TDE透明加密通过多种方式保障安全性:
TDE通常采用高级加密标准(AES)等成熟且强大的加密算法。AES - 256是一种广泛应用的加密算法,它具有很高的安全性。通过多轮复杂的数学变换,如字节替换、行移位、列混淆和轮密钥加等操作,将明文数据转换为看似随机的密文。这种加密算法的复杂性使得攻击者很难通过逆向计算获取原始明文数据。
密钥的存储是保障TDE安全性的关键。密钥通常存储在安全的位置,如数据库内置的密钥库或者硬件安全模块(HSM)。密钥库是一个受保护的软件区域,只有经过授权的数据库组件才能访问。HSM则是一种专门的物理设备,提供了更高的安全性,防止密钥被窃取或篡改。
采用分层密钥结构增强安全性。例如,有主密钥用于加密工作密钥,工作密钥再用于数据的加密和解密。主密钥通常受到更严格的保护,可能存储在更高级别的安全设施中。这种分层结构使得即使工作密钥在某些情况下被泄露,攻击者也难以获取主密钥,从而无法解密数据。
在数据库管理系统中,通过用户认证和授权机制来限制对数据的访问。只有经过授权的用户才能执行特定的数据库操作,如查询、插入、更新等。即使攻击者获取了数据库的访问权限,如果没有解密数据的权限,也无法获取明文数据,因为TDE的加密和解密操作是在数据库内部按照权限进行管理的。
对密钥的访问有着严格的权限管理。只有特定的授权人员或组件才能获取密钥进行加密或解密操作。这种权限管理确保了密钥不会被非法获取和使用,从而保障了数据的安全性。
在加密过程中,TDE可以确保数据的完整性。一些加密算法和实现方式会在加密数据中添加额外的信息,如消息认证码(MAC)或数字签名等。这些信息可以用于验证数据在加密后是否被篡改。在解密时,会对这些信息进行验证,如果发现数据被篡改,则解密操作将失败,从而防止攻击者通过篡改密文数据来获取有用信息。
TDE在设计和实现过程中会考虑防止侧信道攻击。侧信道攻击是指通过分析加密设备或系统的物理特征(如功耗、电磁辐射等)来获取密钥或数据信息。TDE通过采用安全的加密实现方式、优化算法执行过程等措施,尽量减少可能被侧信道攻击利用的信息泄露,从而保障数据的安全性。