实例讲解SQL Server加密功能

本文通过实例讲解了SQL Server的加密功能，包括透明数据加密、非对称密钥、服务主密钥等概念及其使用方法。

SQL Server 作为一款广泛应用的关系型数据库管理系统，提供了多种加密功能以保护数据的安全性，这些功能涵盖了从数据列的加密到整个数据库的加密，确保了数据在传输和存储过程中的安全，以下是 SQL Server 加密功能的详细介绍：

透明数据加密 (TDE)

透明数据加密（Transparent Data Encryption，TDE）是一种在 SQL Server 层面提供的数据库加密技术，它通过为数据库文件进行加密，保证即便在数据文件被盗或复制的情况下，未授权用户也无法读取数据内容，使用 TDE 时，数据在写入磁盘之前被加密，而在从磁盘读取时自动解密。

配置 TDE

1、生成一个证书或非对称密钥并将其保存在 Windows 证书存储中。

2、创建一个数据库加密密钥并将其绑定到步骤1中的证书或非对称密钥。

3、将该数据库加密密钥应用于需要加密的数据库。

列级加密

与 TDE 不同，列级加密允许对数据库中的特定列进行加密，提供了更细粒度的安全防护，这通常用于保护敏感信息，如信用卡号、社会保障号码等。

列级加密类型

对称密钥加密: 使用相同的密钥进行数据的加密和解密操作。

非对称密钥加密: 使用一对密钥（一个公钥和一个私钥），其中一个用于加密，另一个用于解密。

实施列级加密

1、创建主密钥。

2、创建加密算法，如 AES 或 Triple DES。

3、创建对称密钥并使用主密钥打开它。

4、使用 ENCRYPTBYKEY 函数加密列中的数据。

5、使用 DECRYPTBYKEY 函数解密数据。

行级安全策略

除了列级加密外，SQL Server 还支持行级安全策略（Row-Level Security, RLS），虽然 RLS 并不直接加密数据，但它能够控制用户对特定数据的访问权限，从而间接地保护敏感信息不被未授权访问。

实施 RLS

1、创建基于用户身份的安全策略函数。

2、使用 SECURITYPOLICY 命令将安全策略绑定到表或视图上。

Always Encrypted

Always Encrypted 是 SQL Server 提供的一种列加密技术，它在客户端执行加密和解密操作，确保了即使在 SQL Server 内部也无法接触到明文数据，这对于处理高度敏感的数据非常有用。

实现 Always Encrypted

1、在应用程序中安装 .NET Framework 的 Always Encrypted 提供程序或 ODBC 驱动程序。

2、在连接字符串中启用 Always Encrypted 功能。

3、使用列加密类型定义列，并在查询中使用参数化查询。

动态数据掩码

动态数据掩码（Dynamic Data Masking）是在 SQL Server 层面上实施的一项安全功能，它可以在数据被查询时动态地遮蔽（mask）敏感数据，不同于加密，掩码只是替换了显示的数据，而不影响存储在数据库中的原始数据。

配置动态数据掩码

1、创建掩码规则来定义哪些列应该被掩码以及如何掩码。

2、将掩码规则绑定到对应的数据库用户或角色上。

相关问题与解答

Q1: TDE 是如何保护 SQL Server 数据库的？

A1: TDE 通过对数据库文件进行加密来保护数据库，当数据被写入磁盘时，它会被加密；当从磁盘读取时，数据会被自动解密，这保证了即使文件被非法复制，没有相应密钥也无法解读数据。

Q2: 列级加密和 Always Encrypted 有何不同？

A2: 列级加密是在 SQL Server 层面上进行的，这意味着加密和解密过程由 SQL Server 管理，而 Always Encrypted 则是客户端加密技术，加密和解密在客户端完成，服务器仅处理加密后的数据，因此即使是 SQL Server 也无法查看数据的明文。

Q3: 如果证书丢失，TDE 加密的数据库会怎样？

A3: 如果用于 TDE 的证书丢失，那么将无法对数据库文件进行解密，这将导致数据库无法正常访问，保护好用于 TDE 的证书至关重要。

Q4: RLS 是否能够防止 SQL 注入攻击？

A4: RLS 本身并不能防止 SQL 注入攻击，RLS 的目的是控制用户对数据的访问权限，而不是防止代码注入，要防御 SQL 注入攻击，需要采取其他安全措施，如使用参数化查询和适当的输入验证。