浅析SQL Server 2008中的代码安全之七:证书加密

【说明】 本文转载自:http://database.51cto.com/art/201103/249276.htm

浅析SQL Server 2008中的代码安全之七:证书加密

证书可以在数据库中加密和解密数据。SQL Server可以生成它自己的证书,也可以从外部文件或程序集载入。因为可以备份然后从文件中载入它们,证书比非对称密钥更易于移植,而非对称密钥却做不到。这意味着可以在数据库中方便地重用同一个证书。

证书可以在数据库中加密和解密数据。证书包含密钥对、关于证书拥有者的信息、证书可用的开始和结束过期日期。证书同时包含公钥和密钥,前者用来加密,后者解密。SQL Server可以生成它自己的证书,也可以从外部文件或程序集载入。因为可以备份然后从文件中载入它们,证书比非对称密钥更易于移植,而非对称密钥却做不到。这意味着可以在数据库中方便地重用同一个证书。

注意:证书和非对称密钥同样的消耗资源。

我们看一组例子:

示例一、创建数据库证书

创建数据库证书:CREATE SYMMETRIC KEY  (http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms187798.aspx)

  1. USE DB_Encrypt_Demo  

  2. GO  

  3. <span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<创建证书  

  4. CREATE CERTIFICATE cert_Demo <span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<证书名称  

  5. ENCRYPTION BY PASSWORD = 'asdfG!!!' <span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<加密证书的密码  

  6. WITH SUBJECT = 'DB_Encrypt_Demo Database Encryption Certificate',<span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<证书主题  

  7. START_DATE = '3/14/2011', EXPIRY_DATE = '10/20/2012'<span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<起止日期  

  8. GO   

示例二、查看数据库中的证书

使用目录视图sys.certificates(http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms189774.aspx)来查看。

  1. <span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<查看当前数据库中的证书  

  2. use DB_Encrypt_Demo  

  3. go  

  4. <span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<查看证书  

  5. SELECT name, pvt_key_encryption_type_desc, issuer_name  

  6. FROM sys.certificates  

  7. <span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<–结果返回  

  8. /*  

  9. name    pvt_key_encryption_type_desc    issuer_name  

  10. cert_Demo    ENCRYPTED_BY_PASSWORD    DB_Encrypt_Demo Database Encryption Certificate  

  11. */  

示例三、备份和还原证书

创建证书后,也可以使用BACKUP CERTIFICATE(http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms178578.aspx)命令备份到文件,为了安全地保存或在其他数据库中还原它。

  1. <span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<备份证书  

  2. BACKUP CERTIFICATE cert_Demo  

  3. TO FILE = 'H:\SqlBackup\certDemo.BAK'<span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<证书备份路径,用来加密  

  4. WITH PRIVATE KEY (FILE='H:\SqlBackup\certDemoPK.BAK',<span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<证书私钥文件路径,用来解密  

  5. ENCRYPTION BY PASSWORD = '1234GH!!!',<span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<加密私钥密码  

  6. DECRYPTION BY PASSWORD = 'asdfG!!!' )<span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<解密私钥密码  

  7. <span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<备份后,可以在其他数据库中使用这个证书,或使用DROP CERTIFICATE命令删除它。  

  8. DROP CERTIFICATE cert_Demo  

  9. GO  

  10. <span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<从备份文件中还原证书到数据库中  

  11. CREATE CERTIFICATE cert_Demo  

  12. FROM FILE = 'H:\SqlBackup\certDemo.BAK' 

  13. WITH PRIVATE KEY (FILE = 'H:\SqlBackup\certDemoPK.BAK',  

  14. DECRYPTION BY PASSWORD = '1234GH!!!' ,<span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<解密私钥密码  

  15. ENCRYPTION BY PASSWORD = 'asdfG!!!')<span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<加密私钥密码  

  16.  

示例四、管理证书的私钥

使用ALTER CERTIFICATE( http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms189511.aspx)命令为证书增加或删除私钥。这个命令允许删除私钥(默认通过数据库主密钥时行加密)、增加私钥或修改私钥的密码。

  1. <span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<从证书中删除私钥   

  2. ALTER CERTIFICATE cert_Demo RE  

  3. MOVE PRIVATE KEY   

  4. <span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<从备份文件为既有证书重新增加私钥   

  5. ALTER CERTIFICATE cert_Demo   

  6. WITH PRIVATE KEY   

  7. (FILE = 'H:\SqlBackup\certDemoPK.BAK',   

  8. DECRYPTION BY PASSWORD = '1234GH!!!' ,<span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<解密私钥密码   

  9. ENCRYPTION BY PASSWORD = 'asdfG!!!')<span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<加密私钥密码  

  10. <span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<修改既有私钥的密码   

  11. ALTER CERTIFICATE cert_Demo   

  12. WITH PRIVATE KEY (DECRYPTION BY PASSWORD = 'asdfG!!!',   

  13. ENCRYPTION BY PASSWORD = 'mynewpassword!!!13E')  

示例五、使用证书加密和解密。

使用函数EncryptByCert加密数据。(http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms174361.aspx)

