Шифрование данных в состоянии покоя и TLS при передаче
Учащиеся включат TLS для подключений клиентов и рассмотрят шифрование данных в состоянии покоя WiredTiger, а также встроенное шифрование хранилища Atlas.
«Шифрование данных в состоянии покоя и TLS при передаче» — бесплатный урок MongoDB Academy на CoddyKit. Это урок 3 из 4. Ты можешь прочитать весь урок бесплатно ниже — а потом практиковать его прямо в браузере с встроенным редактором кода и ИИ-репетитором 24/7. Это часть пути обучения MongoDB Academy, и твой прогресс синхронизируется между веб-версией и приложением CoddyKit. Курс MongoDB Academy содержит 4 уроков всего.
Части этого урока еще не переведены и отображаются на английском.
Two Layers of Database Encryption
Securing MongoDB data requires protection at two distinct points: encryption in transit (data moving between clients and MongoDB, or between replica set members) and encryption at rest (data stored on disk). Authentication controls who can connect, but even an authenticated user operating over an unencrypted connection exposes credentials and queries to network sniffing. Together, TLS and encryption at rest provide defence-in-depth.
TLS: Encrypting Data in Transit
TLS (Transport Layer Security) encrypts the network channel between MongoDB clients, drivers, and mongod/mongos instances. Enabling TLS prevents eavesdropping and man-in-the-middle attacks on the wire. MongoDB 4.2+ supports only TLS 1.1 and higher, with TLS 1.3 available on modern platforms. Always use TLS in any environment where network traffic could be intercepted — which includes cloud VPCs despite VPC-level isolation.
Configuring TLS in mongod.conf
TLS is configured in the net.tls section of mongod.conf. Set mode: requireTLS to reject all unencrypted connections. You must provide a PEM file containing the server's certificate and private key. Optionally, provide a CAFile to require clients to present certificates signed by your CA (mutual TLS).
# mongod.conf — require TLS for all connections
net:
port: 27017
tls:
mode: requireTLS
certificateKeyFile: /etc/ssl/mongodb-server.pem
CAFile: /etc/ssl/ca.pem # optional: require client certs
disabledProtocols: TLS1_0,TLS1_1 # enforce TLS 1.2+Connecting With TLS in the Node.js Driver
The official MongoDB Node.js driver enables TLS when the connection URI uses mongodb+srv:// (Atlas always uses TLS) or when the tls: true option is set. In self-hosted deployments, you may need to provide the CA file path so the driver can verify the server certificate. Use environment variables for certificate paths so they are not hardcoded in source code.
const { MongoClient } = require('mongodb')
// Self-hosted MongoDB with TLS
const client = new MongoClient('mongodb://myUser:myPass@dbhost:27017', {
tls: true,
tlsCAFile: process.env.MONGO_TLS_CA_FILE,
// For mutual TLS (client certificate):
// tlsCertificateKeyFile: process.env.MONGO_TLS_CERT_FILE
})
await client.connect()
// Atlas — TLS is enabled by default via SRV record
const atlasClient = new MongoClient(process.env.ATLAS_CONNECTION_STRING)TLS Modes: disabled, allowTLS, preferTLS, requireTLS
MongoDB offers four TLS modes during migration phases. disabled accepts only plain connections (development only). allowTLS accepts both TLS and plain (for backward compatibility). preferTLS defaults to TLS but accepts unencrypted connections. requireTLS rejects all non-TLS connections and is the only mode acceptable for production deployments.
# Migration path: gradually enforce TLS
# Step 1: allowTLS (accept both)
# Step 2: preferTLS (default TLS, allow plain)
# Step 3: requireTLS (reject plain) <- production target
net:
tls:
mode: requireTLSEncryption at Rest: WiredTiger
MongoDB's default storage engine, WiredTiger, supports Encrypted Storage Engine (available in MongoDB Enterprise). It encrypts data files on disk using AES-256-CBC or AES-256-GCM. Even if an attacker gains access to the physical disk or a disk snapshot, they cannot read the data without the encryption key. This addresses compliance requirements such as GDPR, HIPAA, and PCI-DSS that mandate protection of data at rest.
# mongod.conf — WiredTiger encryption at rest (Enterprise only)
security:
enableEncryption: true
encryptionKeyFile: /etc/mongodb/encryption-key # AES-256 key
# Or use KMIP key management:
security:
enableEncryption: true
kmip:
serverName: kmip.example.com
port: 5696
clientCertificateFile: /etc/ssl/kmip-client.pemAtlas Encryption at Rest
MongoDB Atlas provides encryption at rest using cloud provider key management: AWS KMS, Azure Key Vault, or Google Cloud KMS. Customers can bring their own Customer Master Key (CMK), giving them full control — if you delete your CMK, Atlas cannot decrypt your data. Atlas's encryption at rest is enabled per project in the Security settings and applies to all clusters in that project.
