數(shù)據(jù)中心密碼學(xué)之加密方法
加密的方法分為如下幾種：
1、文件級加密
文件級加密可以在主機上實現(xiàn)，也可以在網(wǎng)絡(luò)附加存儲NAS這一層以嵌入式實現(xiàn)。對于某些應(yīng)用來講，這種加密方法也會引起性能問題;在執(zhí)行數(shù)據(jù)備份操作時，會帶來某些局限性，對數(shù)據(jù)庫進行備份時更是如此。特別是，文件級加密會導(dǎo)致密鑰管理相當(dāng)困難，從而添加了另外一層管理：需要根據(jù)文件級目錄位置來識別相關(guān)密鑰，并進行關(guān)聯(lián)。
在文件層進行加密也有其不足的一面，因為企業(yè)所加密的數(shù)據(jù)仍然比企業(yè)可能需要使用的數(shù)據(jù)要多得多。如果企業(yè)關(guān)心的是無結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，如法律文檔、工程文檔、報告文件或其他不屬于組織嚴(yán)密的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫中的文件，那么文件層加密是一種理想的方法。如果數(shù)據(jù)在文件層被加密，當(dāng)其寫回存儲介質(zhì)時，寫入的數(shù)據(jù)都是經(jīng)過加密的。任何獲得存儲介質(zhì)訪問權(quán)的人都不可能找到有用的信息。對這些數(shù)據(jù)進行解密的唯一方法就是使用文件層的加密/解密機制。
2、數(shù)據(jù)庫級加密
當(dāng)數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫里面時，數(shù)據(jù)庫級加密就能實現(xiàn)對數(shù)據(jù)字段進行加密。這種部署機制又叫列級加密，因為它是在數(shù)據(jù)庫表中的列這一級來進行加密的。對于敏感數(shù)據(jù)全部放在數(shù)據(jù)庫中一列或者可能兩列的公司而言，數(shù)據(jù)庫級加密比較經(jīng)濟。不過，因為加密和解密一般由軟件而不是硬件來執(zhí)行，所以這個過程會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的性能出現(xiàn)讓人無法承受的下降。
由于數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和組織都非常明確，因此對特定數(shù)據(jù)條目進行控制也就更加容易。用戶可以對一個具體的列進行加密，如國家識別符列或工資列，而且每個列都會有自己的密鑰。根據(jù)數(shù)據(jù)庫用戶的不同，企業(yè)可以有效地控制其密鑰，因而能夠控制誰有權(quán)對該數(shù)據(jù)條目進行解密。通過這種方式，企業(yè)只需要對關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行加密即可。
這種加密方法所面臨的挑戰(zhàn)是，用戶希望加密的許多數(shù)據(jù)條目在應(yīng)用查詢中可能也具備同樣的值。因此系統(tǒng)設(shè)計師應(yīng)當(dāng)確保加密數(shù)據(jù)不參加查詢，防止加密對數(shù)據(jù)庫的性能造成負面影響。例如，如果賬戶編號已經(jīng)加密，而用戶希望查找一系列的編號，那么應(yīng)用就必須讀取整個表，解密并對其中的值進行對比。如果不使用數(shù)據(jù)庫索引，這種原本只需要三秒鐘就可執(zhí)行完畢的任務(wù)
可能會變成一個三小時的漫長查詢。但這種方法也有積極的方面，數(shù)據(jù)庫廠商已經(jīng)在其新版產(chǎn)品中加入了一些服務(wù)，能夠幫助企業(yè)解決這一問題。
3、介質(zhì)級加密
介質(zhì)級加密是一種新出現(xiàn)的方法，它涉及對存儲設(shè)備包括硬盤和磁帶上的靜態(tài)數(shù)據(jù)進行加密。雖然介質(zhì)級加密為用戶和應(yīng)用提供了很高的透明度，但提供的保護作用非常有限：數(shù)據(jù)在傳輸過程中沒有經(jīng)過加密。
只有到達了存儲設(shè)備，數(shù)據(jù)才進行加密，所以介質(zhì)級加密只能防范有人竊取物理存儲介質(zhì)。另外，要是在異構(gòu)環(huán)境使用這項技術(shù)，可能需要使用多個密鑰管理應(yīng)用軟件，這就增加了密鑰管理過程的復(fù)雜性，從而加大了數(shù)據(jù)恢復(fù)面臨的風(fēng)險。
4、嵌入式加密設(shè)備
嵌入式加密設(shè)備放在存儲區(qū)域網(wǎng)SAN中，介于存儲設(shè)備和請求加密數(shù)據(jù)的服務(wù)器之間。這種專用設(shè)備可以對通過上述這些設(shè)備、一路傳送到存儲設(shè)備的數(shù)據(jù)進行加密，可以保護靜態(tài)數(shù)據(jù)，然后對返回到應(yīng)用的數(shù)據(jù)進行解密。
嵌入式加密設(shè)備很容易安裝成點對點解決方案，但擴展起來難度大，或者成本高。如果部署在端口數(shù)量多的企業(yè)環(huán)境，或者多個站點需要加以保護，就會出現(xiàn)問題。這種情況下，跨分布式存儲環(huán)境安裝成批硬件設(shè)備所需的成本會高得驚人。此外，每個設(shè)備必須單獨或者分成小批進行配置及管理，這給管理添加了沉重負擔(dān)。
5、應(yīng)用加密
***一種方法可能也是最安全的方法。將加密技術(shù)集成在商業(yè)應(yīng)用中是加密級別的***境界，也是最接近“端對端”加密解決方案的方法。在這一層，企業(yè)能夠明確地知道誰是用戶，以及這些用戶的典型訪問范圍。
企業(yè)可以將密鑰的訪問控制與應(yīng)用本身緊密地集成在一起。這樣就可以確保只有特定的用戶能夠通過特定的應(yīng)用訪問數(shù)據(jù)，從而獲得關(guān)鍵數(shù)據(jù)的訪問權(quán)。任何試圖在該點下游訪問數(shù)據(jù)的人都無法達到自己的目的。
在這一層，集成加密技術(shù)確實有助于避免數(shù)據(jù)庫層的性能受到影響，因為用戶可以改變查詢的類型。然而，雖然這種方法是最安全的，但許多數(shù)據(jù)條目需要通過被多種不同的應(yīng)用訪問，企業(yè)對這種應(yīng)用，甚至不同用戶群的變化要進行及時的管理。事實上，如果企業(yè)使用廠商提供的打包應(yīng)用，它們很可能根本無法實施這一層的解決方案，因為企業(yè)不可能獲得這些應(yīng)用的源代碼。
數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)加密形式的敘述請讀者閱讀：
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