保存SQL Server数据库秘钥安全保护策略

1.SQL Server数据库安全保护意义

数据库保存的是重要的数据信息，包含公司、客户、员工等重要数据，因此数据库安全保护至关重要。其中，SQL Server数据库秘钥的安全保护尤为重要，因为在数据库安全被攻破的情况下，如果黑客窃取了秘钥，将会导致整个数据库信息泄露。

2.秘钥存储方式及问题

2.1.存储方式

SQL Server数据库秘钥默认存储在master数据库的sys.sysclsobjs表中，进一步存储在master数据库的sys.sysxmitqueue表中。秘钥只有在SQL Server服务启动时才会被加载到内存中，因此可以通过对master数据库进行安全控制来保护数据库秘钥。

2.2.问题

然而，如果黑客攻破了主服务器，就能够获取到sys.sysclsobjs表和sys.sysxmitqueue表的访问权限，获取到数据库秘钥。因此，需要对数据库秘钥采取额外的措施进行保护。

3.加密数据库秘钥

为了提高数据库秘钥的安全保护程度，可以将其加密。在SQL Server 2008及以后版本中，可以通过加密存储过程sp_getAppLock来保护数据库秘钥。加密存储过程sp_getAppLock可以通过分配一个应用程序锁来保护敏感数据，例如数据库秘钥，从而防止其他应用程序获取数据。如果锁已分配并且其他应用程序试图获取锁，则获取锁的应用程序可以防止该锁的释放。

下面是加密数据库秘钥的步骤：

首先，在SQL Server Management Studio的查询编辑器中，创建加密存储过程sp_getAppLock。

      IF OBJECT_ID('[dbo].[sp_getAppLock]') IS NOT NULL
      DROP PROCEDURE [dbo].[sp_getAppLock]
      GO
      CREATE PROCEDURE [dbo].[sp_getAppLock]
      @Resource nvarchar(255), 
      @LockMode nvarchar(32)
      WITH EXECUTE AS 'dbo'
      AS
      BEGIN
      SET NOCOUNT ON;
      DECLARE @result INT;
      EXEC @result = sys.sp_getapplock @Resource = @Resource, @LockMode = @LockMode;
      SELECT @result AS lock_result;
      END
  

将数据库秘钥存储在变量中。下面的代码中，将数据库秘钥存储在@mykey变量中。

  DECLARE @mykey varbinary(256) SET @mykey = CONVERT(varbinary(256), 'MySecretKeyString');
  

将加密存储过程sp_getAppLock应用到数据库秘钥上。下面的代码将调用加密存储过程sp_getAppLock来获取应用程序锁。

  DECLARE @lock_result INT;
  EXEC @lock_result = sp_getAppLock @Resource='MyResource',@LockMode='Exclusive';
  

获取应用程序锁后，将数据库秘钥加密并存储在master数据库的sys.sysclsobjs和sys.sysxmitqueue表中。下面的代码可以对数据库秘钥进行AES加密，并将加密后的秘钥存储在sys.sysclsobjs和sys.sysxmitqueue表中。

  DECLARE @encrypted_key varbinary(256) SET @encrypted_key = AES_ENCRYPT(@mykey, 'MyEncryptionKey');
  INSERT INTO master.sys.sysclsobjs (name, objid, clsid, status, base_schema_ver, schema_ver, max_version, min_version, lockdata, lockdatatime) VALUES ('MySecretKey', NEWID(), 'C246FC9B-17A1-4A51-8B40-ECA6C9E6728C', 1, 256, 256, NULL, NULL, @encrypted_key, GETUTCDATE());
  INSERT INTO master.sys.sysxmitqueue (logmark, logflag, tranid, marker, typedata, data) VALUES (0, 0, NULL, 1, 13, @encrypted_key);
  

使用时，需要将加密后的秘钥再次解密，并存储在内存中。下面的代码可以将加密过的数据库秘钥解密并存储在@mykey变量中。

  DECLARE @encrypted_key varbinary(2048);
  SELECT @encrypted_key = lockdata 
  FROM master.sys.sysclsobjs 
  WHERE name = 'MySecretKey' AND clsid = 'C246FC9B-17A1-4A51-8B40-ECA6C9E6728C';
  SET @mykey = AES_DECRYPT(@encrypted_key, 'MyEncryptionKey');
  

4.备份和恢复数据库秘钥

为了防止数据库秘钥丢失或损坏，可以定期对数据库秘钥进行备份。SQL Server提供了备份和还原功能，可以轻松地备份和还原数据库秘钥。下面是备份和恢复数据库秘钥的步骤：

备份数据库秘钥

  BACKUP MASTER KEY TO FILE = 'd:\MySecretKey_backup' ENCRYPTION BY PASSWORD = 'MyBackupEncryptionPassword';
  

其中，d:\MySecretKey_backup是备份文件的路径，MyBackupEncryptionPassword是备份文件的加密密码。

恢复数据库秘钥

  RESTORE MASTER KEY FROM FILE = 'd:\MySecretKey_backup' DECRYPTION BY PASSWORD = 'MyBackupEncryptionPassword' ENCRYPTION BY PASSWORD = 'MyEncryptionKey';
  

其中，d:\MySecretKey_backup是备份文件的路径，MyBackupEncryptionPassword是备份文件的加密密码，MyEncryptionKey是数据库秘钥的加密密码。

5.总结

数据库秘钥是数据库安全保护的关键之一。为了保护数据库秘钥的安全，可以将其加密，并通过加密存储过程来进行保护。此外，定期备份和恢复数据库秘钥也是必要的措施之一。当然，在实际应用中，还需要加强对数据库服务器和网络的安全保护，从而保障整个数据库系统的安全。