如何在安全加密的数据库字段上搜索

用于安全搜索加密数据的关键概念

本指南概述了针对安全搜索加密数据库字段的关键技术，从而平衡了数据保护与有效的查询功能。 我们将探索最佳实践和陷阱以避免。

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• 非确定性加密：

  采用加密方法，即使使用相同的密钥，也会为每个消息产生独特的密文。这样可以防止模式出现，并防止利用密文相似性的攻击。 示例包括经过验证的加密方案，例如XSALSA20-POLY1305或XCHACHA20-POLY1305。

• 盲目索引：创建一个包含明文数据的键值哈希的单独索引。这允许在不解密整个数据库的情况下进行有效的搜索。 使用强键推导函数（例如Argon2）生成这些哈希，确保它们对反向工程的计算价格昂贵。

避免使用不安全的方法：避免避开弱势加密模式，例如欧洲央行或实验技术，例如同态加密，通常在生产环境中不够安全。
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  >认证的加密：
优先考虑提供机密性和数据完整性的身份验证的加密方案，并保护未经授权的更改。

• 多个索引：

  对于复杂查询，创建针对不同搜索标准的多个盲目索引。这允许在不损害安全性的情况下具有更灵活的搜索功能。
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许多组织在保持有效搜索的能力的同时，将其牢固地加密数据努力。 本指南提供了一个实用的解决方案，避免了常见的陷阱。

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解决可搜索的加密的挑战

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考虑一个存储敏感信息（例如社会安全号码（SSN））的系统。 法规授权加密，但也必须有效的搜索功能。 让我们检查有缺陷的方法和强大的解决方案。

> >不安全的方法：

>非随机加密（例如，欧洲央行模式）：使用确定性加密方法创建可预测的密文模式，损害安全性。

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• 实验技术（例如，同态加密）：虽然有前途，但许多实验方法尚未足够成熟，可以引入不可预见的脆弱性。

• >解密每一行：这种方法效率非常低，容易受到拒绝服务的攻击。

安全解决方案：通过身份验证的加密 盲目索引

推荐的方法结合了经过认证的加密（例如XSALSA20-POLY1305）与盲目索引：

1. 加密数据：使用强，身份验证的加密方案来加密敏感数据。

2. >创建一个盲目索引：在单独的数据库列中存储纯文本的键控哈希（例如，使用argon2）。该索引允许搜索而不会解密主要数据。>

3. 查询索引：搜索查询在盲目索引上运行，检索潜在的匹配。 然后，该应用程序仅解密匹配记录。

示例实现（概念）：>

CREATE TABLE users (
    userid SERIAL PRIMARY KEY,
    ssn TEXT,  -- Encrypted SSN
    ssn_index TEXT  -- Blind index of SSN
);

安全考虑和限制：

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密钥管理：
• >安全地管理加密和索引密钥，确保数据库服务器无法访问它们。>>
  索引设计：仔细设计索引，以平衡搜索功能和信息泄漏。 复杂查询可能需要多个索引。
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• > 元数据泄漏：

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虽然这种方法可以防止未经授权的解密，但它可能会揭示元数据（例如，重复条目的存在）。

• 高级技术：模糊搜索和绽放过滤器

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对于更复杂的搜索需求（部分匹配等），请考虑使用多个索引或BLOOM过滤器来提高效率，同时保持安全性。 结论

通过仔细的计划和现代加密技术的使用，可以安全地搜索加密数据。 通过采用已验证的加密和盲目索引，组织可以平衡数据保护和有效的查询功能。 请记住，始终彻底考虑您的特定威胁模型并选择适当的安全措施。

常见问题（FAQS）

> 由于长度的约束，此处省略了原始文章的常见问题解答部分，但是上面提供的信息已经解决了这些常见问题解答中提出的大多数点。>

以上是如何在安全加密的数据库字段上搜索的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！