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Security 审核报告
项目：AI-Ops 智能运维系统 审核日期：2026-05-11 审核范围：HLD.md（第 8 节、第 10.1 节）、INTERFACE.md、PRD.md、000001_init_schema.up.sql、TEST_DESIGN.md 审核人：Security Role
总体评级：B
安全设计具备基本框架，RBAC、审计日志、威胁建模等核心模块已有原则性设计，但存在多项与 fail-closed 策略冲突的设计缺陷、权限边界模糊、以及缺乏可落地的实现细则。在进入开发前必须修复 P0/P1 项，否则生产环境存在越权操作、审计失效和自愈引擎被滥用的风险。
优点
- 威胁建模已覆盖运维核心场景（自愈误触发、告警洪泛、越权操作、审计失真、外部适配层滥用），并映射到具体控制措施与验证要求（HLD 10.1）。
- 数据库层通过 BEFORE UPDATE/DELETE 触发器实现审计表 append-only，配合 CHECK 约束限制 action/risk_level 枚举值，基础防篡改机制存在（migration SQL）。
- RBAC 三角色权限矩阵在控制台层面有明确区分（viewer/operator/admin），并在响应头设计
X-Permitted-Actions返回（HLD 8.1）。 - 自愈引擎引入沙盘模式（dry-run）和级联故障自动回退设计，降低了自动化动作对生产环境的直接冲击（HLD 3.3）。
- 数据隔离在架构层面要求 tenant_id 过滤，并保留 Row Level Security（RLS）作为最后一道防线（HLD 8.3）。
- 测试设计将安全项纳入 CI 门禁：权限越界、审计篡改、SQL 注入均有测试用例（TEST_DESIGN.md 第 10 节）。
发现问题（按严重度 P0/P1/P2 分类）
P0 — 阻塞性风险（进入开发前必须修复）
| 编号 | 问题 | 证据 | 风险 |
|---|---|---|---|
| P0-001 | 审计写入失败时未阻断业务，与 fail-closed 策略直接冲突 | PRD F-5 明确写道："审计日志存储满盘/写入失败 - 丢弃非关键字段或改为异步上报，不阻断业务操作"。HLD 10.2 和 TEST_DESIGN 8.1 虽声明"高风险操作审计失败即拒绝"，但 PRD 的故障路径与之矛盾。 | 审计链路在降级场景下失效，无法保证"先写审计再执行业务"，导致合规断裂和事后无法追责。 |
| P0-002 | 自愈引擎 invoke_script 缺少执行环境沙盘隔离 | HLD 3.3 定义 invoke_script 动作可"执行用户配置的程序化脚本"，但文档中仅存在 dry-run 沙盘（验证动作逻辑），无任何关于脚本运行时隔离（容器化、seccomp、资源限制、网络策略、文件系统隔离）的设计。 | 攻击者或误配置可导致任意代码执行（RCE），直接控制生产环境或窃取密钥。 |
| P0-003 | 高风险变更二次确认可被 API 直接绕过 | HLD 3.5 和 10.1 将二次确认描述为"弹出二次确认窗口"（UI 层面），但未在 INTERFACE.md 或 HLD 中设计 API 层的防绕过机制（如二次确认令牌、幂等键、管理员数字签名）。 | 攻击者通过直接调用 REST API 即可绕过前端确认，执行影响面 >50% 的高风险变更。 |
P1 — 高风险（必须在上线前修复）
| 编号 | 问题 | 证据 | 风险 |
|---|---|---|---|
| P1-001 | 审计防篡改机制无法抵御特权用户攻击 | migration SQL 中的触发器可被超级用户（postgres）或具有 TRIGGER/ALTER 权限的用户禁用或删除；缺少对 DDL 操作（DROP TRIGGER、ALTER TABLE）的审计；无哈希链或数字签名。 | 拥有数据库高权限的内部人员或入侵者可静默抹除审计痕迹。 |
| P1-002 | 外部管理接口攻击面过大，API Key 管理缺失 | HLD 7.1 指出 AI-Ops 通过 POST /internal/gateway/switch-route、throttle、restart 等接口直接控制 gateway。独立运行时使用"API Key 鉴权"，但未描述 Key 的存储、轮换、最小权限、生命周期管理。 | 若 AI-Ops 服务被攻破，攻击者可一键切流、限流或重启实例，造成生产事故。 |
