T-SQL问题解决集锦 数据加解密全集

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

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：
代码如下:
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:
代码如下:
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：
代码如下:
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：
代码如下:
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：
代码如下:
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:
代码如下:
--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'
)
)


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 where session_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是导致SQL注入的主凶

作者： 黄钊吉