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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。

作者:邀月来源:博客园|2011-03-16 08:42

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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. --创建证书  
  4. CREATE CERTIFICATE cert_Demo --证书名称  
  5. ENCRYPTION BY PASSWORD = 'asdfG!!!' --加密证书的密码  
  6. WITH SUBJECT = 'DB_Encrypt_Demo Database Encryption Certificate',--证书主题  
  7. START_DATE = '3/14/2011', EXPIRY_DATE = '10/20/2012'--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. --查看当前数据库中的证书  
  2. use DB_Encrypt_Demo  
  3. go  
  4. --查看证书  
  5. SELECT name, pvt_key_encryption_type_desc, issuer_name  
  6. FROM sys.certificates  
  7. ----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. --备份证书  
  2. BACKUP CERTIFICATE cert_Demo  
  3. TO FILE = 'H:\SqlBackup\certDemo.BAK'--证书备份路径,用来加密  
  4. WITH PRIVATE KEY (FILE='H:\SqlBackup\certDemoPK.BAK',--证书私钥文件路径,用来解密  
  5. ENCRYPTION BY PASSWORD = '1234GH!!!',--加密私钥密码  
  6. DECRYPTION BY PASSWORD = 'asdfG!!!' )--解密私钥密码  
  7. --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. --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!!!' ,--解密私钥密码  
  15. ENCRYPTION BY PASSWORD = 'asdfG!!!')--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. --从证书中删除私钥   
  2. ALTER CERTIFICATE cert_Demo RE  
  3. MOVE PRIVATE KEY   
  4. --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!!!' ,--解密私钥密码   
  9. ENCRYPTION BY PASSWORD = 'asdfG!!!')--加密私钥密码  
  10. --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. --从证书中删除私钥  
  2. ALTER CERTIFICATE cert_Demo  
  3. REMOVE PRIVATE KEY 
  4. --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!!!' ,--解密私钥密码  
  9. ENCRYPTION BY PASSWORD = 'asdfG!!!')  
  10. --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. --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. --查看明文  
  10. SELECT CAST(PasswordHintAnswer as varchar(200)) PasswordHintAnswer  
  11. FROM dbo.PWDQuestion  
  12. WHERE CustomerID = 10  
  13.  

  1. --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. --本例使用数据库主密码加密,因而不需要密码。  
  4. ----Create master Key Encryption By password='123ASD!'  
  5. ----go  
  6. --创建非对称密钥   
  7. CREATE ASYMMETRIC KEY asymDemo_V2  
  8. WITH ALGORITHM = RSA_512  
  9. --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. --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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【责任编辑:艾婧 TEL:(010)68476606】

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