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淺析SQLServer2008中的代碼安全之一：存儲(chǔ)過程加密與安全上下文

最近對(duì)SQL Server 2008的安全入門略作小結(jié)，以作備忘。本文主要是針對(duì)存儲(chǔ)過程加密與安全來作分析。

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<一>存儲(chǔ)過程加密

其實(shí)，用了這十多年的SQL server，我已經(jīng)成了存儲(chǔ)過程的忠實(shí)擁躉。在直接使用SQL語句還是存儲(chǔ)過程來處理業(yè)務(wù)邏輯時(shí)，我基本會(huì)毫不猶豫地選擇后者。

理由如下：

1、使用存儲(chǔ)過程，至少在防非法注入(inject)方面提供更好的保護(hù)。因?yàn)?，存?chǔ)過程在執(zhí)行前，首先會(huì)執(zhí)行預(yù)編譯，（如果由于非法參數(shù)的原因）編譯出錯(cuò)則不會(huì)執(zhí)行，這要某種程度上提供一層天然的屏障。

我至今還記得大約八、九年前采用的一個(gè)權(quán)限控制系統(tǒng)就是通過拼湊一個(gè)SQL語句，最終得到了一個(gè)形如“ where 1=1 and dataID in (1,2) and ModelID in (2,455) And ShopID in (111) and departID in ( 1,3) and ([Name] like %myword%) ”的where條件子句來獲取符合條件的結(jié)果集。

注意：這個(gè)參數(shù)是通過地址欄web應(yīng)用的地址欄或Winform的UI界面來輸入的，所以對(duì)惡意注入需要花費(fèi)一定的成本來維護(hù)。因?yàn)橐恍┏Ｓ玫年P(guān)鍵字（或敏感詞）很難區(qū)分是惡意或非惡意。

2、使用存儲(chǔ)過程而不是直接訪問基表，可以提供更好的安全性。你可以在行級(jí)或列級(jí)控制數(shù)據(jù)如何被修改。相對(duì)于表的訪問，你可以確認(rèn)有執(zhí)行權(quán)限許可的用戶執(zhí)行相應(yīng)的存儲(chǔ)過程。這也是訪問數(shù)據(jù)服務(wù)器的惟一調(diào)用途徑。因此，任何偷窺者將無法看到你的SELECT語句。換句話說，每個(gè)應(yīng)用只能擁有相應(yīng)的存儲(chǔ)過程來訪問基表，而不是“SLEECT *”。

3、存儲(chǔ)過程可以加密。（這點(diǎn)非常實(shí)用，設(shè)想一下，您的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器是托管的或租用的，你是否能心安理得的每天睡個(gè)安穩(wěn)覺。如果競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手“一不小心”登上你的SQL Server,或通過注入得到了你的存儲(chǔ)過程，然后相應(yīng)的注入惡意的SQL，將您的業(yè)務(wù)邏輯亂改一通，而恰巧您五分鐘前又沒做備份，那會(huì)怎么樣？）

（注意：加密存儲(chǔ)過程前應(yīng)該備份原始存儲(chǔ)過程，且加密應(yīng)該在部署到生產(chǎn)環(huán)境前完成。）

存儲(chǔ)過程的加密非常簡(jiǎn)單，我們看一個(gè)例子：

插入測(cè)試表

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. use testDb2  
    2. 
  
  
  
  
  2. go  
    3. 
  
  
  
  
  3. /**********測(cè)試表*****************/  
    4. 
  
  
  
  
  4. SET ANSI_PADDING ON 
    5. 
  
  
  
  
  5. GO  
    6. 
  
  
  
  
  6. CREATE TABLE [dbo].[tb_demo](      
    7. 
  
  
  
  
  7. [id] [int] NOT NULL,      
    8. 
  
  
  
  
  8. [submitdate] [datetime] NULL,      
    9. 
  
  
  
  
  9. [commment] [nvarchar](200) NULL,  
    10. 
  
  
  
  
  10. )  
    11. 
  
  
  
  
  11. GO  
    12. 
  
  
  
  
  12. SET ANSI_PADDING OFFGO  
    13. 
  
  
  
  
  13. Insert into [tb_demo]  
    14. 
  
  
  
  
  14. select 1024, getdate(),REPLICATE('A',100);  
    15. 
  
