SQL的列级加密在哪里使用？

Question

我能够使用以下代码在 SQL 中进行列加密：

USE EncryptionDemonstration

CREATE MASTER KEY ENCRYPTION BY PASSWORD = 'ThisIsMySampleStrongPassword'

CREATE CERTIFICATE MyServerCertificate WITH SUBJECT = 'This is my Demonstration Certificate'


CREATE SYMMETRIC KEY SSN_Keys  
    WITH ALGORITHM = AES_256  
    ENCRYPTION BY CERTIFICATE MyServerCertificate;  
GO  
CREATE SYMMETRIC KEY CreditCard_Keys  
    WITH ALGORITHM = AES_128  
    ENCRYPTION BY CERTIFICATE MyServerCertificate;  

ALTER TABLE Customer
    ADD SSN_Encrypted varbinary(128),
        CCN_Encrypted varbinary(128)

OPEN SYMMETRIC KEY CreditCard_Keys 
   DECRYPTION BY CERTIFICATE MyServerCertificate 
OPEN SYMMETRIC KEY SSN_Keys 
   DECRYPTION BY CERTIFICATE MyServerCertificate

UPDATE  Customer 
SET SSN_Encrypted = EncryptByKey(Key_GUID('SSN_Keys')  
    , SocialSecurityNumber)

UPDATE  Customer 
SET CCN_Encrypted = EncryptByKey(Key_GUID('CreditCard_Keys  ')  
    , CreditCardNumber)

GO  

OPEN SYMMETRIC KEY SSN_Keys
   DECRYPTION BY CERTIFICATE MyServerCertificate 

OPEN SYMMETRIC KEY CreditCard_Keys
   DECRYPTION BY CERTIFICATE MyServerCertificate 



SELECT SocialSecurityNumber, SSN_Encrypted   
    AS 'Encrypted SSN',  
    CONVERT(varchar, DecryptByKey(SSN_Encrypted))   
    AS 'Decrypted SSN'  
    FROM Customer  

SELECT CreditCardNumber, CCN_Encrypted 
    AS 'Encrypted Credit Card Number',
     CONVERT(varchar, DecryptByKey(CCN_Encrypted))   
     AS 'Decrypted Credit Card Number'
     FROM Customer

现在我的问题是，如果任何可以访问此数据库的人都可以运行 DecryptByKey 函数来查看解密值，这对安全性有何帮助？我对数据库主密钥和证书的使用并不完全熟悉，所以请多多包涵。

Answer 1

答案是，每个人都可以运行DecryptByKey，但并不是每个人都可以访问用于保护数据的对称密钥。 SQL Server 中有一个严格的encryption hierarchy 并且您选择了以下路径：

1. 数据库主密钥是受保护的密码
2. 受 DMK 保护的证书
3. 受证书保护的对称密钥
4. 用对称密钥加密的数据

因此，有权访问对称密钥的每个人都可以使用它，但要做到这一点，需要访问保护给定对称密钥的证书。这就是为什么，你正在使用：

OPEN SYMMETRIC KEY ... DECRYPTION BY CERTIFICATE ...

尝试创建一个无权访问CERTIFICATE的用户并执行上述语句：

DROP USER IF EXISTS [StackOverflow];

CREATE USER [StackOverflow] WITHOUT LOGIN;

EXECUTE AS USER = 'StackOverflow';

OPEN SYMMETRIC KEY [SK_SecurityUsers_V001] DECRYPTION BY CERTIFICATE [CERT_V001];

REVERT;

你会得到以下错误：

Msg 15151, Level 16, State 1, Line 7
Cannot find the symmetric key 'SK_SecurityUsers_V001', because it does not exist or you do not have permission.

因此，这取决于您谁可以使用对称密钥来控制对保护它的证书的访问。问题是，谁可以访问证书？

permission diagram 展示了更大的图景，但基本上：

或简而言之：

• 系统管理员
• db_owner
• 证书的创建者
• 已获得证书访问权限的用户

另外，关于备份的一些事情。例如，当您创建备份并在不同的实例上恢复它时，您需要重新创建安全层次结构。基本上在这样的数据库上，即使sys.admin 也无法访问密钥。

因此，如果有人窃取了您的备份，数据将再次受到保护。您需要备份您的证书并在新数据库中再次恢复它，或者使用CERTENCODED 创建相同的证书。

这只是接触表面，在加密数据之前计划好任何方面（例如，加密列上的索引是无用的，因为在加密时会向每个值添加随机盐 - 多次加密一个值，你会得到不同的每次都生成二进制文件）。