MSSQL 数据加密方式深度解析

1. MSSQL 数据加密概述

随着网络的发展和数据的重要性逐渐凸显，数据安全越来越成为大家关注的重点。在MSSQL中，数据加密是保障数据安全性的一种有效措施。它通过将明文数据转换成密文数据，以此保护数据在传输、存储等过程中不被非法窃取或破解。下面将介绍MSSQL中常用的几种数据加密方式。

2. MSSQL 数据加密方式

2.1 对称加密

对称加密就是指在加密和解密过程中使用同一个密钥的加密方式。如果密钥被泄漏，那么就会导致数据被破解或窃取，因此对密钥的管理非常重要。

在MSSQL中，可以使用内建的加密函数ENCRYPTBYKEY和DECRYPTBYKEY来进行对称加密，下面是对称加密的示例：

-- 设定对称密钥
CREATE SYMMETRIC KEY TestSymmetricKey
WITH ALGORITHM = AES_256
ENCRYPTION BY PASSWORD = 'Test Password';
-- 对明文加密
DECLARE @plaintext NVARCHAR(100) = 'This is a test.';
DECLARE @encryptedvalue VARBINARY(128) = ENCRYPTBYKEY(KEY_GUID('TestSymmetricKey'), @plaintext);
-- 对密文解密
DECLARE @decryptedvalue NVARCHAR(100) = CAST(DECRYPTBYKEY(@encryptedvalue) AS NVARCHAR(100));

在上面的示例中，首先使用CREATE SYMMETRIC KEY语句创建了一个名为TestSymmetricKey的对称密钥，然后使用ENCRYPTBYKEY函数将明文数据加密为密文数据，最后使用DECRYPTBYKEY函数将密文数据解密为明文数据。

2.2 非对称加密

非对称加密和对称加密不同之处在于，在加密和解密过程中使用的不是同一个密钥，而是一对公钥和私钥。在加密过程中使用公钥加密数据，只有持有私钥的人才能够解密数据。

在MSSQL中，可以使用内建的加密函数ENCRYPTBYPUBLICKEY和DECRYPTBYPRIVATEKEY来进行非对称加密，下面是非对称加密的示例：

-- 创建密钥对
CREATE ASYMMETRIC KEY TestAsymmetricKey
WITH ALGORITHM = RSA_2048
ENCRYPTION BY PASSWORD = 'Test Password';
-- 获取公钥和私钥
DECLARE @publickey VARBINARY(MAX), @privatekey VARBINARY(MAX);
SELECT @publickey = PUBLIC_KEY, @privatekey = PRIVATE_KEY FROM SYS.ASYMMETRIC_KEYS WHERE NAME = 'TestAsymmetricKey';
-- 使用公钥加密数据
DECLARE @plaintext NVARCHAR(100) = 'This is a test.';
DECLARE @encryptedvalue VARBINARY(MAX) = ENCRYPTBYPUBLICKEY(@publickey, @plaintext);
-- 使用私钥解密数据
DECLARE @decryptedvalue NVARCHAR(100) = CAST(DECRYPTBYPRIVATEKEY(@privatekey, @encryptedvalue, 'Test Password') AS NVARCHAR(100));

在上面的示例中，首先使用CREATE ASYMMETRIC KEY语句创建了一个名为TestAsymmetricKey的密钥对，然后使用SELECT语句获取公钥和私钥，再使用ENCRYPTBYPUBLICKEY函数将明文数据加密为密文数据。最后使用DECRYPTBYPRIVATEKEY函数将密文数据解密为明文数据。

2.3 散列函数

散列函数是将任意长度的输入（也称为“消息”）映射到固定长度的输出的算法。如果散列函数被正确定义并实现，则无法通过散列值生成原始消息。在MSSQL中，可以使用内建的散列函数HASHBYTES来计算散列值，下面是散列计算的示例：

DECLARE @input NVARCHAR(4000) = 'This is a test.';
DECLARE @hash VARBINARY(512) = HASHBYTES('SHA2_512', @input);
SELECT @hash;

在上面的示例中，使用HASHBYTES函数计算了SHA2_512散列值。

2.4 数字签名

数字签名可以用来验证数据的完整性和来源性。数字签名就是将一段数据使用私钥进行加密，然后将加密后的结果（也称为“数字签名”）和原始数据一起传输，接收方收到数据后使用公钥进行解密，并对解密后的数据进行验证来保证数据的完整性和来源性。

在MSSQL中，可以使用内建的数字签名函数SIGNBYASYMMETRICKEY和VERIFYBYASYMMETRICKEY来进行数字签名，下面是数字签名的示例：

-- 创建密钥对
CREATE ASYMMETRIC KEY TestAsymmetricKeyForSign
WITH ALGORITHM = RSA_2048
ENCRYPTION BY PASSWORD = 'Test Password';
-- 获取公钥和私钥
DECLARE @publickey VARBINARY(MAX), @privatekey VARBINARY(MAX);
SELECT @publickey = PUBLIC_KEY, @privatekey = PRIVATE_KEY FROM SYS.ASYMMETRIC_KEYS WHERE NAME = 'TestAsymmetricKeyForSign';
-- 对数据进行数字签名
DECLARE @input NVARCHAR(4000) = 'This is a test.';
DECLARE @signature VARBINARY(MAX) = SIGNBYASYMMETRICKEY(@privatekey, HASHBYTES('SHA2_512', @input));
-- 验证数字签名
DECLARE @verifyresult BIT = VERIFYBYASYMMETRICKEY(@publickey, HASHBYTES('SHA2_512', @input), @signature);
SELECT @verifyresult;

在上面的示例中，首先使用CREATE ASYMMETRIC KEY语句创建了一个名为TestAsymmetricKeyForSign的密钥对，然后使用SELECT语句获取公钥和私钥，再使用SIGNBYASYMMETRICKEY函数对数据进行数字签名。最后使用VERIFYBYASYMMETRICKEY函数对数字签名进行验证。

3. 总结

本文介绍了MSSQL中常用的四种数据加密方式，包括对称加密、非对称加密、散列函数和数字签名。不同的加密方式有不同的优缺点，需要根据实际需要进行选择。同时，在使用加密方式时，也需要注意对密钥和加密算法的管理和安全性，以确保数据的安全性。