SQLServer插入时加密数据怎么操作_SQLServer加密数据插入方法-SQL-PHP中文网

SQL Server数据加密核心方法包括：1. 使用ENCRYPTBYPASSPHRASE进行密码短语加密，操作简单但安全性较低，适用于测试场景；2. 使用ENCRYPTBYKEY通过对称密钥加密，结合数据库主密钥、证书和对称密钥的分层体系，安全性高，适合生产环境；3. 单元格级加密用于保护特定敏感列，需应用层配合；4. 透明数据加密（TDE）在文件层面加密，防止离线攻击，对应用透明；5. Always Encrypted确保数据在客户端加密，服务端永不接触明文，适用于高合规性要求场景；6. 备份加密防止备份文件泄露。选择方案需综合数据敏感度、性能影响、应用改动和密钥管理复杂度。密钥管理是关键，必须做好分层备份（SMK、DMK、证书）、权限控制、定期轮换，并考虑HSM或AlwaysOn环境下的高可用策略，否则可能导致数据永久丢失。

sqlserver插入时加密数据怎么操作_sqlserver加密数据插入方法

在SQL Server中插入数据时进行加密操作，核心思路是利用SQL Server内置的加密函数在数据写入数据库之前就对其进行转换。这通常涉及选择一个合适的加密密钥（如对称密钥、证书或密码短语），然后调用相应的

ENCRYPTBY*

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函数将明文数据转化为密文，最后将这个密文存储到数据库的VARBINARY类型的列中。这样，即使数据库文件被非法获取，敏感数据也无法直接读取。

在SQL Server中，当我们需要在数据插入时就完成加密，通常会用到内置的加密函数。我个人比较常用的是

ENCRYPTBYPASSPHRASE

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和

ENCRYPTBYKEY

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，因为它们分别代表了快速上手和更严谨的两种路径。

解决方案

1. 使用

ENCRYPTBYPASSPHRASE

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(通过密码短语加密)

这是最简单直接的方式，适用于对安全性要求不是极高，或者快速测试的场景。你只需要提供一个密码短语（passphrase），SQL Server就会用它来生成一个临时的对称密钥进行加密。

优点： 简单，无需预先创建任何密钥对象。
缺点： 安全性相对较低，因为密码短语需要硬编码或以某种方式传递，且SQL Server内部使用AES算法，但密钥管理完全依赖于这个短语。

示例代码：

-- 创建一个表来存储加密数据
CREATE TABLE SensitiveData (
    ID INT PRIMARY KEY IDENTITY(1,1),
    PlainTextValue NVARCHAR(255), -- 原始明文列（可选，用于演示）
    EncryptedValue VARBINARY(MAX) -- 存储加密后的数据
);
GO

-- 插入数据时进行加密
DECLARE @Passphrase NVARCHAR(128) = N'MySuperSecretPassphrase123!';
DECLARE @OriginalData NVARCHAR(255) = N'This is my confidential information.';

INSERT INTO SensitiveData (PlainTextValue, EncryptedValue)
VALUES (
    @OriginalData,
    ENCRYPTBYPASSPHRASE(@Passphrase, @OriginalData)
);
GO

-- 验证插入（解密查看）
SELECT
    ID,
    PlainTextValue,
    EncryptedValue,
    CONVERT(NVARCHAR(255), DECRYPTBYPASSPHRASE(N'MySuperSecretPassphrase123!', EncryptedValue)) AS DecryptedValue
FROM SensitiveData;
GO

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2. 使用

ENCRYPTBYKEY

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(通过对称密钥加密)

这种方式更安全、更规范，也是我推荐用于生产环境的。它涉及到SQL Server的密钥管理体系：数据库主密钥 -> 证书或非对称密钥 -> 对称密钥。数据就是通过对称密钥加密的。

优点： 安全性高，密钥管理体系更完善，可以通过权限控制对称密钥的访问。
缺点： 设置步骤稍多，需要先创建一系列密钥对象。

设置步骤及示例：

创建数据库主密钥 (Database Master Key - DMK): 这是整个加密体系的根基，用密码保护。
```
CREATE MASTER KEY ENCRYPTION BY PASSWORD = 'YourStrongMasterKeyPassword!';
GO
```
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创建证书或非对称密钥： 用于保护对称密钥。我通常选择证书，因为管理起来相对直观。
```
CREATE CERTIFICATE MyDataEncryptionCert
    WITH SUBJECT = 'Certificate for Data Encryption';
GO
```
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创建对称密钥： 真正用于数据加密/解密的密钥，由证书保护。

