Verbessern der Datensicherheit durch SQL Server 2005
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Verbessern der Datensicherheit durch SQL Server 2005 Veröffentlicht: Oktober 2005 Verwenden der SQL Server 2005Verschlüsselung zum Schutz von Daten Überblick Situation ● Microsoft IT hat eine Neubewertung der DatenbanksicherheitsFrameworks vorgenommen Lösung ● SQL Server 2005 Vorteile ● ● ● ● Einfache Verwendung, robustes Framework zur Schlüsselverwaltung Verschlüsselung vertraulicher Daten in Anwendungen Entschlüsselung von Daten in einer Sicht Vereinfachte Datenverschlüsselung Produkte und Technologien ● SQL Server 2005 Überblick über gesetzliche Anforderungen ● ● Microsoft-Sicherheitsframeworks müssen den in den USA geltenden staatlichen und bundesstaatlichen sowie den entsprechenden internationalen Gesetzen zur Speicherung persönlicher Daten genügen Die Anforderungen betreffen mehrere Datenbankoperationen Übersicht über die Datenverschlüsselung ● ● ● ● Normalerweise stellt die Datenverschlüsselung die letzte Sicherheitsbarriere für vertrauliche Daten dar Verschlüsselung erhöht die Prozessorlast und verbraucht Speicherplatz Verschlüsselung benötigt eine Schlüsselverwaltung Symmetrische Verschlüsselung: ● ● ● Ist schnell Verwendet einen einzelnen Schlüssel Nichtabstreitbarkeit steht nicht zur Verfügung Übersicht über die Datenverschlüsselung ● Asymmetrische Verschlüsselung: ● ● ● ● Verwendet ein Schlüsselpaar Ist langsamer als symmetrische Verschlüsselung Vertraulichkeit und Nichtabstreitbarkeit stehen zur Verfügung Kombinierte Verschlüsselung: ● Nutzt die Vorteile der Geschwindigkeit von symmetrischer Verschlüsselung und der erhöhten Sicherheit von asymmetrischer Verschlüsselung Anwendungsumgebung ● ● ● Microsoft IT aktualisiert alle datenbankbezogenen LOB-Anwendungen auf SQL Server 2005 Analysen von Datenbankspeicherlösungen wurden den gesetzlichen Anforderungen sowie den Anforderungen der Informationssicherheit angepasst Drei Datenbanksysteme wurden analysiert Lösung: SQL Server 2005-Verschlüsselung ● ● Enthält viele Sicherheitsfeatures Unterstützt drei Verschlüsselungstypen, von denen jeder mit unterschiedlichen Schlüsseln und mehreren Verschlüsselungsalgorithmen arbeitet Lösung: SQL Server 2005-Verschlüsselung Operating system level Windows DPAPI DPAPI encrypts Service Master Key SQL Server 2005 instance level Service Master Key Service Master Key encrypts Database Master Key SQL Server 2005 database level Database Master Key Asymmetric keys Certificates Symmetric keys Symmetric keys Symmetric keys Data Data Data Lösung: SQL Server 2005-Verschlüsselung ● Anforderungen für den Ver- und Entschlüsselungsprozess: ● ● ● Ein Zertifikat als Verfahren zur Anwendung einer asymmetrischen Verschlüsselung Ein asymmetrischer Schlüssel Ein symmetrischer Schlüssel, der in einer Verschlüsselungshierarchie in der richtigen Reihenfolge geöffnet werden muss FeedStore Publishers Linked servers Replication Flat files Subscribers FeedStore Distribution Servers FeedStore User acct Service acct Batch acct FeedStore-Strategie ● ● ● Sensible Daten wurden dupliziert und an mehreren Speicherorten gespeichert Das Verschlüsseln von Daten an den einzelnen Speicherorten wäre zu kostenaufwendig Das Konsolidieren und Verschlüsseln von Daten in einem separaten Speicher war die beste Strategie FeedStore-Strategie Publishers Linked servers Replication Flat files Subscribers Sensitive data FeedStore Distribution servers Encrypted store Sensitive data FeedStore-Strategie ● ● ● Neukonfiguration des Datenfeeds, um sensible Daten aus Anwendungen zu entfernen, die keinen Zugriff benötigen Neukonfiguration bestimmter Anwendungen, um sensible Daten aus einem separaten, verschlüsselten Speicher abzurufen Sensible Daten robust verfügbar halten Digital Asset Store-Pilotprojekt ● ● ● ● Erstellen eines zentralen verschlüsselten Speichers mit SQL Server 2005 Erstellen von Geschäftsanforderungen und Geschäftszielen Klassifizierung aktueller Informationen Planung und Überwachung, um sensible Daten für Anwendungen verfügbar zu halten Digital Asset Store-Pilotprojekt ● ● Verschiedene Aktionen, die für sensible Datenelemente und personenbezogene Informationen im LOB-Anwendungsbereich in Bezug auf Feedstore ausgeführt wurden Herausgeber wurden für das Senden von sensiblen Daten an den Digital Asset Store konfiguriert Digital Asset Store-Pilotprojekt Push SAP or file source Drop Pull Flat file location FeedStore Pick up Digital Asset Store-Pilotprojekt Push SAP or file source Pull Digital Asset Store Digital Asset Store-Pilotprojekt Key 1 Key 2 