| P1-003 | RBAC 缺少自愈动作与资源级权限控制 | HLD 8.1 RBAC 矩阵未包含"执行自愈动作"权限；INTERFACE.md 3.2 的 POST /api/v1/ai-ops/healing/execute 未标注角色要求；PRD AC-12 未限制 operator 是否可触发人工自愈。同时缺少同角色用户只能操作自己创建的资源的水平越权防护。 | operator 可能执行超出职责范围的自愈动作；用户 A 可修改/回滚用户 B 创建的规则。 |
| P1-004 | 敏感数据在配置表和审计日志中无加密存储设计 | ai_ops_channels.config 存储 Webhook URL 和密钥；ai_ops_rules.healing_config 可能包含管理 API 凭据；HLD 8.2 仅声明 Sanitizer 脱敏，无字段级加密或密钥托管设计。 | 数据库备份泄露、SQL 注入成功或内部人员越权查询即可直接获取明文密钥。 |
| P1-005 | SQL 注入与 PromQL 注入缺少架构级强制约束 | TEST_DESIGN.md 有 SQL 注入测试项，但 HLD/INTERFACE 中未强制要求所有 SQL 必须使用参数化查询。threshold_value 支持 regex 类型，若该值被拼接进 PromQL 或 SQL，存在注入风险。 | 攻击者通过构造恶意阈值规则，可能读取未授权数据或篡改时序查询。 |
P2 — 中等风险（建议修复）
| 编号 | 问题 | 证据 | 风险 |
|---|---|---|---|
| P2-001 | 威胁建模缺少 OWASP Top 10 系统性映射和 LLM/Gateway 特有风险 | HLD 10.1 的 5 个威胁场景覆盖运维故障较多，但未明确映射 A02、A05、A06、A07、A10。对于 LLM 网关场景，缺少对 Prompt Injection、Model DoS、SSRF 的专项分析。 | 安全测试覆盖不全，可能导致未知攻击面遗漏。 |
| P2-002 | 影响面计算单一，无法覆盖多种高风险场景 | HLD 3.5 仅通过"拒绝率 > 50%"判定高风险。未考虑告警阈值过度敏感导致的告警风暴、通知渠道误删导致的告警黑洞等。 | 真正的风险变更可能被误判为低风险，绕过二次确认。 |
| P2-003 | /metrics 和 WebSocket 接口的鉴权与限流设计缺失 | /metrics 对外暴露；WebSocket /ws/v1/ai-ops/alerts 未描述 JWT 验证、连接数限制、订阅权限校验。 | 潜在信息泄露和 DoS 攻击面。 |
| P2-004 | 错误码重复定义且 HTTP 状态码语义不一致 | INTERFACE.md 3.3 中 OPS_AUD_4101 出现两次，OPS_AUD_4001 定义为"无权进行审计操作"却对应 403。 | 客户端错误处理混乱，增加集成方开发成本。 |
| P2-005 | 审计日志外键允许隐式修改审计记录 | migration SQL 中 parent_audit_id 使用 ON DELETE SET NULL。虽触发器阻止 DELETE on ai_ops_audits，但如果 TRUNCATE 或超级用户绕过，子记录的 parent_audit_id 会被设为 NULL。 | 审计关联完整性受损，影响回滚追溯。 |
| P2-006 | 回滚操作自身缺少版本并发控制 | HLD 3.5 提到回滚前检查目标资源是否被后续修改覆盖（返回 4102），但未明确回滚执行期间是否加乐观锁或分布式锁。 | 并发回滚与修改可能导致配置状态进一步损坏。 |
改进建议
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统一 fail-closed 策略，消除文档冲突
- 修改 PRD F-5：将"审计写入失败不阻断业务"改为"审计写入失败时，高风险操作必须拒绝执行；低风险操作可降级至本地队列缓存，但必须在 5 分钟内补写成功，否则触发 P1 内部告警"。
- 在 HLD 5.3 配置回滚流程和告警规则变更流程中，明确画出"先写审计表（INSERT ai_ops_audits） -> 获得 audit_id -> 执行业务 SQL -> 更新审计结果"的时序图。
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为 invoke_script 增加运行时沙盘
