揭秘SQL Server 2014有哪些新特性(4)-原生备份加密

SQL Server 2014 CTP2之后公布了一项针对备份的特性,那就是原生备份加密。考虑到之前网络上影响很坏的数据库泄漏事件,本质上都是数据库备份泄漏给第三方导致,SQL Server的原声数据备份可以使得即使备份本身被盗,在没有加密证书的情况下也无法使用,这有效的解决了上述数据泄漏问题。原先的解决方案

    在SQL Server 2014之前,如果希望实现对备份实现加密,会通过如下两种方式之一实现:

使用透明数据加密(TDE)加密整个数据库,从而使得备份和事务日志也会被加密 使用第三方备份加密工具

    首先来谈一下使用透明数据加密,如果仅仅是为了对备份加密,使用TDE有点过于大材小用,因为使用TDE会导致数据库本身和日志被加密,对CPU带来额外开销,此外,使用TDE加密过的数据库如果使用备份压缩,压缩比率会非常低。如果使用SQL Server 2014的原生备份加密,则无需对整个数据库进行加密,备份仅仅在被写入磁盘之前被加密。原声备份加密如果结合备份压缩功能,那么会先进行压缩,再加密,从而得到非常高的压缩比率。

    其次使用第三方备份加密工具需要额外的费用,并且在执行过程中也会有比较繁琐的操作成本,使用第三方备份当需要对备份到Azure的备份进行加密时,将会非常繁琐,而使用原生备份加密,可以直接对备份到Azure的备份进行加密,从而对OFF-SITE备份提供了额外的安全性。

使用原生数据加密

    在SQL Server 2014 企业版、BI版、标准版中包括了该功能。使用备份加密需要有二个先决条件:

存在证书或非对称密钥 选择备份加密算法

    下面使用原声数据加密对备份加密,首先建立证书:

CREATE CERTIFICATE BackupCertificate

WITH SUBJECT = 'Backup Encryption Certificate';

GO

建立完成后,直接使用证书进行备份加密:

BACKUP DATABASE TestBK TO DISK ='C:Test_Encrypted.bak'WITH COMPRESSION, ENCRYPTION (ALGORITHM = AES_256, SERVER CERTIFICATE = BackupCertificate);


    结果如图1所示,在图1中,注意到SQL Server给出了提示信息要备份证书以及证书的私钥,否则数据将无法使用。通常在最佳实践中,当证书创建时就应该备份,数据安全永远是第一位的。

图1.提示备份证书私钥

    在图1中,注意到备份指定的加密算法是AES_256算法。SQL Server 2014提供了4种对备份加密的算法,分别是AES128、AES196、AES256和三重DES算法。

    在SQL Server 2014的Management Studio中也对原声备份加密提供了GUI的支持,如图2所示。

图2.GUI对原生备份加密的GUI支持

原生加密备份对压缩的影响

   前文提到,使用原生备份加密可以使得备份压缩几乎不受加密的影响,下面备份一个2.5G左右的测试库,指定压缩备份,第一个例子仅使用压缩备份,第2-4例子使用压缩备份+不同的压缩算法,测试语句如图3所示。

图3.测试语句

    图4看到,使用备份加密对数据库备份大小几乎毫无影响。

图4.不同的加密算法对备份压缩几乎毫无影响

图5.加密算法对备份的影响

    由图4和图5的结论可以得出,无论使用了何种加密算法,加密对压缩比率几乎毫无影响。

原生加密备份对性能的影响

    使用原生备份加密是一项极大的消耗CPU的操作,下面在图3的基础上进一步添加不压缩备份的情况,备份的时间如图6所示。

图6.不同压缩算法下备份时间

    由图6测试可以看出,除了3DES算法需要消耗的时间较长之外,AES算法在CPU不成为备份机瓶颈的情况下,对备份时间并无太大的影响。但加密对具体环境的影响会因环境而已,不同环境下的测试结果呈现可能会大相径庭,如果担心原生加密备份对性能产生影响,请先在具体环境进行测试。

小结

    SQL Server原声备份加密对数据安全提供了非常好的解决方案。使用原生备份加密基本不会增加备份文件大小,并且打破了使用透明数据加密后几乎没有压缩率的窘境。使用原生备份加密无论在将数据备份到异地数据中心,还是将数据备份到云端,都可以以非常低的成本对数据提供额外的安全保障。

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