CREATE SYMMETRIC KEY MySymmetricKey
    WITH ALGORITHM = AES_256
    ENCRYPTION BY CERTIFICATE MyDataEncryptionCert;
GO

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插入数据时进行加密：

-- 确保对称密钥是打开的，才能进行加密操作
OPEN SYMMETRIC KEY MySymmetricKey DECRYPTION BY CERTIFICATE MyDataEncryptionCert;
GO

-- 插入数据
DECLARE @OriginalData_Key NVARCHAR(255) = N'Another piece of sensitive data.';
INSERT INTO SensitiveData (PlainTextValue, EncryptedValue)
VALUES (
    @OriginalData_Key,
    ENCRYPTBYKEY(KEY_GUID('MySymmetricKey'), @OriginalData_Key)
);
GO

-- 关闭对称密钥（好习惯，不使用时关闭）
CLOSE SYMMETRIC KEY MySymmetricKey;
GO

-- 验证插入（解密查看）
-- 解密前需要再次打开对称密钥
OPEN SYMMETRIC KEY MySymmetricKey DECRYPTION BY CERTIFICATE MyDataEncryptionCert;
GO

SELECT
    ID,
    PlainTextValue,
    EncryptedValue,
    CONVERT(NVARCHAR(255), DECRYPTBYKEY(KEY_GUID('MySymmetricKey'), EncryptedValue)) AS DecryptedValue
FROM SensitiveData
WHERE PlainTextValue = N'Another piece of sensitive data.';
GO

CLOSE SYMMETRIC KEY MySymmetricKey;
GO

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选择哪种方式，取决于你的具体需求和对安全性的权衡。个人经验是，如果只是小范围、非核心的敏感信息，

ENCRYPTBYPASSPHRASE

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能快速解决问题。但对于客户的个人信息、财务数据等，建立完整的密钥体系，使用

ENCRYPTBYKEY

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是更稳妥的选择。

SQL Server数据加密有哪些常见方法和场景？

在SQL Server中，数据加密并非只有插入时加密这一种方式，实际上它提供了一个多层次、多维度的加密解决方案。理解这些不同的方法及其适用场景，对于构建一个健壮的数据安全策略至关重要。

我见过最常见的SQL Server数据加密方法主要有以下几种：

单元格级加密 (Cell-Level Encryption) / 列级加密：
- 方法： 这就是我们上面讨论的，使用
```
ENCRYPTBY*
```
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  函数（如
```
ENCRYPTBYPASSPHRASE
```
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  ,
```
ENCRYPTBYKEY
```
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  ,
```
ENCRYPTBYCERT
```
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  ）直接对表中的某个特定列的数据进行加密。数据以密文形式存储在
```
VARBINARY
```
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  类型的列中。
- 场景： 适用于只对数据库中特定几列高度敏感的数据进行保护，比如身份证号、信用卡号、密码哈希（虽然密码通常是单向哈希而非可逆加密）、或个人健康信息 (PHI)。它提供了非常细粒度的控制，但缺点是应用程序需要知道如何加密和解密，并且在查询这些加密列时可能会有性能开销（因为需要先解密）。
透明数据加密 (Transparent Data Encryption - TDE)：
- 方法： TDE在数据库文件级别进行加密。它加密的是数据库文件（.mdf, .ndf）和日志文件（.ldf）在磁盘上的静态数据。对应用程序来说是完全透明的，无需修改代码。数据在写入磁盘前被加密，从磁盘读入内存时被解密。
- 场景： 主要用于满足合规性要求（如GDPR、HIPAA），防止数据库文件被盗后数据泄露。它提供了一个“全盘加密”的数据库版本，是防止离线攻击的有效手段。我个人觉得，TDE就像给整个数据库文件加了一把锁，是基础的安全层。
Always Encrypted (永不解密)：
- 方法： 这是SQL Server 2016引入的一项强大功能，旨在解决“DBA可以看到敏感数据”的问题。它将加密密钥的控制权完全从数据库转移到客户端应用程序。数据在客户端应用程序中加密，以密文形式发送到SQL Server，SQL Server只处理密文，永远不会看到明文。解密也只在客户端进行。
- 场景： 适用于需要严格分离职责的场景，即数据库管理员（DBA）或任何拥有数据库访问权限的人都不能看到敏感数据。例如，金融服务、医疗保健等行业，对客户的PII（个人身份信息）有极高的保护要求。这真的是一个游戏规则改变者，因为它从根本上解决了数据在传输和存储过程中的明文暴露问题。
备份加密：