- 采用 gVisor、Firecracker 或至少 Docker + seccomp + 只读根文件系统运行用户脚本。
- 限制：禁止访问环境变量 secrets、禁止出站网络（除白名单外）、CPU/内存硬限制、执行超时强制 kill。
- 脚本内容在保存前需经过静态安全扫描（如禁止 os.exec、net.Dial 等敏感调用）。
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在 API 层实现不可绕过的二次确认机制
- 对影响面 > 50% 的变更，后端生成一次性 confirmation_token（绑定用户、资源、变更哈希、TTL=5min），前端弹窗只是展示层。
- 执行高风险 API 时必须在请求头中携带有效的 confirmation_token，否则返回需要二次确认。
- 该机制同时适用于回滚操作。
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加固审计防篡改能力
- 引入审计日志哈希链：每条新记录包含 previous_hash = SHA256(上一条记录的 id + created_at + 内容)，应用层计算并存储。
- 对 ai_ops_audits 启用 pgaudit 扩展，记录所有 DDL 和超级用户操作。
- 定期（每日）将审计日志摘要写入不可篡改的外部存储（如 WORM 存储或独立只读实例）。
- 将 parent_audit_id 的 ON DELETE SET NULL 改为 ON DELETE RESTRICT。
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细化 RBAC 并增加资源级鉴权
- 扩展 RBAC 矩阵：增加 healing:execute、channel:manage、capacity:threshold_write 等细粒度权限。
- 增加资源所有者概念：用户只能修改/删除自己创建的 rules/channels，admin 可绕过此限制。
- 在独立运行模式下为 ai_ops_roles 增加权限位字段（bitmask），避免硬编码角色逻辑。
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强制参数化查询与注入防护
- 在 HLD 技术约束中增加条款：所有 SQL 操作必须使用 pgx 参数化查询，禁止字符串拼接 SQL。所有 PromQL 操作必须经过白名单校验。
- threshold_type = 'regex' 的场景，regex 值只应用于应用层阈值评估，不应作为 SQL LIKE 或 PromQL 的查询条件。
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加密存储敏感配置
- ai_ops_channels.config 和 ai_ops_rules.healing_config 中的敏感字段在写入前使用 AES-256-GCM 加密，密钥由外部 KMS/Vault 托管。
- 审计日志的 before_state / after_state 在序列化前由 Sanitizer 递归扫描并替换敏感值为 "REDACTED"，确保 JSONB 中洼套的密钥均被脱敏。
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缩小外部接口攻击面
- 为 /internal/gateway/* 接口引入短期有效的 mTLS 或至少 HMAC-SHA256 签名验证，API Key 存储在内存加密空间（非环境变量明文）。
- WebSocket 接口实现 JWT Token 验证和每 IP 最大连接数限制。
- /metrics 端点增加 IP 白名单或基础鉴权，避免暴露过多内部元数据。
门禁检查清单（进入开发前必须通过）
- PRD F-5 修正：审计写入失败时高风险操作必须拒绝（fail-closed）。
- HLD 补充二次确认 API 防绕过机制设计。
- HLD 补充 invoke_script 运行时沙盘隔离方案。
- RBAC 矩阵增加自愈执行、通知渠道、容量阈值等细粒度权限。
- 审计触发器增加 pgaudit DDL 监控 + 哈希链设计。
- 数据库层强制参数化查询约束落地到 HLD 技术约束中。
- 敏感配置字段加密存储方案确认。
- 错误码重复定义问题修复并与前端对齐。