数据中心密码学之加密方法

加密的方法分为如下几种：

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1、文件级加密

文件级加密可以在主机上实现，也可以在网络附加存储NAS这一层以嵌入式实现。对于某些应用来讲，这种加密方法也会引起性能问题;在执行数据备份操作时，会带来某些局限性，对数据库进行备份时更是如此。特别是，文件级加密会导致密钥管理相当困难，从而添加了另外一层管理：需要根据文件级目录位置来识别相关密钥，并进行关联。

在文件层进行加密也有其不足的一面，因为企业所加密的数据仍然比企业可能需要使用的数据要多得多。如果企业关心的是无结构数据，如法律文档、工程文档、报告文件或其他不属于组织严密的应用数据库中的文件，那么文件层加密是一种理想的方法。如果数据在文件层被加密，当其写回存储介质时，写入的数据都是经过加密的。任何获得存储介质访问权的人都不可能找到有用的信息。对这些数据进行解密的唯一方法就是使用文件层的加密/解密机制。

2、数据库级加密

当数据存储在数据库里面时，数据库级加密就能实现对数据字段进行加密。这种部署机制又叫列级加密，因为它是在数据库表中的列这一级来进行加密的。对于敏感数据全部放在数据库中一列或者可能两列的公司而言，数据库级加密比较经济。不过，因为加密和解密一般由软件而不是硬件来执行，所以这个过程会导致整个系统的性能出现让人无法承受的下降。

由于数据库中数据的结构和组织都非常明确，因此对特定数据条目进行控制也就更加容易。用户可以对一个具体的列进行加密，如国家识别符列或工资列，而且每个列都会有自己的密钥。根据数据库用户的不同，企业可以有效地控制其密钥，因而能够控制谁有权对该数据条目进行解密。通过这种方式，企业只需要对关键数据进行加密即可。

这种加密方法所面临的挑战是，用户希望加密的许多数据条目在应用查询中可能也具备同样的值。因此系统设计师应当确保加密数据不参加查询，防止加密对数据库的性能造成负面影响。例如，如果账户编号已经加密，而用户希望查找一系列的编号，那么应用就必须读取整个表，解密并对其中的值进行对比。如果不使用数据库索引，这种原本只需要三秒钟就可执行完毕的任务

可能会变成一个三小时的漫长查询。但这种方法也有积极的方面，数据库厂商已经在其新版产品中加入了一些服务，能够帮助企业解决这一问题。

3、介质级加密

介质级加密是一种新出现的方法，它涉及对存储设备包括硬盘和磁带上的静态数据进行加密。虽然介质级加密为用户和应用提供了很高的透明度，但提供的保护作用非常有限：数据在传输过程中没有经过加密。

只有到达了存储设备，数据才进行加密，所以介质级加密只能防范有人窃取物理存储介质。另外，要是在异构环境使用这项技术，可能需要使用多个密钥管理应用软件，这就增加了密钥管理过程的复杂性，从而加大了数据恢复面临的风险。

4、嵌入式加密设备

嵌入式加密设备放在存储区域网SAN中，介于存储设备和请求加密数据的服务器之间。这种专用设备可以对通过上述这些设备、一路传送到存储设备的数据进行加密，可以保护静态数据，然后对返回到应用的数据进行解密。

嵌入式加密设备很容易安装成点对点解决方案，但扩展起来难度大，或者成本高。如果部署在端口数量多的企业环境，或者多个站点需要加以保护，就会出现问题。这种情况下，跨分布式存储环境安装成批硬件设备所需的成本会高得惊人。此外，每个设备必须单独或者分成小批进行配置及管理，这给管理添加了沉重负担。

5、应用加密

***一种方法可能也是最安全的方法。将加密技术集成在商业应用中是加密级别的***境界，也是最接近“端对端”加密解决方案的方法。在这一层，企业能够明确地知道谁是用户，以及这些用户的典型访问范围。

企业可以将密钥的访问控制与应用本身紧密地集成在一起。这样就可以确保只有特定的用户能够通过特定的应用访问数据，从而获得关键数据的访问权。任何试图在该点下游访问数据的人都无法达到自己的目的。

在这一层，集成加密技术确实有助于避免数据库层的性能受到影响，因为用户可以改变查询的类型。然而，虽然这种方法是最安全的，但许多数据条目需要通过被多种不同的应用访问，企业对这种应用，甚至不同用户群的变化要进行及时的管理。事实上，如果企业使用厂商提供的打包应用，它们很可能根本无法实施这一层的解决方案，因为企业不可能获得这些应用的源代码。

数据中心的数据加密形式的叙述请读者阅读：

数据中心密码学之加密形式

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