SQL数据库加密方式及实例

 从2005开始提供了数据库层面的数据加密与解密。其实现方式主要有以下：

1、 利用CONVERT改变编码方式：

利用该函数把文字或数据转换成VARBINARY。但该方式不具备保护数据的能力，仅避免浏览数据的过程中能直接看到敏感数据的作用。

2、 利用对称密钥：

搭配EncryptByKey进行数据加密。使用DecryptByKey函数进行解密。这种方式比较适合大数据量。因为对称密钥的过程耗用资源较少。

3、 利用非对称密钥：

搭配EncryptByAsymKey进行数据加密。使用DecryptByAsymKey函数进行解密。用于更高安全级别的加解密数据。因为耗用资源叫多。

4、 利用凭证的方式：

搭配EncryptByCert进行加密和DecryptByCert函数进行解密。比较类似非对称密钥。

5、 利用密码短语方式：

搭配EncryptBypassPhrase进行加密，使用DecryptByPassPhrase函数来解密。可以使用有意义的短语或其他数据行，当成加密、解密的关键字，比较适合一般的数据加解密。

案例：

1、 Convert方式：

 a)  USE tempdb
 b)  GO
 c)  CREATE TABLE test
 d)      (
 e)        userID INT IDENTITY(1, 1) ,
 f)        userName VARCHAR(10) ,
 g)        userSalary FLOAT ,
 h)        cyberalary NVARCHAR(MAX)
 i)      ) ;
 j)
 k)  INSERT  INTO TEST
 l)          ( userName, userSalary )
 m)  VALUES  ( 'taici', 1234 ),
 n)          ( 'hailong', 3214 ),
 o)          ( 'meiyuan', 1111 )
 p)  --ALTER TABLE test
 q)  --ADD userNewSalary VARBINARY(512)
 r)  --使用转换函数把数据转换成varbinary，改变编码方式。
 s)  SELECT  * ,
 t)          CONVERT(VARBINARY(512), userSalary)
 u)  FROM    test
 v)  --把数据转换成int，可以恢复原有编码方式
 w)  SELECT  * ,
 x)          CONVERT(INT, userSalary)
 y)  FROM    test

2、对称密钥:

 a)  --创建对称密钥
 b)  USE AdventureWorks
 c)  GO
 d)  CREATE SYMMETRIC KEY SymKey123
 e)  WITH ALGORITHM=TRIPLE_DES ENCRYPTION BY PASSWORD='P@ssw0rd'
 f)  GO
 g)  --注意事项:在启用时,需要先OPEN SYMMETRIC KEY 搭配密钥密码，否则所产生的数据都会是null值。而且需要搭配Key_GUID函数来使用
 h)  --打开对称密钥
 i)  OPEN SYMMETRIC KEY SymKey123 DECRYPTION BY PASSWORD='P@ssw0rd';
 j)  --进行数据加密
 k)  SELECT * ,ENCRYPTBYKEY(KEY_GUID('SymKey123'),CONVERT(VARCHAR(max),AddressLine1))
 l)  FROM Person.Address
 m)
 n)  --检查加密后长度，利用datalength()函数
 o)  SELECT DATALENGTH(ENCRYPTBYKEY(KEY_GUID('SymKey123'),CONVERT(VARCHAR(MAX ),AddressLine1)))
 p)  FROM Person.Address
 q)  GO
 r)  --把加密后数据更新到原来另外的列上
 s)  UPDATE Person.Address
 t)  SET AddressLine2=ENCRYPTBYKEY(KEY_GUID('SymKey123'),CONVERT(VARCHAR(max),AddressLine1))
 u)  --解密:解密过程同样需要OPEN SYMMETRIC KEY ,且需要利用DECRYPTBYKEY 和CONVERT函数
 v)  OPEN SYMMETRIC KEY SymKey123 DECRYPTION BY PASSWORD='P@ssw0rd';
 w)
 x)  SELECT AddressID,CONVERT(VARCHAR(MAX ) ,CONVERT (VARCHAR(MAX ),DECRYPTBYKEY(AddressLine2)))
 y)  FROM Person.Address

3、非对称密钥：

 a)  --非对称密钥使用两种不同的密钥，所以加密是是不需要输入密码验证，但解密时就需要
 b)  USE AdventureWorks
 c)  GO
 d)  CREATE ASYMMETRIC KEY AsymKey123 WITH ALGORITHM=RSA_2048 ENCRYPTION BY PASSWORD='P@ssw0rd';
 e)  GO
 f)
 g)  --添加新列存储加密后的数据
 h)  ALTER TABLE Person.Address ADD  AddressLine3 nvarchar(MAX)
 i)  GO
 j)  --进行加密
 k)  SELECT *,ENCRYPTBYASYMKEY(ASYMKEY_ID ('AsymKey123'),CONVERT(VARCHAR(MAX ),AddressLine1))
 l)  FROM Person.Address
 m)  GO
 n)
 o)  --把数据更新到一个新列
 p)  UPDATE Person.Address
 q)  SET AddressLine3=ENCRYPTBYASYMKEY(ASYMKEY_ID ('AsymKey123'),CONVERT(VARCHAR(MAX ),AddressLine1))
 r)
 s)
 t)  SELECT *--addressline3
 u)  FROM Person.Address
 v)
 w)  --解密：此过程一定要使用密码来解密，此处的类型要与加密时相同，比如加密时用varchar,而这里用nvarchar的话是解密不了的。
 x)  SELECT TOP 10 AddressID,CONVERT(VARCHAR(MAX),CONVERT (VARCHAR(MAX ),DECRYPTBYASYMKEY(ASYMKEY_ID('AsymKey123'),AddressLine3,N'P@ssw0rd'))) AS Decryptedata
 y)  FROM Person.Address

