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数据库如何平衡加密与访问控制

2020-06-20 23:41:10
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来源:转载
供稿:网友

据Verizon2012年的数据泄露调查分析报告[1]和对发生的信息安全事件技术分析,总结出信息泄露呈现两个趋势:
(1)黑客通过B/S应用,以Web服务器为跳板,窃取数据库中数据;传统解决方案对应用访问和数据库访问协议没有任何控制能力,比如:SQL注入就是一个典型的数据库黑客攻击手段。
(2)数据泄露常常发生在内部,大量的运维人员直接接触敏感数据,传统以防外为主的网络安全解决方案失去了用武之地。
数据库在这些泄露事件成为了主角,这与我们在传统的安全建设中忽略了数据库安全问题有关,在传统的信息安全防护体系中数据库处于被保护的核心位置,不易被外部黑客攻击,同时数据库自身已经具备强大安全措施,表面上看足够安全,但这种传统安全防御的思路,存在致命的缺陷。


数据最小化与模糊处理

保护敏感数据的最好、最有效的办法是当初就不存储或少存储数据。因此,公司应该经常检查数据最小化问题。


数据加密

公司可以对数据库中的数据进行加密,以防止其被盗或意外泄漏。在加密数据库中的数据时,有三个关键问题需要考虑:在何处加密数据、如何加密数据以及在何处存储密钥。下面将分别讨论这些问题:

在何处加密数据――加密可以在应用层、数据库或底层存储器中进行。如果加密在数据库中进行,则还可以对特定字段、列、表或者整个数据库加密。当然,在应用层、数据库和底层存储器中加密各有利弊。

由于应用层加密是在系统的最高层对数据进行加密,所以数据对应用层之下的各层都不可见。如果加密在应用层进行,则数据库、操作系统、网络以及数据经过的所有其他路径都只能看到加密后的形式。

应用层加密的问题在于,通常会有多个高层应用程序需要访问数据,这些应用程序将需要密钥副本对数据进行解密。可以获得密钥副本的应用程序越多,密钥遭到泄漏的可能性就越大。

但是,如果加密在较低的层进行,则你还需要进一步在其他层进行加密。例如,当数据流经数据库和应用程序之间的网络时需要对其进行加密,否则数据对网络层将是可见的。这将会引入需要加以保护的其他加密密钥。在何处进行加密是一种微妙的平衡,取决于应用程序和数据流的体系结构。

如何加密数据――加密可以利用软件、硬件或者软件硬件相结合的方式实现。具体采用何种方式加密,取决于你希望达到的吞吐量(Mb/s)。如果希望获得较大的吞吐量,则你可能需要一些硬件加速方式。无论采用何种加密方式,有一个问题别无选择:始终使用先进的、强大的、基于标准的加密和密钥管理系统;不要试图发明自己的加密和密钥管理系统,你自己的加密和密钥管理系统可能奏效也可能不能奏效。目前,一些高端服务器处理器已经内置了支持AES(高级加密标准)的加密基元(Encryption Primitives),可以实现比基于软件的算法快得多(高达9倍)的加密。

在何处存储密钥――加密最大的挑战不是加密本身,而是密钥的存储和分配。加密数据的安全性和可访问性并不高于密钥本身。密钥必须悉心保护,以防攻击者窃取。同时,密钥必须与加密数据分开存储,但又要可供加密/解密算法访问。另一方面,必须对密钥进行备份和复制,以便当原始数据和原始密钥由于灾难而丢失时可以解密备份数据。你选择的任何密钥管理系统必须支持下列功能:

安全存储密钥。

认证和跟踪审计对密钥的访问。

托管或恢复密钥,以防密钥丢失。

备份密钥并将密钥安全地传输到远程位置,以供恢复之用。

加密标准

许多加密和密钥管理系统都通过了以下两个实用标准的认证:美国联邦信息处理标准(Federal Information Processing Standard,FIPS)140,其安全级别分为1到4级;通用标准评估保证等级(Common Criteria Evaluation Assurance Level,CCEAL),其安全级别分为1到7级。这些标准提供了一个指标,可以比较不同系统的加密算法、密钥存储和密钥管理机制的安全性。级别越高意味着加密算法、密钥存储方法、防篡改硬件和密钥管理机制越好。例如,FIPS在确定一个认证级别时,考虑了11个不同方面的安全性。你应该根据数据的敏感程度和你所在地区的监管要求,选择合适的安全级别。

数据库应用极为复杂,由多层松散耦合的组件构成。数据库应用的安全性难以保证,但又包含了公司最敏感的数据。然而,利用数据最小化和加密技术,公司可以巧妙地在数据的安全性、可访问性和可用性之间取得平衡。


总之,数据库(http://www.CuoXin.com/mail的防护手段不外乎这三个阶段:事前诊断;事中控制;事后分析。做好这三个阶段你的数据库基本上就可以保证安全了。



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