Key Management Best Practices
Encryption is only as strong as the security of its keys. Follow these key management best practices: store encryption keys in a dedicated Key Management Service (KMS) rather than on the same server as the database; rotate encryption keys regularly (MongoDB supports key rotation without re-encrypting all data); use separate keys for development, staging, and production; and enable KMS audit logs to track all key access events.
TLS Certificate Rotation Without Downtime
TLS certificates expire, typically after 1–2 years. MongoDB supports online certificate rotation: you can deploy a new PEM file and send the rotateCertificates command to mongod, which picks up the new certificate for all new connections without restarting the process. Plan certificate renewal at least 30 days before expiry to avoid last-minute scrambles and production outages.
// Trigger online certificate rotation (mongosh)
db.adminCommand({ rotateCertificates: 1 })
// MongoDB reloads the certificate file specified in mongod.conf
// without dropping existing connectionsNetwork-Level Security: IP Allowlisting and VPC
TLS and encryption at rest protect data on the wire and on disk, but network-level controls add another layer. In MongoDB Atlas, use IP Access List entries to whitelist only your application servers and developer IPs. For production, use VPC Peering or AWS PrivateLink so traffic between your application and Atlas never traverses the public internet, eliminating a large class of network-based attacks even before TLS is considered.
Auditing Encrypted Connections
Once TLS is enabled, verify that all connections are encrypted by checking the connPoolStats or the MongoDB connection log. MongoDB logs TLS handshake failures so you can identify any legacy client still attempting plaintext connections. In Atlas, the Monitoring tab shows active connections and their TLS status, making it easy to confirm full enforcement before removing the allowTLS mode.
// Check current connections (mongosh)
db.adminCommand({ currentOp: true }).inprog
.filter(op => op.client)
.map(op => ({ client: op.client, tls: op.clientMetadata }))
// Server status — TLS stats
db.serverStatus().network.serviceExecutorTaskStatsQuick Check
Test your understanding of MongoDB & NoSQL Databases concepts from this lesson.
Lesson Recap
In this lesson you learned: requireTLS in mongod.conf enforces encrypted client connections and should be the only mode used in production, WiredTiger Encrypted Storage Engine protects data files on disk (Enterprise) while Atlas provides CMK-based cloud encryption, and network-level controls like IP allowlists and VPC peering add layers of protection beyond TLS. Next up we cover Client-Side Field Level Encryption.
Часто задаваемые вопросы
Урок «Шифрование данных в состоянии покоя и TLS при передаче» бесплатный?
Да — полный текст урока «Шифрование данных в состоянии покоя и TLS при передаче» бесплатно доступен здесь в веб-версии. Чтобы практиковать его интерактивно (встроенный редактор кода и ИИ-репетитор 24/7) и разблокировать остальной курс MongoDB Academy, подпишись на CoddyKit PRO. Курс MongoDB Academy содержит 4 уроков всего.
Чему я научусь в уроке «Шифрование данных в состоянии покоя и TLS при передаче»?
Учащиеся включат TLS для подключений клиентов и рассмотрят шифрование данных в состоянии покоя WiredTiger, а также встроенное шифрование хранилища Atlas. Ты практикуешь MongoDB Academy с помощью реального кода, который запускаешь прямо в браузере, и ИИ-репетитор 24/7 отвечает на твои вопросы во время урока.
Нужен ли мне опыт, чтобы начать MongoDB Academy?
Предыдущий опыт не требуется. MongoDB Academy на CoddyKit структурирован для всех уровней — от новичков до продвинутых, поэтому ты можешь начать отсюда или с самого начала и учиться в своем темпе. Это урок 3 из 4.
Сколько времени занимает урок «Шифрование данных в состоянии покоя и TLS при передаче»?
Большинство уроков CoddyKit занимают около 5–10 минут. Каждый из них компактный и интерактивный, поэтому ты постоянно делаешь прогресс и продолжаешь с того же места в веб-версии и приложении.
Можно ли писать и запускать код в этом уроке MongoDB Academy?
Да. Каждый урок MongoDB Academy включает встроенный редактор кода, поэтому ты пишешь и запускаешь реальный код прямо в браузере и получаешь моментальную обратную связь от AI — локальная установка не требуется.
Все уроки этого курса
- Механизмы аутентификации: SCRAM и x.509
- Управление доступом на основе ролей: встроенные и пользовательские роли
- Шифрование данных в состоянии покоя и TLS при передаче
- Шифрование полей на стороне клиента