  
  
  
  15. WAITFOR DELAY '00:00:04';  
    16. 
  
  
  
  
  16. Insert into [tb_demo]  
    17. 
  
  
  
  
  17. select 1024, getdate(),REPLICATE('B',50);  
    18. 
  
  
  
  
  18. go 
    19.

插入存儲(chǔ)過程

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. /***************創(chuàng)建未加密的存儲(chǔ)過程*******************/  
    2. 
  
  
  
  
  2. Create Procedure CPP_test_Original  
    3. 
  
  
  
  
  3. AS 
    4. 
  
  
  
  
  4. select * from [tb_demo]  
    5. 
  
  
  
  
  5. go  
    6. 
  
  
  
  
  6. /***************創(chuàng)建加密的存儲(chǔ)過程*******************/  
    7. 
  
  
  
  
  7. Create Procedure CPP_test_Encryption   
    8. 
  
  
  
  
  8. with encryption  
    9. 
  
  
  
  
  9. AS 
    10. 
  
  
  
  
  10. ----可以換成任意的邏輯  
    11. 
  
  
  
  
  11. execute CPP_test_Original  
    12. 
  
  
  
  
  12. go 
    13.

未加密的存儲(chǔ)過程：

加密的存儲(chǔ)過程：

此時(shí)，至少，存儲(chǔ)過程的內(nèi)容不會(huì)被輕易看到（雖然解密也是有可能的）。應(yīng)用這個(gè)，我們可以對(duì)某些關(guān)鍵的存儲(chǔ)過程進(jìn)行加密。但此時(shí)，存儲(chǔ)過程仍然能被execute、alter和drop。

<二>安全上下文

除了加密sql文本的內(nèi)容，我們還可以使用EXECUTE AS 子句設(shè)定存儲(chǔ)過程的安全上下文，以滿足不同的安全級(jí)別需求。

如果你對(duì)這些不感興趣，請(qǐng)直接路過帶下劃線的段落。

(關(guān)于EXECUTE AS 子句的詳細(xì)用法，請(qǐng)參看MSDN:http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms188354.aspx)

此處，我們需要了解的是：

1、在 SQL Server 中，可以定義以下用戶定義模塊的執(zhí)行上下文：函數(shù)（內(nèi)聯(lián)表值函數(shù)除外）、過程、隊(duì)列和觸發(fā)器。

通過指定執(zhí)行模塊的上下文，可以控制數(shù)據(jù)庫(kù)引擎使用哪一個(gè)用戶帳戶來驗(yàn)證對(duì)模塊引用的對(duì)象的權(quán)限。這有助于人們更靈活、有力地管理用戶定義的模塊及其所引用對(duì)象所形成的對(duì)象鏈中的權(quán)限。必須而且只需授予用戶對(duì)模塊自身的權(quán)限，而無需授予用戶對(duì)被引用對(duì)象的顯式權(quán)限。只有運(yùn)行模塊的用戶必須對(duì)模塊訪問的對(duì)象擁有權(quán)限。

針對(duì)函數(shù)、過程、隊(duì)列和觸發(fā)器，對(duì)應(yīng)的參數(shù)也不同。存儲(chǔ)過程對(duì)應(yīng)的參數(shù)包括（CALLER | SELF | OWNER | 'user_name'）。

■CALLER      指定模塊內(nèi)的語句在模塊調(diào)用方的上下文中執(zhí)行。執(zhí)行模塊的用戶不僅必須對(duì)模塊本身擁有適當(dāng)?shù)臋?quán)限，還要對(duì)模塊引用的任何數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象擁有適當(dāng)權(quán)限。 CALLER 是除隊(duì)列外的所有模塊的默認(rèn)值，與 SQL Server 2005 行為相同。 CALLER 不能在 CREATE QUEUE 或 ALTER QUEUE 語句中指定。
■SELF         EXECUTE AS SELF 與 EXECUTE AS user_name 等價(jià)，其中指定用戶是創(chuàng)建或更改模塊的用戶。創(chuàng)建或更改模塊的用戶的實(shí)際用戶 ID 存儲(chǔ)在 sys.sql_modules 或 sys.service_queues 目錄視圖的 execute_as_principal_id 列中。SELF 是隊(duì)列的默認(rèn)值。
■OWNER     指定模塊內(nèi)的語句在模塊的當(dāng)前所有者上下文中執(zhí)行。如果模塊沒有指定的所有者，則使用模塊架構(gòu)的所有者。不能為 DDL 或登錄觸發(fā)器指定 OWNER。注意：OWNER 必須映射到單獨(dú)帳戶，不能是角色或組。
■'user_name'   指定模塊內(nèi)的語句在 user_name 指定的用戶的上下文中執(zhí)行。將根據(jù) user_name 來驗(yàn)證對(duì)模塊內(nèi)任意對(duì)象的權(quán)限。不能為具有服務(wù)器作用域的 DDL 觸發(fā)器或登錄觸發(fā)器指定 user_name。請(qǐng)改用 login_name。user_name 必須存在于當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)中，并且必須是單獨(dú)帳戶。user_name 不能是組、角色、證書、密鑰或內(nèi)置帳戶，如 NT AUTHORITY\LocalService、NT AUTHORITY\NetworkService 或 NT AUTHORITY\LocalSystem。執(zhí)行上下文的用戶 ID 存儲(chǔ)在元數(shù)據(jù)中，可以在 sys.sql_modules 或 sys.assembly_modules 目錄視圖的 execute_as_principal_id 列查看。

