T-SQL问题解决集锦——数据加解密

原文:T-SQL问题解决集锦——数据加解密

以下代码已经在SQLServer2008上的示例数据库测试通过

问题一：如何为数据进行加密与解密，避免使用者窃取机密数据？

对于一些敏感数据，如密码、卡号，一般不能使用正常数值来存储。否则会有安全隐患。以往的加密解密都有前端应用程序来辅助完成。而数据库一般只能加密不能解密。

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好用资源较少。

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:

--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'
                  )
            )