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T-SQL问题解决集锦——数据加解密

2013年05月04日 ⁄ 综合 ⁄ 共 11847字 ⁄ 字号 小 中 大 ⁄ 评论关闭

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：

[sql]
view plaincopyprint?
  1. a)  USE tempdb 
  2. b)  GO 
  3. c)  CREATE TABLE test 
  4. d)      ( 
  5. e)        userID INT IDENTITY(1, 1) , 
  6. f)        userName VARCHAR(10) , 
  7. g)        userSalary FLOAT , 
  8. h)        cyberalary NVARCHAR(MAX) 
  9. i)      ) ; 
  10. j)   
  11. k)  INSERT  INTO TEST 
  12. l)          ( userName, userSalary ) 
  13. m)  VALUES  ( 'taici', 1234 ), 
  14. n)          ( 'hailong', 3214 ), 
  15. o)          ( 'meiyuan', 1111 ) 
  16. p)  --ALTER TABLE test 
  17. q)  --ADD userNewSalary VARBINARY(512) 
  18. r)  --使用转换函数把数据转换成varbinary，改变编码方式。 
  19. s)  SELECT  * , 
  20. t)          CONVERT(VARBINARY(512), userSalary) 
  21. u)  FROM    test  
  22. v)  --把数据转换成int，可以恢复原有编码方式 
  23. w)  SELECT  * , 
  24. x)          CONVERT(INT, userSalary) 
  25. y)  FROM    test 

2、对称密钥:

[sql]
view plaincopyprint?
  1. a)  --创建对称密钥 
  2. b)  USE AdventureWorks 
  3. c)  GO 
  4. d)  CREATE SYMMETRIC KEY SymKey123 
  5. e)  WITH ALGORITHM=TRIPLE_DES ENCRYPTION
    BY PASSWORD='P@ssw0rd' 
  6. f)  GO 
  7. 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 
  8. h)  --打开对称密钥 
  9. i)  OPEN SYMMETRIC
    KEY SymKey123 DECRYPTION BY
    PASSWORD='P@ssw0rd'; 
  10. j)  --进行数据加密 
  11. k)  SELECT * ,ENCRYPTBYKEY(KEY_GUID('SymKey123'),CONVERT(VARCHAR(max),AddressLine1)) 
  12. l)  FROM Person.Address 
  13. m)   
  14. n)  --检查加密后长度，利用datalength()函数 
  15. o)  SELECT DATALENGTH(ENCRYPTBYKEY(KEY_GUID('SymKey123'),CONVERT(VARCHAR(MAX
    ),AddressLine1))) 
  16. p)  FROM Person.Address 
  17. q)  GO 
  18. r)  --把加密后数据更新到原来另外的列上 
  19. s)  UPDATE Person.Address 
  20. t)  SET AddressLine2=ENCRYPTBYKEY(KEY_GUID('SymKey123'),CONVERT(VARCHAR(max),AddressLine1)) 
  21. u)  --解密:解密过程同样需要OPEN SYMMETRIC KEY ,且需要利用DECRYPTBYKEY 和CONVERT函数 
  22. v)  OPEN SYMMETRIC KEY SymKey123 DECRYPTION
    BY PASSWORD='P@ssw0rd'; 
  23. w)   
  24. x)  SELECT AddressID,CONVERT(VARCHAR(MAX ) ,CONVERT
    (    VARCHAR(MAX ),DECRYPTBYKEY(AddressLine2))) 
  25. y)  FROM Person.Address 