2、
所有權(quán)鏈具有以下限制：


僅適用于 DML 語句：SELECT、INSERT、UPDATE 和 DELETE。


調(diào)用和被調(diào)用對(duì)象的所有者必須相同。


不適用于模塊內(nèi)的動(dòng)態(tài)查詢。

我們看一個(gè)示例：
第一步、創(chuàng)建一個(gè)測(cè)試存儲(chǔ)過程，用來delete表tb_Demo的所有數(shù)據(jù) 
 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. USE testDb2  
    2. 
  
  
  
  
  2. GO  
    3. 
  
  
  
  
  3. CREATE PROCEDURE dbo.[CPP_DEL_ALL_Tb_Demo]  
    4. 
  
  
  
  
  4. AS 
    5. 
  
  
  
  
  5. -- Deletes all rows prior to the data feed  
    6. 
  
  
  
  
  6. DELETE dbo.[tb_Demo]  
    7. 
  
  
  
  
  7. GO 
    8.
第二步：創(chuàng)建一個(gè)賬號(hào)TonyZhang,并賦于該賬號(hào)對(duì)該存儲(chǔ)過程的exec權(quán)限 

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. USE master  
    2. 
  
  
  
  
  2. GO  
    3. 
  
  
  
  
  3. CREATE LOGIN TonyZhang WITH PASSWORD = '123b3b4' 
    4. 
  
  
  
  
  4. USE testDb2  
    5. 
  
  
  
  
  5. GO  
    6. 
  
  
  
  
  6. CREATE USER TonyZhang  
    7. 
  
  
  
  
  7. GO  
    8. 
  
  
  
  
  8. GRANT EXEC ON dbo.[CPP_DEL_ALL_Tb_Demo] to TonyZhang 
    9.

以該賬號(hào)登錄SQL Server，并執(zhí)行： 

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. EXECUTE dbo.CPP_DEL_ALL_Tb_Demo  
    2. 
  
  
  
  
  2. /**  
    3. 
  
  
  
  
  3. (4 row(s) affected)  
    4. 
  
  
  
  
  4. **/ 
    5.

注意：此時(shí)，
雖然TonyZhang除了執(zhí)行存儲(chǔ)過程[CPP_DEL_ALL_Tb_Demo]之外沒有任何其他權(quán)限，但仍然執(zhí)行了存儲(chǔ)過程，并刪除了表記錄。
如果我們修改存儲(chǔ)過程為： 

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. Alter PROCEDURE dbo.[CPP_DEL_ALL_Tb_Demo]  
    2. 
  
  
  
  
  2. AS 
    3. 
  
  
  
  
  3. -- Deletes all rows prior to the data feed  
    4. 
  
  
  
  
  4. truncate table dbo.[tb_Demo]  
    5. 
  
  
  
  
  5. GO 
    6.

此時(shí)，再以TonyZhang登錄，并執(zhí)行存儲(chǔ)過程，會(huì)提示：
 

這是因?yàn)樗姓邫?quán)鏈只限定
在SELECT、INSERT、UPDATE 和 DELETE。而不包括Truncate，換句話說，系統(tǒng)授于的Exec只既定于
SELECT、INSERT、UPDATE 和 DELETE

有人可能會(huì)問：如果在存儲(chǔ)過程內(nèi)部調(diào)用動(dòng)態(tài)語句，而不是明確的表名，我們?nèi)绾蜗薅?quán)限呢？
第三步：我們建立一個(gè)存儲(chǔ)過程，功能是傳入一個(gè)參數(shù)表名，查詢?cè)摫淼挠涗洈?shù)。 

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. CREATE PROCEDURE dbo.[CPP_SEL_CountRowsFromAnyTable]  
    2. 
  
