SQL Server 2008中的代码安全（七）：证书加密

 SQL Server 2008中SQL应用系列--目录索引

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）

USE DB_Encrypt_Demo
GO
--创建证书
CREATE CERTIFICATE cert_Demo --证书名称
ENCRYPTION BY PASSWORD ='asdfG!!!'--加密证书的密码
WITH SUBJECT ='DB_Encrypt_Demo Database Encryption Certificate',--证书主题
START_DATE ='3/14/2011', EXPIRY_DATE ='10/20/2012'--起止日期
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。

--查看当前数据库中的证书
use DB_Encrypt_Demo
go

--查看证书
SELECT name, pvt_key_encryption_type_desc, issuer_name
FROM sys.certificates

----结果返回
/*
name    pvt_key_encryption_type_desc    issuer_name
cert_Demo    ENCRYPTED_BY_PASSWORD    DB_Encrypt_Demo Database Encryption Certificate
*/

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。

--备份证书
BACKUP CERTIFICATE cert_Demo
TOFILE='H:\SqlBackup\certDemo.BAK'--证书备份路径,用来加密
WITH PRIVATE KEY (FILE='H:\SqlBackup\certDemoPK.BAK',--证书私钥文件路径，用来解密
ENCRYPTION BY PASSWORD ='1234GH!!!',--加密私钥密码
DECRYPTION BY PASSWORD ='asdfG!!!' )--解密私钥密码

--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。
DROP CERTIFICATE cert_Demo
GO
--从备份文件中还原证书到数据库中
CREATE CERTIFICATE cert_Demo
FROMFILE='H:\SqlBackup\certDemo.BAK'
WITH PRIVATE KEY (FILE='H:\SqlBackup\certDemoPK.BAK',
DECRYPTION BY PASSWORD ='1234GH!!!' ,--解密私钥密码
ENCRYPTION BY PASSWORD ='asdfG!!!')--加密私钥密码

 

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。

 

--从证书中删除私钥 
ALTER CERTIFICATE cert_Demo 
REMOVE PRIVATE KEY 

--从备份文件为既有证书重新增加私钥 
ALTER CERTIFICATE cert_Demo 
WITH PRIVATE KEY 
(FILE='H:\SqlBackup\certDemoPK.BAK', 
DECRYPTION BY PASSWORD ='1234GH!!!' ,--解密私钥密码 
ENCRYPTION BY PASSWORD ='asdfG!!!')--加密私钥密码 

--修改既有私钥的密码 
ALTER CERTIFICATE cert_Demo 
WITH PRIVATE KEY (DECRYPTION BY PASSWORD ='asdfG!!!', 
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)

--从证书中删除私钥
ALTER CERTIFICATE cert_Demo
REMOVE PRIVATE KEY

--从备份文件为既有证书重新增加私钥
ALTER CERTIFICATE cert_Demo
WITH PRIVATE KEY
(FILE='H:\SqlBackup\certDemoPK.BAK',
DECRYPTION BY PASSWORD ='1234GH!!!' ,--解密私钥密码
ENCRYPTION BY PASSWORD ='asdfG!!!')--加密私钥密码

--修改既有私钥的密码
ALTER CERTIFICATE cert_Demo
WITH PRIVATE KEY (DECRYPTION BY PASSWORD ='asdfG!!!',
ENCRYPTION BY PASSWORD ='mynewpassword!!!13E')

下面是一个例子：

USE DB_Encrypt_Demo
GO
--插入测试数据
INSERT dbo.PWDQuestion
(CustomerID, PasswordHintQuestion, PasswordHintAnswer)
VALUES
(10, '您出生的医院名称?',
EncryptByCert(Cert_ID('cert_Demo'), '北京四合院家中'))

--查看明文
SELECTCAST(PasswordHintAnswer asvarchar(200)) PasswordHintAnswer
FROM dbo.PWDQuestion
WHERE CustomerID =10

 

--查看原文 3w@live.cn
SELECT PasswordHintQuestion,
CAST(DecryptByCert(Cert_ID('cert_Demo'),PasswordHintAnswer,
N'mynewpassword!!!13E')
asvarchar(200)) PasswordHintAnswer
FROM dbo.PWDQuestion WHERE CustomerID =10

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）

USE DB_Encrypt_Demo
GO

--本例使用数据库主密码加密，因而不需要密码。3w@live.cn
----Create master Key Encryption By password='123ASD!'
----go

--创建非对称密钥 3w@live.cn
CREATE ASYMMETRIC KEY asymDemo_V2
WITH ALGORITHM = RSA_512
--创建对称密钥 3w@live.cn 
CREATE SYMMETRIC KEY sym_Demo_V2
WITH ALGORITHM = TRIPLE_DES
ENCRYPTION BY ASYMMETRIC KEY asymDemo_V2

--打开对称密钥，插入记录
OPEN SYMMETRIC KEY sym_Demo_V2
DECRYPTION BY ASYMMETRIC KEY asymDemo_V2
INSERT dbo.PWDQuestion
(CustomerID, PasswordHintQuestion, PasswordHintAnswer)
VALUES
(22, '您出生的医院名称?',
EncryptByKey(Key_GUID('sym_Demo_V2'), '邵逸夫医院'))
CLOSE SYMMETRIC KEY sym_Demo_V2

 

此时，使用DecryptByKeyAutoAsymKey解密数据，只需要一个操作

SELECTCAST(DecryptByKeyAutoAsymKey(ASYMKEY_ID('asymDemo_V2'),NULL,
PasswordHintAnswer) asvarchar)
FROM dbo.PWDQuestion
WHERE CustomerID =22

 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)