4、证书加密：

 a)  --证书加密：首先建立证书（certificate）
 b)  CREATE CERTIFICATE certKey123--证书名
 c)  ENCRYPTION BY PASSWORD='P@ssw0rd'--密码
 d)  WITH SUBJECT='Address Certificate',--证书描述
 e)  START_DATE='2012/06/18',--证书生效日期
 f)  EXPIRY_DATE='2013/06/18' ;--证书到期日
 g)  GO
 h)  --利用证书加密
 i)  SELECT *,ENCRYPTBYCERT(CERT_ID('certKey123'),CONVERT (VARCHAR(MAX ),AddressLine1)) cyberAddress
 j)  FROM Person.Address
 k)
 l)  --添加新列存放加密数据
 m)  ALTER TABLE Person.Address ADD AddressLine4 Nvarchar(MAX )
 n)
 o)  --把加密后数据放到新列
 p)  UPDATE Person.Address
 q)  SET AddressLine4=ENCRYPTBYCERT(CERT_ID('certKey123'),CONVERT (VARCHAR(MAX ),AddressLine1))
 r)
 s)  --解密
 t)  SELECT AddressID,CONVERT(VARCHAR(MAX ),CONVERT(VARCHAR(MAX ),DECRYPTBYCERT(CERT_ID('certKey123'),AddressLine4,N'P@ssw0rd'))) DecryAddress
 u)  FROM Person.Address

5、短语加密：

 a)  --短语加密：该过程较为简单，只需要使用EncryptByPassPhrase函数，使用短语加密时，参考的数据航不可以变动，否则解密失败。
 b)  SELECT *,AddressLine5=ENCRYPTBYPASSPHRASE('P@ssw0rd',CONVERT(varbinary,AddressLine1),AddressID)
 c)  FROM Person.Address
 d)
 e)  --添加新列存放数据，注意，ENCRYPTBYPASSPHRASE函数返回的是VARBINARY类型
 f)  ALTER TABLE Person.Address ADD AddressLine5 VARBINARY(256)
 g)
 h)  --将数据更新，过程中使用P@ssw0rd和AddressID数据行当成密码短语
 i)
 j)  UPDATE Person.Address
 k)  SET AddressLine5=ENCRYPTBYPASSPHRASE('P@ssw0rd',CONVERT(varbinary,AddressLine1),AddressID)
 l)
 m)  SELECT * FROM Person.Address

问题二：如何保护数据库对象定义，避免发生过渡暴露敏感信息？

       一般的保护措施是在创建对象时使用WITH ENCRYPTION来把对象加密，这样就无法查看定义。但是问题是对于维护来说就成了问题，而且备份还原时这部分对象是会丢失的。

       其中一个解决方法是把定义语句放到对象的【扩展属性】中保存，这样能解决上面的问题。

下面举个例子 copy

 --1、建立已加密的存储过程
 USE AdventureWorks
 GO
 CREATE PROC test
     WITH ENCRYPTION
 AS
     SELECT  SUSER_SNAME() ,
             USER_NAME()
 GO
 --2、将上述定义内容去除，利用短语加密搭配EncryptByPassPhrase函数加密，然后在用sys.sp_addextendedproperty存储过程，指定一个扩展名称。
 USE AdventureWorks
 GO
 DECLARE @sql VARCHAR(MAX)
 SET @sql = 'CREATE PROC Test WITH ENCRYPTION AS SELECT suer_sname(),user_name() GO'

 --3、将内容加密后转换成sql_variant数据类型
 DECLARE @bsql SQL_VARIANT
 SET @bsql = ( SELECT    CONVERT(SQL_VARIANT, ENCRYPTBYPASSPHRASE('P@ssw0rd',
                                                               CONVERT(VARCHAR(MAX), @sql)))
             )

 --4、新增到指定存储过程的扩展属性中：
 EXEC sys.sp_addextendedproperty @name = N'test定义', @value = N'System.Byte[]',
     @level0type = N'SCHEMA', @level0name = N'dbo', @level1type = N'PROCEDURE',
     @level1name = N'test'
 GO
 EXEC sys.sp_addextendedproperty @name = N'代码内容',
     @value = N'CREATE PROC Test WITH ENCRYPTION AS SELECT suer_sname(),user_name() GO',
     @level0type = N'SCHEMA', @level0name = N'dbo', @level1type = N'PROCEDURE',
     @level1name = N'test'
 GO

 --5、还原
 DECLARE @pwd VARCHAR(100)= 'P@ssw0rd'
 --密码短语

 DECLARE @proc VARCHAR(100)= 'test'
 --存储过程名

 DECLARE @exName NVARCHAR(100)= '代码内容'
 --扩充属性名


 --将原本结果查询
 SELECT  value
 FROM    sys.all_objects AS sp
         INNER JOIN sys.extended_properties AS P ON P.major_id = sp.object_id
                                                    AND P.minor_id = 0
                                                    AND P.class = 1
 WHERE   ( P.name = @exName )
         AND ( ( sp.type = N'p'
                 OR sp.type = N'rf'
                 OR sp.type = 'pc'
               )
               AND ( sp.name = @proc
                     AND SCHEMA_NAME(sp.schema_id) = N'dbo'
                   )
             )