Oracle（105）什么是透明数据加密（TDE）？

透明数据加密（Transparent Data Encryption，简称 TDE）是一种用于保护数据库中静态数据的加密技术。TDE通过自动加密数据库文件和日志文件，确保数据在磁盘上是加密的，从而防止未经授权的访问。TDE的一个主要优点是它对应用程序是透明的，不需要对应用程序代码进行任何修改。

TDE 的工作原理

TDE 主要包括以下组件：

1. 主密钥（Master Key）：用于加密数据库加密密钥（Database Encryption Key，DEK）。
2. 数据库加密密钥（DEK）：用于加密数据库文件和日志文件。

TDE 的工作流程如下：

1. 在数据库实例级别创建主密钥。
2. 在数据库级别创建数据库加密密钥（DEK）。
3. 使用主密钥加密 DEK。
4. 使用 DEK 对数据库文件和日志文件进行加密。

实现 TDE 的步骤

以下是使用 Microsoft SQL Server 实现 TDE 的详细步骤和代码示例。

1. 创建主密钥

主密钥用于加密数据库加密密钥（DEK）。

-- 切换到主数据库
USE master;
GO

-- 创建主密钥
CREATE MASTER KEY ENCRYPTION BY PASSWORD = 'StrongPassword!123';
GO

2. 创建证书

使用证书来保护数据库加密密钥（DEK）。

-- 创建证书
CREATE CERTIFICATE TDECertificate WITH SUBJECT = 'TDE Certificate';
GO

3. 创建数据库加密密钥（DEK）

在需要加密的数据库中创建数据库加密密钥（DEK）。

-- 切换到需要加密的数据库
USE MyDatabase;
GO

-- 创建数据库加密密钥（DEK）
CREATE DATABASE ENCRYPTION KEY
WITH ALGORITHM = AES_256
ENCRYPTION BY SERVER CERTIFICATE TDECertificate;
GO

4. 启用数据库加密

启用数据库加密将加密数据库文件和日志文件。

-- 启用数据库加密
ALTER DATABASE MyDatabase
SET ENCRYPTION ON;
GO

5. 验证加密状态

可以通过查询系统视图来验证数据库的加密状态。

-- 查询数据库加密状态
SELECT
    name,
    is_encrypted
FROM
    sys.databases
WHERE
    name = 'MyDatabase';
GO

如果 is_encrypted 列的值为 1，则表示数据库已加密。

示例脚本

以下是一个完整的示例脚本，展示如何在 Microsoft SQL Server 中配置和使用 TDE。

-- 切换到主数据库
USE master;
GO

-- 创建主密钥
CREATE MASTER KEY ENCRYPTION BY PASSWORD = 'StrongPassword!123';
GO

-- 创建证书
CREATE CERTIFICATE TDECertificate WITH SUBJECT = 'TDE Certificate';
GO

-- 切换到需要加密的数据库
USE MyDatabase;
GO

-- 创建数据库加密密钥（DEK）
CREATE DATABASE ENCRYPTION KEY
WITH ALGORITHM = AES_256
ENCRYPTION BY SERVER CERTIFICATE TDECertificate;
GO

-- 启用数据库加密
ALTER DATABASE MyDatabase
SET ENCRYPTION ON;
GO

-- 查询数据库加密状态
SELECT
    name,
    is_encrypted
FROM
    sys.databases
WHERE
    name = 'MyDatabase';
GO

总结

透明数据加密（TDE）是一种用于保护数据库中静态数据的加密技术，通过自动加密数据库文件和日志文件，确保数据在磁盘上是加密的。TDE 对应用程序是透明的，不需要对应用程序代码进行任何修改。上述步骤和代码示例展示了如何在 Microsoft SQL Server 中配置和使用 TDE，以满足具体的安全需求。