SQL Server 2005数据加密技术应用研究
关键词 SQL Server 2005、数据加密、数据安全
SQL Server 2005是微软开始实施其“可信赖计算” 计划以来的第一个主要的产品，它提供了丰富的安全特性，为企业数据提供安全保障。对开发人员来说，最关注的是如何在程序设计过程中应用这些特性来保护数据库中的数据安全。本文将从应用程序开发者角度探讨基于SQL Server 2005数据加密特性的应用。
SQL Server 2005数据加密技术
数据用数字方式存储在服务器中并非万无一失。实践证明有太多的方法可以智取SQL Server 2000认证保护，最简单的是通过使用没有口令的sa账号。尽管SQL Server 2005远比它以前的版本安全，但攻击者还是有可能获得存储的数据。因此，数据加密成为更彻底的数据保护战略，即使攻击者得以存取数据，还不得不解密，因而对数据增加了一层保护。
SQL Server 2000以前的版本没有内置数据加密功能，若要在SQL Server 2000中进行数据加密，不得不买第三家产品，然后在服务器外部作COM调用或者是在数据送服务器之前在客户端的应用中执行加密。这意味着加密的密钥或证书不得不由加密者自己负责保护，而保护密钥是数据加密中最难的事，所以即使很多应用中数据已被很强的加密过，数据保护仍然很弱。
SQL Server 2005通过将数据加密作为数据库的内在特性解决了这个问题。它除了提供多层次的密钥和丰富的加密算法外，最大的好处是用户可以选择数据服务器管理密钥。SQL Server 2005服务器支持的加密算法如下：
⑴ 对称式加密（Symmetric Key Encryption）：
对称式加密方式对加密和解密使用相同的密钥。通常，这种加密方式在应用中难以实施，因为用同一种安全方式共享密钥很难。但当数据储存在SQL Server中时，这种方式很理想，你可以让服务器管理它。SQL Server 2005 提供RC4、RC2、DES 和 AES 系列加密算法。
⑵ 非对称密钥加密（Asymmetric Key Encryption）：
非对称密钥加密使用一组公共/私人密钥系统，加密时使用一种密钥，解密时使用另一种密钥。公共密钥可以广泛的共享和透露。当需要用加密方式向服务器外部传送数据时，这种加密方式更方便。SQL Server 2005 支持 RSA 加密算法以及 512 位、1,024 位和 2,048 位的密钥强度。
⑶ 数字证书（Certificate）：
数字证书是一种非对称密钥加密，但是，一个组织可以使用证书并通过数字签名将一组公钥和私钥与其拥有者相关联。SQL Server 2005 支持“因特网工程工作组”(IETF) X.509 版本 3 (X.509v3) 规范。一个组织可以对 SQL Server 2005 使用外部生成的证书，或者可以使用 SQL Server 2005 生成证书。
SQL Server 2005 采用多级密钥来保护它内部的密钥和数据，如下图所示：
图2 加密后的数据的查询结果
⑵ 数据解密
要解密已加密的数据，你需要重新打开对称式加密。使用DecryptByKey函数读数据，然后关闭对称式加密。结果及相应的代码如下。
OPEN SYMMETRIC KEY User1SymmetricKeyCert
DECRYPTION BY CERTIFICATE User1Certificate
SELECT CustID, Name, City,
CONVERT(VARCHAR, DecryptByKey(CreditCardType))
AS CardType,
CONVERT(VARCHAR, DecryptByKey(CreditCardNumber))
AS CardNumber,
CONVERT(VARCHAR, DecryptByKey(Notes))
AS Notes
FROM Customer WHERE CustID = 4
CLOSE SYMMETRICKEYUser1SymmetricKeyCert
图3 对加密数据进行解密后的结果
这个例子显示了让SQL Server 2005为你管理密钥的一种方法。但实际上，用户总是选择自己提供一个口令的方式，用RC4算法产生对称密码。代码如下：
CREATE SYMMETRIC KEY User2SymmetricKeyPwd
AUTHORIZATION User2
WITH ALGORITHM = RC4
ENCRYPTION BY PASSWORD = 'sdylvxF&imeG3FP'
SQL Server 2005产生一个基于用户提供的口令的密钥来加密数据。除非明确指定，否则口令不保存在SQL Server 2005中，用户必须保护好自己的口令，否则任何一个知道口令的人都可以解密数据。
如果认为对存储在数据库中的数据加密完全是浪费处理器时间和存储空间那就错了。SQL Server 2005中的数据加密是一个非凡的特性，它为客户的数据提供了一个重要的保护层。但应用时要注意，只对那些敏感机密的数据进行保护，因为加密消耗服务器处理器大量的资源，如果对一个有一千万条记录的表的每个字段都加密的话，运行一条没有Where 子句的SELECT 就可能导致服务器性能的崩溃。