GaussDB 数据加密

传输加密

SSL/TLS 加密：
- 支持 SSL/TLS 协议，加密客户端与数据库之间的通信
- 提供证书管理功能，支持自签名证书和第三方权威证书
- 配置参数 ssl 控制是否启用 SSL 连接
- 配置参数 ssl_cert_file 和 ssl_key_file 指定证书和私钥路径
SSL 配置步骤：
1. 生成 SSL 证书和私钥
2. 配置数据库参数启用 SSL
3. 重启数据库生效
4. 客户端连接时指定 SSL 选项

示例配置：

yaml

# 数据库配置文件
ssl = on
ssl_cert_file = '/data/gaussdb/ssl/server.crt'
ssl_key_file = '/data/gaussdb/ssl/server.key'
ssl_ca_file = '/data/gaussdb/ssl/root.crt'

存储加密

透明数据加密 (TDE)：
- 对数据文件进行透明加密，应用无需修改代码
- 支持 AES-128、AES-192、AES-256 等加密算法
- 加密范围包括数据文件、日志文件和备份文件
- 密钥层次结构：主密钥 -> 表空间密钥 -> 数据块密钥
TDE 配置步骤：
1. 生成主密钥
2. 启用 TDE 功能
3. 创建加密表空间
4. 在加密表空间中创建表

示例操作：

sql

-- 生成主密钥
CREATE SECRET KEY FOR ENCRYPTION 
WITH ALGORITHM 'AES_256_CBC' 
IDENTIFIED BY 'MasterKeyPassword';

-- 启用 TDE
ALTER SYSTEM SET tde_enable = on;

-- 创建加密表空间
CREATE TABLESPACE encrypted_ts 
WITH ENCRYPTION = on 
LOCATION '/data/gaussdb/encrypted_ts';

-- 在加密表空间创建表
CREATE TABLE encrypted_table (
  id INT PRIMARY KEY,
  data VARCHAR(100)
) TABLESPACE encrypted_ts;

列级加密

敏感数据保护：
- 对特定列进行加密，粒度更细
- 支持多种加密算法和密钥长度
- 提供加密列的查询和更新功能
- 适合保护信用卡号、身份证号等敏感字段
列级加密类型：
- 确定性加密：相同明文生成相同密文，支持等值查询
- 随机加密：相同明文生成不同密文，安全性更高
- 哈希加密：单向加密，适合密码存储

示例用法：

sql

-- 创建带列加密的表
CREATE TABLE user_info (
  user_id INT PRIMARY KEY,
  username VARCHAR(50),
  credit_card VARCHAR(16) 
    ENCRYPTED WITH (ENCRYPTION_TYPE = DETERMINISTIC, 
                    ALGORITHM = 'AES_256_CBC', 
                    IDENTIFIED BY 'ColumnKeyPassword')
);

-- 插入数据
INSERT INTO user_info VALUES (1, 'user1', '1234567890123456');

-- 查询数据（自动解密）
SELECT * FROM user_info;

密钥管理

密钥类型：
- 主密钥：用于加密其他密钥，是加密体系的核心
- 表空间密钥：用于加密表空间数据
- 列密钥：用于加密特定列数据
- SSL 密钥：用于传输加密
密钥管理功能：
- 密钥生成：支持自动和手动生成密钥
- 密钥轮换：定期更换密钥，提高安全性
- 密钥备份：支持密钥备份和恢复
- 密钥销毁：安全删除不再使用的密钥

密钥轮换示例：

sql

-- 生成新的主密钥
CREATE SECRET KEY FOR ENCRYPTION 
WITH ALGORITHM 'AES_256_CBC' 
IDENTIFIED BY 'NewMasterKeyPassword';

-- 轮换主密钥
ALTER SYSTEM ROTATE ENCRYPTION KEY;

加密性能影响

传输加密性能：
- SSL 加密会增加 CPU 开销，约 5%-15%
- 建议在生产环境中启用传输加密
- 可通过调整 SSL 协议版本和加密算法平衡安全性和性能
存储加密性能：
- TDE 加密主要影响 IO 操作，约 10%-20%
- 列级加密影响特定列的查询和更新性能
- 建议对敏感数据进行加密，非敏感数据可考虑不加密

加密合规性

支持的合规标准：
- GDPR（通用数据保护条例）
- HIPAA（健康保险流通与责任法案）
- PCI DSS（支付卡行业数据安全标准）
- 等保 2.0（网络安全等级保护制度）
合规性配置建议：
- 启用传输加密保护数据传输安全
- 对敏感数据启用存储加密
- 定期进行密钥轮换
- 实施严格的访问控制
- 保留完整的审计日志

加密故障排除

常见问题及解决方法：
- SSL 连接失败：检查证书有效性和配置参数
- TDE 解密失败：检查主密钥状态和表空间配置
- 性能下降：调整加密算法或考虑部分数据加密
- 密钥丢失：使用备份密钥恢复，或重新初始化加密系统
诊断工具：
- 使用 gs_sslcmd 工具测试 SSL 连接
- 查看数据库日志定位加密相关错误
- 使用 gs_checkperf 工具分析加密性能影响

常见问题（FAQ）

Q1: GaussDB 支持哪些加密算法？

A1: GaussDB 支持多种加密算法，包括 AES-128、AES-192、AES-256、SM4 等对称加密算法，以及 RSA、ECC 等非对称加密算法。不同加密场景支持的算法可能有所不同。

Q2: 如何启用 GaussDB 的传输加密？

A2: 启用传输加密需要以下步骤：1）生成 SSL 证书和私钥；2）在数据库配置文件中设置 ssl = on 并指定证书路径；3）重启数据库服务；4）客户端连接时指定 SSL 选项。

Q3: TDE 加密会影响数据库性能吗？

A3: TDE 加密主要影响 IO 操作性能，一般会带来 10%-20% 的性能开销。具体影响程度取决于硬件配置、数据量和查询模式。对于敏感数据，建议权衡安全性和性能后决定是否启用 TDE。

Q4: 如何备份和恢复 GaussDB 的加密密钥？

A4: 可以使用 GaussDB 提供的密钥管理工具备份和恢复加密密钥。备份密钥时需要设置安全的密码，恢复时使用相同密码解密。建议将密钥备份存储在安全的离线位置。

Q5: 列级加密和 TDE 有什么区别？

A5: 列级加密只对表中的特定列进行加密，粒度更细，适合保护个别敏感字段；TDE 对整个表空间进行加密，透明度更高，应用无需修改代码。可以根据实际需求选择合适的加密方式，也可以结合使用。

GaussDB 数据加密 ​

传输加密 ​

存储加密 ​

列级加密 ​

密钥管理 ​

加密性能影响 ​

加密合规性 ​

加密故障排除 ​

常见问题（FAQ） ​

Q1: GaussDB 支持哪些加密算法？ ​

Q2: 如何启用 GaussDB 的传输加密？ ​

Q3: TDE 加密会影响数据库性能吗？ ​

Q4: 如何备份和恢复 GaussDB 的加密密钥？ ​

Q5: 列级加密和 TDE 有什么区别？ ​