SQL Server 2014新特性-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。