3、非对称密钥：

[sql]
view plaincopyprint?
  1. 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 
  2. b)  USE AdventureWorks 
  3. c)  GO 
  4. d)  CREATE ASYMMETRIC KEY AsymKey123
    WITH ALGORITHM=RSA_2048 ENCRYPTION
    BY PASSWORD='P@ssw0rd'; 
  5. e)  GO 
  6. f)   
  7. g)  --添加新列存储加密后的数据 
  8. h)  ALTER TABLE Person.Address
    ADD  AddressLine3 nvarchar(MAX) 
  9. i)  GO 
  10. j)  --进行加密 
  11. k)  SELECT *,ENCRYPTBYASYMKEY(ASYMKEY_ID ('AsymKey123'),CONVERT(VARCHAR(MAX
    ),AddressLine1)) 
  12. l)  FROM Person.Address 
  13. m)  GO 
  14. n)   
  15. o)  --把数据更新到一个新列 
  16. p)  UPDATE Person.Address 
  17. q)  SET AddressLine3=ENCRYPTBYASYMKEY(ASYMKEY_ID ('AsymKey123'),CONVERT(VARCHAR(MAX
    ),AddressLine1)) 
  18. r)   
  19. s)   
  20. t)  SELECT *--addressline3 
  21. u)  FROM Person.Address 
  22. v)   
  23. 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。 
  24. x)  SELECT TOP 10 AddressID,CONVERT(VARCHAR(MAX),CONVERT
    (    VARCHAR(MAX ),DECRYPTBYASYMKEY(ASYMKEY_ID('AsymKey123'),AddressLine3,N'P@ssw0rd')))
    AS Decryptedata 
  25. y)  FROM Person.Address 

4、证书加密：

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

5、短语加密：

[sql]
view plaincopyprint?
  1. 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。 
  2. b)  SELECT *,AddressLine5=ENCRYPTBYPASSPHRASE('P@ssw0rd',CONVERT(varbinary,AddressLine1),AddressID)  
  3. c)  FROM Person.Address 
  4. d)   
  5. e)  --添加新列存放数据，注意，ENCRYPTBYPASSPHRASE函数返回的是VARBINARY类型 
  6. f)  ALTER TABLE Person.Address
    ADD AddressLine5 VARBINARY(256) 
  7. g)   
  8. h)  --将数据更新，过程中使用P@ssw0rd和AddressID数据行当成密码短语 
  9. i)   
  10. j)  UPDATE Person.Address 
  11. k)  SET AddressLine5=ENCRYPTBYPASSPHRASE('P@ssw0rd',CONVERT(varbinary,AddressLine1),AddressID)  
  12. l)   
  13. 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:

[sql]
view plaincopyprint?
  1. --1、建立已加密的存储过程 
  2. USE AdventureWorks 
  3. GO 
  4. CREATE PROC test 
  5.     WITH ENCRYPTION 
  6. AS  
  7.     SELECT  SUSER_SNAME() , 
  8.             USER_NAME() 
  9. GO 
  10. --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。 
  11. USE AdventureWorks 
  12. GO 
  13. DECLARE @sql VARCHAR(MAX) 
  14. SET @sql = 'CREATE PROC Test WITH ENCRYPTION AS SELECT suer_sname(),user_name() GO' 
  15.  
  16. --3、将内容加密后转换成sql_variant数据类型 
  17. DECLARE @bsql SQL_VARIANT 
  18. SET @bsql = ( SELECT   
    CONVERT(SQL_VARIANT, ENCRYPTBYPASSPHRASE('P@ssw0rd', 
  19.                                                              
    CONVERT(VARCHAR(MAX), @sql))) 
  20.             ) 
  21.  
  22. --4、新增到指定存储过程的扩展属性中： 
  23. EXEC sys.sp_addextendedproperty @name = N'test定义', @value = N'System.Byte[]', 
  24.     @level0type = N'SCHEMA', @level0name = N'dbo', @level1type = N'PROCEDURE', 
  25.     @level1name = N'test' 
  26. GO 
  27. EXEC sys.sp_addextendedproperty @name = N'代码内容', 
  28.     @value = N'CREATE PROC Test WITH ENCRYPTION AS SELECT suer_sname(),user_name() GO', 
  29.     @level0type = N'SCHEMA', @level0name = N'dbo', @level1type = N'PROCEDURE', 
  30.     @level1name = N'test' 
  31. GO 
  32.  
  33. --5、还原 
  34. DECLARE @pwd VARCHAR(100)=
    'P@ssw0rd' 
  35. --密码短语 
  36.  
  37. DECLARE @proc VARCHAR(100)=
    'test' 
  38. --存储过程名 
  39.  
  40. DECLARE @exName NVARCHAR(100)=
    '代码内容' 
  41. --扩充属性名 
  42.  
  43.  
  44. --将原本结果查询 
  45. SELECT  value 
  46. FROM    sys.all_objects AS sp 
  47.         INNER JOIN sys.extended_properties
    AS P ON P.major_id = sp.object_id 
  48.                                                    AND P.minor_id = 0 
  49.                                                   
    AND     P.class = 1 
  50. WHERE   ( P.name = @exName ) 
  51.         AND ( ( sp.type = N'p' 
  52.                 OR sp.type = N'rf' 
  53.                 OR sp.type =
    'pc' 
  54.               ) 
  55.               AND ( sp.name = @proc 
  56.                     AND SCHEMA_NAME(sp.schema_id) = N'dbo' 
  57.                   ) 
  58.             ) 