  
  
  
  2. @SchemaAndTable nvarchar(255)  
    3. 
  
  
  
  
  3. AS 
    4. 
  
  
  
  
  4. EXEC ('SELECT COUNT(1) FROM ' + @SchemaAndTable)  
    5. 
  
  
  
  
  5. GO 
    6.

授于Tonyzhang 以執(zhí)行該存儲(chǔ)過程的權(quán)限： 

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. GRANT EXEC ON dbo.[CPP_SEL_CountRowsFromAnyTable] to TonyZhang  
    2. 
  
  
  
  
  2. go 
    3.

此時(shí)，以Tonyzhang登錄，執(zhí)行存儲(chǔ)過程，會(huì)提示：

注意，此時(shí)，
tonyzhang雖然有執(zhí)行存儲(chǔ)過程的權(quán)限，但是沒有參數(shù)表的select權(quán)限，所以執(zhí)行失敗。
第四步：修改存儲(chǔ)過程的上下文
創(chuàng)建一個(gè)新賬號(hào)jackwang，賦于表tb_Demo的select權(quán)限 

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. USE master  
    2. 
  
  
  
  
  2. GO  
    3. 
  
  
  
  
  3. CREATE LOGIN JackWang WITH PASSWORD = '123b3b4' 
    4. 
  
  
  
  
  4. USE Testdb2  
    5. 
  
  
  
  
  5. GO  
    6. 
  
  
  
  
  6. CREATE USER JackWang  
    7. 
  
  
  
  
  7. GRANT SELECT ON OBJECT::dbo.[tb_Demo] TO JackWang  
    8. 
  
  
  
  
  8. GO  
    9. 
  
  
  
  
  9. /*******  
    10. 
  
  
  
  
  10. 注意：此時(shí)，JackWang 可以執(zhí)行dbo.[tb_Demo的Select   
    11. 
  
  
  
  
  11. *******/ 
    12.

修改存儲(chǔ)的執(zhí)行者 

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. USE Testdb2  
    2. 
  
  
  
  
  2. GO  
    3. 
  
  
  
  
  3. alter PROCEDURE dbo.[CPP_SEL_CountRowsFromAnyTable]  
    4. 
  
  
  
  
  4. @SchemaAndTable nvarchar(255)  
    5. 
  
  
  
  
  5. WITH EXECUTE AS 'JackWang' 
    6. 
  
  
  
  
  6. AS 
    7. 
  
  
  
  
  7. EXEC ('SELECT COUNT(1) FROM ' + @SchemaAndTable)  
    8. 
  
  
  
  
  8. GO 
    9.

注意：這樣，我們?cè)僬{(diào)用存儲(chǔ)過程
[
CPP_SEL_CountRowsFromAnyTable
]
時(shí)，會(huì)自動(dòng)以JackWang的身份運(yùn)行該存儲(chǔ)過程。
此時(shí)，我們?nèi)砸訲onyzhang登錄，再執(zhí)行：

小結(jié)：
本文通過簡(jiǎn)單的兩個(gè)示例開始SQL server代碼的安全之旅，
1、存儲(chǔ)過程的加密，（注意：
加密存儲(chǔ)過程前應(yīng)該備份原始存儲(chǔ)過程，且加密應(yīng)該在部署到生產(chǎn)環(huán)境前完成。）
2、存儲(chǔ)過程的安全上下文?？梢酝ㄟ^上下文設(shè)置更加嚴(yán)格的數(shù)據(jù)訪問級(jí)別。（主要是對(duì)
SELECT、INSERT、UPDATE 和 DELETE語句的訪問限制）


后續(xù)部分將會(huì)涉及SQL server 2008新增的透明加密(TDE)功能。

原文鏈接：http://www.cnblogs.com/downmoon/archive/2011/02/28/1966662.html

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本文標(biāo)題：淺析SQLServer2008中的代碼安全之一：存儲(chǔ)過程加密與安全上下文
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