Encrypted channel Data Server 1 SQL Server 2005 Server 2 SQL Server 2005 Digital Asset Store-Pilotprojekt ● Inline-Übersetzung: ● ● ● Einfügen von sensiblen Daten zur Laufzeit in einen zwischen Unternehmen übertragenen Datenfeed Verringert die Anzahl der Instanzen, in der auf sensible Daten zugegriffen werden kann bzw. in der solche Daten gespeichert und übertragen werden können Verwendet einen separaten, verschlüsselten Speicher für sensible Daten Digital Asset Store-Pilotprojekt Plaintext SQL Server 2005 symmetric key encryption Ciphertext Digital Asset Store Certificate-based encryption Encrypted symmetric key Digital Asset Store-Pilotprojekt Certificate-based decryption Encrypted symmetric key Decrypted symmetric key Digital Asset Store Plaintext Data Subscriber processing Data dissipation Data Encrypted channel PCRS (Payroll Controls Reporting System) PCRS data warehouse Payroll information Payroll information SAP Processing Excel reports Report generation FeedStore Access reports PCRS (Payroll Controls Reporting System) ● ● ● Anpassung der PCRS-Anwendung für die Verwendung der SQL Server 2005Verschlüsselung Implementierung der Verschlüsselung in der lokalen PCRS-Datenbank Implementierung eines Datenbankprototyps zum Testen der Sicherung, Verwaltung und Wiederherstellung von Verschlüsselungsschlüsseln PCRS (Payroll Controls Reporting System) Employee table Full name Personnel number Social Security number PCRS_Encryption SELECT Stored procedure INSERT Stored procedure PCRS (Payroll Controls Reporting System) ● ● ● Schritte zum Erstellen einer einfachen, jedoch robusten SQL Server 2005-Hierarchie für Verschlüsselungschlüssel Schritte zum Ändern des Datenbankschemas, um sensible Daten in der Tabelle zu verschlüsseln Schritte zur Aktualisierung der gespeicherten Prozeduren, um Funktionen für den Zugriff auf verschlüsselte Daten zu verwenden PCRS (Payroll Controls Reporting System) ● ● ● ● Konfiguration von Berechtigungen für die SQL Server-Rollen Sicherung des Datenbank-Hauptschlüssels, des SQL Server 2005-Zertifikats und des symmetrischen Schlüssels Sicherung der Datenbank Testen der Datenbank in realen Szenarios Metropolis ● ● ● Anwendung besteht aus einem Front-End-Tool, einer XML-basierten zweiten Ebene und einer SQL Server 2005-basierten dritten Ebene DPAPI kann als Sicherheitsmechanismus für sensible Daten bei Microsoft verwendet werden Administrative, von Services IT erstellte Datenbank zum Speichern von sensiblen Daten für Metropolis Metropolis Operating System level DPAPI DPAPI encrypts Service Master Key SQL Server 2005 instance level Service Master Key Service Master Key encrypts Database Master Key SQL Server 2005 database level Database Master Key SQL Server 2005 certificate Requires Key Master permission Stored procedure to decrypt data Digitally signs stored procedure Encrypts symmetric key Stored procedure to encrypt data Decrypts symmetric key Decrypts symmetric key Symmetric key Encrypts data Data Metropolis ● ● ● Die Verwendung der DPAPI zum Verschlüsseln des Diensthauptschlüssels genügt den Sicherheitsanforderungen Das Verschlüsselungs-Framework verwendet ein Zertifikat zum digitalen Signieren der gespeicherten Prozedur, die Daten verschlüsselt Das Zertifikat ermöglicht die Konfiguration eines Berechtigungs-Frameworks Bewährte Methoden ● Schlüsselverwaltung als entscheidendes Element eines VerschlüsselungsFrameworks ● ● ● ● Schlüsselgenerierung Schlüsselverwendung Schlüsselsicherung Schlüsselwiederherstellung Bewährte Methoden ● Beschränken der Verschlüsselung auf vertrauliche Daten ● ● ● Berücksichtigung der leistungsbezogenen Auswirkungen der Verschlüsselung Prüfen, ob eine externe Quelle Zugriff auf verschlüsselte Daten benötigt Berücksichtigen, dass verschlüsselter Text mehr Speicherplatz als Klartext benötigt Schlussbemerkung ● ● ● Das Sicherheits-Framework wurde im LOBAnwendungsbereich von Microsoft IT neu bewertet Das Verschlüsselungs-Framework und das Digital Asset Store-Pilotprojekt haben die FeedStore-Sicherheit verbessert Mechanismen zur Schlüsselverwaltung und die SQL Server 2005-Verschlüsselung auf Spaltenebene haben die Datensicherheit bei Microsoft verbessert Weitere Informationen ● Weitere Informationen zu Microsoft ITBereitstellungen und bewährten Methoden finden Sie in englischer Sprache auf http://www.microsoft.com. ● Microsoft TechNet http://www.microsoft.com/technet/itshowcase ● Fallstudien-Ressourcen von Microsoft http://www.microsoft.com/resources/casestudies Dieses Dokument dient nur zu Informationszwecken. 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