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度加剪辑（原度咔剪辑），百度旗下AI创作工具

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- 方法： 在创建数据库备份时，可以直接对备份文件进行加密。
- 场景： 防止备份文件被盗用。即使数据库本身是加密的，备份文件也可能成为一个薄弱环节。

选择哪种方法，往往不是“非此即彼”的问题，而是根据具体的数据敏感度、合规性要求、性能考量以及开发和运维的复杂度来综合决定。很多时候，我们会采取多层加密策略，比如TDE保护整个数据库文件，然后Always Encrypted或单元格级加密保护最核心的敏感列。

如何选择合适的SQL Server数据加密方式？

选择合适的SQL Server数据加密方式，是一个需要深思熟虑的决策过程，因为它涉及到安全性、性能、开发复杂度以及合规性等多个方面。我通常会从几个核心问题出发，来帮助我做出判断。

数据敏感度与合规性要求？
- 最高敏感度 (DBA也应不可见)： 如果数据敏感度极高，甚至数据库管理员（DBA）都不能看到明文数据，那么Always Encrypted几乎是唯一的选择。例如，信用卡号、社保号、医疗记录等。这通常是为了满足像GDPR、HIPAA等严格的隐私法规。
- 高敏感度 (需防止文件窃取)： 如果主要是担心数据库文件被窃取或离线攻击，但DBA可以访问明文数据，那么透明数据加密 (TDE) 是一个很好的基础层。它能有效保护静态数据，且对应用程序透明。
- 中等敏感度 (特定列)： 如果只有少数几列数据需要加密，且可以接受应用程序端处理加密/解密逻辑，或者DBA在特定情况下可以访问密钥，那么单元格级加密 (Cell-Level Encryption) 是合适的。
对性能的影响容忍度？
- 最低性能影响： TDE的性能开销通常是最小的，因为它在文件I/O层进行操作，且现代CPU有硬件加速。
- 中等性能影响： 单元格级加密会带来一定的性能开销，尤其是在对加密列进行搜索、排序或索引时（因为需要先解密才能操作）。
- 可能较高性能影响： Always Encrypted在某些复杂查询场景下可能会有显著的性能开销，因为所有操作都必须在客户端进行解密，尤其是不支持加密列上的索引和某些操作。不过，SQL Server的持续改进正在逐渐优化这一点。
应用程序的改动程度？
- 无需改动： TDE对应用程序完全透明，无需任何代码改动。
- 需要改动：
  - 单元格级加密： 应用程序需要显式调用加密/解密函数，或者在存储过程中封装这些逻辑。
  - Always Encrypted： 应用程序需要使用支持Always Encrypted的驱动程序，并配置连接字符串，以及可能需要修改查询以适应加密列的限制。这是最大的改动。
密钥管理复杂度？
- TDE： 密钥管理相对简单，主要是数据库主密钥和证书的备份与恢复。
- 单元格级加密： 如果使用对称密钥，则需要管理主密钥、证书/非对称密钥和对称密钥的层次结构，包括备份和权限。
- Always Encrypted： 密钥管理更复杂，因为加密密钥通常存储在外部密钥存储（如Azure Key Vault、Windows证书存储）中，客户端应用程序需要访问这些密钥。这虽然增加了复杂性，但也带来了更高的安全性，因为密钥不再驻留在数据库服务器上。

我个人的经验是，很多企业会采用分层加密的策略：

第一层：TDE 作为基础，保护整个数据库文件免受离线攻击。
第二层：Always Encrypted 或 单元格级加密 用于保护最核心的、敏感度最高的数据列。
第三层：备份加密 确保备份数据的安全。

没有“一劳永逸”的方案，关键在于理解每种方法的优缺点，并根据实际需求、预算和风险偏好做出最合适的选择。

SQL Server加密数据后如何解密和管理密钥？

加密数据只是第一步，如何安全、高效地解密数据以及更重要的——如何妥善管理加密密钥，是整个数据安全策略中不可或缺，甚至可以说是最关键的一环。我见过不少项目在加密上投入巨大，却在密钥管理上栽了跟头，导致数据无法恢复或者密钥泄露。

加密数据的解密操作：

解密操作与加密操作是对应的，使用的函数也类似，但方向相反。你需要提供正确的密钥或密码短语才能成功解密。

使用

DECRYPTBYPASSPHRASE

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：

SELECT CONVERT(NVARCHAR(MAX), DECRYPTBYPASSPHRASE(N'MySuperSecretPassphrase123!', EncryptedValue)) AS DecryptedData
FROM SensitiveData
WHERE ID = 1;

