什么是sql server加密算法加盐

SQL Server 加密算法加盐是指在 SQL Server 数据库中对敏感数据(通常是用户密码)进行加密时,结合使用加密算法和盐值(Salt)技术来增强安全性

优缺点

优点:

1. 抵御彩虹表攻击

彩虹表是一种预计算的哈希表,用于快速破解哈希值。通过将随机盐添加到每个用户的密码中,即使两个用户的密码相同,存储的加密结果也会不同,从而防止攻击者使用彩虹表进行破解。

2. 提高密码存储安全性

加盐可以确保每次用户输入密码时,生成的加密结果都是唯一的,这样可以有效抵御密码数据库被盗时的攻击力度。

3. 降低相同密码的风险

在没有盐的情况下,如果两个用户使用相同的密码,数据库中将存储相同的哈希值,攻击者一旦获得此信息,便可知道两个用户都使用相同的密码。而使用盐后,即使密码相同,加密结果也不同,增加了攻击的复杂度。

4. 增强密码复杂性

盐的使用可以鼓励用户在密码设计时更加复杂,因为即使是简单的密码,结合独特的盐值也会产生不同的加密结果,增加了数据的保护。

5. 防止相同加密算法的漏洞影响多个用户

使用盐可以避免一个用户的密码被成功破解时,攻击者可以马上利用相同的漏洞攻击其他用户,尤其是在同一系统中多个用户使用相同密码的情况下。

6. 安全合规和最佳实践

许多安全标准和合规要求(如 PCI-DSS、GDPR 等)都建议使用加盐和其他安全措施来保护用户数据,遵循这些最佳实践是保持系统安全的重要步骤。

缺点:

1.复杂性增加

实现加盐和加密需要开发者额外的工作,包括生成盐值、存储盐和哈希值等,增加了系统的复杂性。

2. 性能开销

加密和哈希计算会占用更多的计算资源,尤其在用户量较大或系统负载高的情况下,可能导致性能下降。
3. 盐值存储
盐值虽然是可以安全存储的,但在某些设计中,可能会引入新的存储及管理挑战,特别是在需要确保盐值不被篡改的情况下。

4. 需要安全的随机数

生成要生成安全的盐值,必须使用高质量的随机数生成器。如果盐的生成不够随机,可能会降低整体安全性。

5. 恢复密码的复杂性

如果用户忘记密码,使用加盐和加密的系统可能会让恢复过程更加繁琐,尤其是不能直接通过简单的对比恢复而需要重置密码。

6. 不防止其他攻击

加盐和加密主要是针对密码破解的防护,不能防御其他类型的攻击(如 SQL 注入、跨站脚本攻击等),需要结合其他安全措施。

7. 误用和错误实现

如果加盐和加密的实现不当,比如使用固定盐或较弱的加密算法,将无法提供预期的安全性。

示例:

创建用户表

这个步骤用于创建一个数据库表,用于存储用户信息,包括用户名、盐值和加密后的密码。

CREATE TABLE Users (
    UserID INT IDENTITY(1,1) PRIMARY KEY,   -- 自增的用户ID
    Username NVARCHAR(50) NOT NULL UNIQUE,  -- 用户名,不能为空,且唯一
    Salt VARBINARY(16) NOT NULL,             -- 盐值,随机生成的二进制数据
    EncryptedPassword VARBINARY(MAX) NOT NULL -- 加密后的密码,二进制数据
);

说明:在 SQL Server 中,VARBINARY 类型适合存储二进制数据,比如加密后的密码和盐值。

2. 创建对称密钥

对称密钥用于加密和解密用户密码。AES(高级加密标准)是一种常见的加密算法,能提供良好的安全性。

CREATE SYMMETRIC KEY MySymmetricKey
WITH ALGORITHM = AES_256  -- 选择 AES 256 位加密
ENCRYPTION BY PASSWORD = 'YourSecurePassword';  -- 使用强密码进行加密

说明AES_256 是一种非常安全的加密算法,并且你应该使用一个强密码,保证对称密钥的安全。

3. 加密和存储用户密码

在这一部分,我们将执行以下任务:

  1. 生成盐值。
  2. 将盐与用户输入的密码结合。
  3. 加密组合后的字符串。
  4. 将用户信息存储到数据库中。
DECLARE @Username NVARCHAR(50) = 'new_user';  -- 新用户的用户名
DECLARE @UserPassword NVARCHAR(256) = 'secure_password';  -- 用户输入的密码
DECLARE @Salt VARBINARY(16) = NEWID();  -- 生成一个随机盐值
DECLARE @Combined NVARCHAR(272);  -- 用于存储盐和密码的组合
DECLARE @EncryptedPassword VARBINARY(MAX);  -- 用于存储加密后的密码

-- 打开对称密钥,以便进行密码加密操作
OPEN SYMMETRIC KEY MySymmetricKey
DECRYPTION BY PASSWORD = 'YourSecurePassword';

-- 将盐与密码结合
SET @Combined = CONCAT(CONVERT(NVARCHAR(36), @Salt), @UserPassword); -- 合并盐值和密码,注意转换盐值为字符串

-- 加密组合后的字符串
SET @EncryptedPassword = ENCRYPTBYKEY(KEY_GUID('MySymmetricKey'), @Combined);

-- 存储用户信息到数据库
INSERT INTO Users (Username, Salt, EncryptedPassword)
VALUES (@Username, @Salt, @EncryptedPassword);

-- 关闭对称密钥
CLOSE SYMMETRIC KEY MySymmetricKey;

细节

  • NEWID() 用于生成一个新的唯一标识符(UUID),作为盐值。
  • 使用 CONVERT 将盐值转换为可字符串化的格式,使其能与密码组合。
  • ENCRYPTBYKEY 用于加密组合后的字符串,并返回加密结果。

4. 验证用户密码

当用户登录时,我们需要确认输入的密码与存储的密码是否匹配。

DECLARE @InputUsername NVARCHAR(50) = 'new_user';  -- 用户输入的用户名
DECLARE @InputPassword NVARCHAR(256) = 'secure_password';  -- 用户输入的密码
DECLARE @StoredSalt VARBINARY(16);  -- 存储的盐值
DECLARE @StoredEncryptedPassword VARBINARY(MAX);  -- 存储的加密密码
DECLARE @CombinedInput NVARCHAR(272);  -- 用户输入的盐与密码组合
DECLARE @EncryptedInputPassword VARBINARY(MAX);  -- 用户输入的密码加密后的结果

-- 获取存储的盐值和密码
SELECT @StoredSalt = Salt, @StoredEncryptedPassword = EncryptedPassword 
FROM Users WHERE Username = @InputUsername;

-- 将存储的盐与用户输入的密码结合
SET @CombinedInput = CONCAT(CONVERT(NVARCHAR(36), @StoredSalt), @InputPassword);

-- 打开对称密钥
OPEN SYMMETRIC KEY MySymmetricKey
DECRYPTION BY PASSWORD = 'YourSecurePassword';

-- 加密结合后的用户输入
SET @EncryptedInputPassword = ENCRYPTBYKEY(KEY_GUID('MySymmetricKey'), @CombinedInput);

-- 验证用户输入的密码是否与存储的匹配
IF @EncryptedInputPassword = @StoredEncryptedPassword
BEGIN
    PRINT '密码正确!';  -- 输入密码正确
END
ELSE
BEGIN
    PRINT '密码错误!';  -- 输入密码错误
END

-- 关闭对称密钥
CLOSE SYMMETRIC KEY MySymmetricKey;

5. 清理资源

在完成密码处理后,确保清理不再需要的资源,保持数据库整洁。

DROP SYMMETRIC KEY MySymmetricKey;  -- 删除对称密钥
DROP TABLE Users;  -- 删除用户表(如果需要)

安全注意事项

  1. 强密码:建议使用包含字母、数字和符号的长密码,并定期更改。
  2. 盐值长度:盐值的长度要足够,通常应使用 16 字节(128 位)以上的随机值。
  3. 加密算法:应保持对称密钥和加密算法的更新,确保使用最佳实践。
  4. 未加密存储:如果是在生产环境中,请确保数据库安全,限制对敏感数据的访问。
  5. 错误处理: 在真实应用中,捕获并处理可能出现的错误,比如读取或插入数据时发生的异常。