  1. <span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<从证书中删除私钥  

  2. ALTER CERTIFICATE cert_Demo  

  3. REMOVE PRIVATE KEY 

  4. <span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<从备份文件为既有证书重新增加私钥  

  5. ALTER CERTIFICATE cert_Demo  

  6. WITH PRIVATE KEY 

  7. (FILE = 'H:\SqlBackup\certDemoPK.BAK',  

  8. DECRYPTION BY PASSWORD = '1234GH!!!' ,<span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<解密私钥密码  

  9. ENCRYPTION BY PASSWORD = 'asdfG!!!')  

  10. <span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<加密私钥密码–修改既有私钥的密码  

  11. ALTER CERTIFICATE cert_Demo  

  12. WITH PRIVATE KEY (DECRYPTION BY PASSWORD = 'asdfG!!!',  

  13. ENCRYPTION BY PASSWORD = 'mynewpassword!!!13E')  

下面是一个例子:

  1. USE DB_Encrypt_Demo  

  2. GO  

  3. <span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<插入测试数据  

  4. INSERT dbo.PWDQuestion  

  5. (CustomerID, PasswordHintQuestion, PasswordHintAnswer)  

  6. VALUES 

  7. (10, '您出生的医院名称?',  

  8. EncryptByCert(Cert_ID('cert_Demo'), '北京四合院家中'))  

  9. <span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<查看明文  

  10. SELECT CAST(PasswordHintAnswer as varchar(200)) PasswordHintAnswer  

  11. FROM dbo.PWDQuestion  

  12. WHERE CustomerID = 10  

  13.  

  1. <span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<查看原文   

  2. SELECT PasswordHintQuestion,  

  3. CAST(DecryptByCert(Cert_ID('cert_Demo'),PasswordHintAnswer,  

  4. N'mynewpassword!!!13E')  

  5. as varchar(200)) PasswordHintAnswer  

  6. FROM dbo.PWDQuestion WHERE CustomerID = 10   

  7.  

示例六、使用对称密钥对数据进行加密和解密。

在前面的文章中,你已经看到打开用非对称密钥加密的对称密钥的演示,它分两个步骤,首先用OPEN SYMMETRIC KEY命令,然后是实际的DecryptByKey函数调用。SQL Server也提供了能够将这两个步骤合二为一的额外的解密函数:DecryptByKeyAutoAsymKey(http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms365420.aspx)和DecryptByKeyAutoCert(http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms182559.aspx)

  1. USE DB_Encrypt_Demo  

  2. GO  

  3. <span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<本例使用数据库主密码加密,因而不需要密码。  

  4. <span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<–Create master Key Encryption By password=&apos;123ASD!&apos;  

  5. <span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<–go  

  6. <span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<创建非对称密钥   

  7. CREATE ASYMMETRIC KEY asymDemo_V2  

  8. WITH ALGORITHM = RSA_512  

  9. <span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<创建对称密钥    

  10. CREATE SYMMETRIC KEY sym_Demo_V2  

  11. WITH ALGORITHM = TRIPLE_DES  

  12. ENCRYPTION BY ASYMMETRIC KEY asymDemo_V2  

  13. <span style="margin: 0px; padding: 0px; border: none; background-color: inherit; color: rgb(0, 130, 0); font-family: 宋体; font-size: 14px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: normal; line-height: 18px;"–<打开对称密钥,插入记录  

  14. OPEN SYMMETRIC KEY sym_Demo_V2  

  15. DECRYPTION BY ASYMMETRIC KEY asymDemo_V2  

  16. INSERT dbo.PWDQuestion  

  17. (CustomerID, PasswordHintQuestion, PasswordHintAnswer)  

  18. VALUES 

  19. (22, '您出生的医院名称?',  

  20. EncryptByKey(Key_GUID('sym_Demo_V2'), '邵逸夫医院'))  

  21. CLOSE SYMMETRIC KEY sym_Demo_V2  

  22.  

此时,使用DecryptByKeyAutoAsymKey解密数据,只需要一个操作

  1. SELECT CAST(DecryptByKeyAutoAsymKey(ASYMKEY_ID('asymDemo_V2'),NULL,  

  2. PasswordHintAnswer) as varchar)  

  3. FROM dbo.PWDQuestion  

  4. WHERE CustomerID = 22   

  5.  

小结:

1、本文主要介绍证书的创建、删除、查看以及用它来修改加密方式、进行数据的加密和解密。

2、证书加密和非对称密钥加密相对对称密钥加密更为消耗资源。

下文将主要介绍SQL Server中最为令人鼓舞的透明数据加密(TDE)

原文链接:http://www.cnblogs.com/downmoon/archive/2011/03/15/1985471.html

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