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需要注意的是，

DECRYPTBYPASSPHRASE

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的性能不如

DECRYPTBYKEY

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，因为每次调用它都需要重新生成密钥。

使用

DECRYPTBYKEY

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：

-- 必须先打开对称密钥
OPEN SYMMETRIC KEY MySymmetricKey DECRYPTION BY CERTIFICATE MyDataEncryptionCert;
GO

SELECT CONVERT(NVARCHAR(MAX), DECRYPTBYKEY(KEY_GUID('MySymmetricKey'), EncryptedValue)) AS DecryptedData
FROM SensitiveData
WHERE ID = 2;
GO

-- 使用完毕后关闭对称密钥是好习惯
CLOSE SYMMETRIC KEY MySymmetricKey;
GO

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DECRYPTBYKEY

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效率更高，因为对称密钥一旦打开，就可以重复使用。

使用
```
DECRYPTBYCERT
```
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/
DECRYPTBYASYMKEY
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：如果你直接用证书或非对称密钥加密了数据（这不常见，因为它们通常用于加密对称密钥），那么解密函数也是对应的。

密钥管理的核心挑战与实践：

密钥管理是整个加密方案的“命门”。失去了密钥，加密数据就变成了无用的二进制垃圾。

密钥层次结构： SQL Server的密钥管理是分层的：
- 服务主密钥 (Service Master Key - SMK)： 由SQL Server实例自动生成和管理，用于保护服务器级别的证书和非对称密钥，以及数据库主密钥。
- 数据库主密钥 (Database Master Key - DMK)： 每个数据库一个，由密码保护，用于保护数据库内的证书、非对称密钥和对称密钥。
- 证书/非对称密钥： 用于保护对称密钥。
- 对称密钥： 直接用于数据加密和解密。
备份所有密钥： 这是最最重要的一点！
- 备份服务主密钥 (SMK)：
```
BACKUP SERVICE MASTER KEY TO FILE = 'path\SMK.key' ENCRYPTION BY PASSWORD = 'YourStrongPassword';
```
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- 备份数据库主密钥 (DMK)：
```
BACKUP MASTER KEY TO FILE = 'path\DMK.key' ENCRYPTION BY PASSWORD = 'YourStrongPassword';
```
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- 备份证书：
```
BACKUP CERTIFICATE MyDataEncryptionCert TO FILE = 'path\MyCert.cer' WITH PRIVATE KEY (FILE = 'path\MyCert.pvk', ENCRYPTION BY PASSWORD = 'YourStrongPassword');
```
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- 重要提示： 这些备份文件必须存储在安全、隔离的位置，最好是离线存储，并有多份副本。丢失这些密钥文件，就意味着数据永久丢失。我曾经亲身经历过因密钥备份不当，导致迁移数据库后无法解密数据的惨痛教训。
密钥的轮换与生命周期管理： 定期轮换密钥是安全最佳实践。旧密钥可能因长期使用而增加泄露风险。轮换密钥通常涉及：
- 创建新密钥。
- 使用新密钥重新加密所有现有数据。
- 删除旧密钥。这个过程需要精心规划，并可能需要停机或分批处理。
权限控制： 严格控制谁有权访问和使用加密密钥。
- ```
VIEW DEFINITION
```
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  权限可以查看密钥元数据。
- ```
CONTROL
```
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  权限可以管理密钥。
- 对对称密钥，通常授予需要解密数据的用户或应用程序登录名
```
CONTROL
```
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  或
```
ALTER
```
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  权限，但更安全的做法是授予
```
REFERENCES
```
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  权限，并通过存储过程封装解密逻辑，只授予用户执行存储过程的权限。
高可用性与灾难恢复： 在AlwaysOn可用性组或数据库镜像环境中，密钥管理需要特别注意。所有副本都必须能够访问相同的密钥，这意味着你需要将密钥备份并在所有节点上还原。如果主密钥密码丢失，重建 DMK 会导致所有受其保护的密钥丢失。
硬件安全模块 (HSM)： 对于最高级别的安全性，可以考虑使用HSM来存储和管理密钥。HSM是一种物理设备，提供加密密钥的保护和管理，防止密钥被导出或篡改。SQL Server可以与HSM集成，将密钥存储在HSM中，进一步增强安全性。这虽然成本较高，但在极端敏感的场景下是行业标准。