
};
Client{
org.apache.kafka.common.security.plain.PlainLoginModule required
username="zkclient"
password="zkclient";
};
KafkaServer中的username，password用于 Kafka 集群 Broker 节点之间通信用的账号密码；KafkaServer中的user_test="test"用于 Kafka 客户端（producer，consumer）连接broker时，用该配置下user_[username]=[password]结构配置的账号密码登录；Client用于 broker 和 zookeeper 之间的认证，对应 zk_jaas.conf 中的 【user_zkclient="zkclient"】 配置；user_admin="admin"的结构是 user_[username]=[password] 定义 kafka-broker（zookeeper客户端）连接到 zookeeper 时用的用户名和密码。
5.3. 修改启动文件
进入 bin 目录，修改 kafka-server-start.sh 文件；
在 export KAFKA_HEAP_OPTS= 配置项的参数后添加 JAAS 的配置：
export KAFKA_HEAP_OPTS="-Xmx1G -Xms1G -Djava.security.auth.login.config=../config/kafka_server_jaas.conf"
5.4. 创建 SCRAM 用户
在启动 Kafka 之前需要先创建好用户，在 bin 目录下执行以下内容：
分别创建
admin(超级管理员) 和test(客户端用户)
./kafka-configs.sh --zookeeper localhost:2181 --alter --add-config 'SCRAM-SHA-256=[password=admin]' --entity-type users --entity-name admin ./kafka-configs.sh --zookeeper localhost:2181 --alter --add-config 'SCRAM-SHA-256=[password=test]' --entity-type users --entity-name test
SASL/SCRAM认证的用户信息是动态创建存储在 ZooKeeper 中， 由于上面的配置kafka_server_jaas.conf中 Broker 之间的通信是通过admin用户的，如果该用户不存在会 启动报错。
5.5. 启动 Kafka
执行命令：./kafka-server-start.sh -daemon ../config/server.properties
-daemon 参数配置后台运行
六、验证 SASL/SCRAM 鉴权
6.1. 客户端认证配置
6.1.1. 管理员配置
进入 config 目录创建 cmd.properties 内容如下：
security.protocol=SASL_PLAINTEXT sasl.mechanism=SCRAM-SHA-256 sasl.jaas.config=org.apache.kafka.common.security.scram.ScramLoginModule required username="admin" password="admin";
配置认证的类型以及登录逻辑的处理类和用户，使用超级管理员 admin
注意 最后的
;是必须加上的。
6.1.2. 生产者配置
修改 config 目录下的 producer.properties 增加以下内容：
security.protocol=SASL_PLAINTEXT sasl.mechanism=SCRAM-SHA-256 sasl.jaas.config=org.apache.kafka.common.security.scram.ScramLoginModule required username="admin" password="admin";
生产者也使用超级管理员 admin 来发送消息。
6.1.3. 消费者配置
修改 config 目录下的 consumer.properties 增加以下内容：
security.protocol=SASL_PLAINTEXT sasl.mechanism=SCRAM-SHA-256 sasl.jaas.config=org.apache.kafka.common.security.scram.ScramLoginModule required username="test" password="test";
消费者使用 test 用户来接收消息。
6.2. 创建topic
在 bin 目录下执行以下命令：
./kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 --create --topic test --partitions 1 --replication-factor 1 --command-config ../config/cmd.properties
bootstrap-server配置 Kafka 服务端的地址topic指定topic名称command-config指定命令的认证配置，这里使用上面创建的 管理员配置
创建成功后可以通过以下命令查看存在的 topic 清单：
./kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 --list --command-config ../config/cmd.properties
6.3. 创建消费者
6.3.1. 执行 kafka-console-consumer
在 bin 目录下执行以下命令：
./kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server localhost:9092 --topic test --consumer.config ../config/consumer.properties
执行命令后会发现以下 报错 信息：
ERROR Error processing message, terminating consumer process: (kafka.tools.ConsoleConsumer$) org.apache.kafka.common.errors.SaslAuthenticationException: Authentication failed during authentication due to invalid credentials with SASL mechanism SCRAM-SHA-256 Processed a total of 0 messages
Authentication failed认证失败，由于消费者的认证使用的是 test 用户，而该用户还未配置任何 ACL 权限。
6.3.2. 配置用户 ACL 权限
Kafka 的 ACL (Access Control Lists) 允许你定义哪些用户可以访问哪些主题，并且可以执行哪些操作（如读、写、创建、删除等）。
执行以下命令：
./kafka-acls.sh --authorizer-properties zookeeper.connect=localhost:2181 --add --allow-principal User:test --operation Read --topic test --group test-consumer-group
为 test 用户在资源
topic[test]下分配只读权限
执行成功，可以通过以下命令查看资源所分配的所有 ACL 清单：
./kafka-acls.sh --bootstrap-server localhost:9092 --topic test --list --command-config ../config/cmd.properties
重新创建消费者：
./kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server localhost:9092 --topic test --consumer.config ../config/consumer.properties
执行成功后该 shell 窗口会一直阻塞等待消息。
6.4. 创建生产者
新开一个 shell 窗口 在 bin 目录下执行以下命令：
./kafka-console-producer.sh --bootstrap-server localhost:9092 --topic test --producer.config ../config/producer.properties
由于生产者的认证使用的是 admin 为 超级管理员 所以无需配置 ACL 权限。
执行成功后会出现
>符号，输入内容之后，切换到 消费者 窗口就可以看到了。