问题三、如何让指定用户可以对数据表进行Truncate操作？

         Truncate在对大表全删除操作时，会明显比Delete语句更快更有效，但是因为它不需要存放日志，并且一定是全表删除，所以造成数据的不可恢复性。也说明了它的危险性。

         但是，执行Truncate需要有表拥有者、系统管理员、db_owner、db_ddladmin这些里面的其中一种高权限角色才能执行。

         对此，可以使用05之后的EXECUTE AS表达式来实现权限内容的切换：

1.      切换登录：EXECUTE AS LOGIN

2.      切换用户：EXECUTE AS USER

3.      切换执行权限：EXECUTE AS owner/’user name’，利用高用户权限来执行作业。此步骤可以在低权限实体下执行高权限操作，也能避免安全性漏洞。

另外，只有EXECUTE AS Caller可以跨数据库执行，而其他方式进行的权限切换仅限制于本数据库。

注意：执行EXECUTE AS USER模拟使用者切换时，需要先获得被模拟用户的授权。

可以使用REVERT来还原执行内容前的原始身份。

问题四、如何获取前端连接的信息，如IP地址和计算机名？

         对于DBA工作或者某些特殊的应用程序，需要获取前端应用的系统信息。而这些信息如果用用户表来存储，代价会比直接读取数据库系统信息要大。所以建议适当读取系统表：

         在连接数据库的session期间，都可以在master数据库中找到session信息，但是从05开始，有了很多DMV/DMF来实现这些功能：

l  Master.dbo.sysprocesses或者master.sys.sysprocesses：提供执行阶段的SPID、计算机名、应用程序名等。

l  Sys.dm_exec_sessions：记录每个session的基本信息，包括id、计算机名、程序名、应用程序名等

l  Sys.dm_exec_connections：记录每个连接到SQLServer实例的前端信息，包括网络位置、连接时间等等。

l  select
client_net_address 'Client IP Address',local_net_address'SQL ServerIP Address',*

l  from
sys.dm_exec_connections

l  wheresession_id=@@spid

在2005以后，建议使用DMV取代系统表。

问题五、如何避免SQL注入的攻击？

         对于数据库应用程序，无论是那种DBMS，SQL注入都是一大隐患。

         要避免SQL注入，应该最起码做到以下几点：

1.      检查输入的数据，应用程序不要相信用户输入的数据，必须经过检验后才能输入数据库。要排除%、--等特殊符号。

2.      避免果度暴露错误信息。建议可以转换成Windows事件或者是转换成应用程序内部错误信息。

3.      使用参数化查询或者存储过程

注意：

动态SQL是造成SQL注入的主凶

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