Effettuare il provisioning di chiavi Always Encrypted con PowerShell

Si applica a: SQL Server Database SQL di Azure Istanza gestita di SQL di Azure

In questo articolo sono descritti i passaggi per effettuare il provisioning delle chiavi per Always Encrypted usando il modulo PowerShell SqlServer. È possibile usare PowerShell per effettuare il provisioning di chiavi Always Encrypted con e senza separazione dei ruolioffrendo il controllo su coloro che hanno accesso alle chiavi di crittografia effettive nell'archivio chiavi e coloro che hanno accesso al database.

Per una panoramica della gestione delle chiavi Always Encrypted, incluse alcune procedure consigliate, vedere Panoramica della gestione delle chiavi per Always Encrypted. Per informazioni su come usare il modulo PowerShell SqlServer per Always Encrypted, vedere Configurare Always Encrypted tramite PowerShell.

Provisioning delle chiavi senza separazione dei ruoli

Il metodo di provisioning delle chiavi descritto in questa sezione non supporta la separazione dei ruoli tra amministratori della sicurezza e amministratori di database. Alcuni dei passaggi che seguono includono operazioni sulle chiavi fisiche e operazioni sui metadati delle chiavi. Questo metodo di provisioning delle chiavi è quindi consigliato per le organizzazioni che usano il modello DevOps oppure se il database è ospitato nel cloud e l'obiettivo principale consiste nel limitare l'accesso ai dati sensibili agli amministratori del cloud escludendo gli amministratori di database locali. Questo metodo non è consigliato nel caso in cui eventuali concorrenti includano amministratori di database oppure se gli amministratori di database non devono avere accesso ai dati sensibili.

Prima di eseguire passaggi che implicano l'accesso a chiavi di testo non crittografato o all'archivio chiavi (indicati nella colonna Accede a chiavi di testo non crittografato/archivio chiavi della tabella che segue), assicurarsi che l'ambiente PowerShell venga eseguito in un computer protetto diverso dal computer che ospita il database. Per altre informazioni, vedere Considerazioni sulla sicurezza per la gestione delle chiavi.

Archivio certificati Windows senza separazione dei ruoli (esempio)

Questo script è un esempio end-to-end di generazione di una chiave master della colonna che è un certificato nell'archivio certificati di Windows, di generazione e crittografia di una chiave di crittografia della colonna e di creazione dei metadati della chiave in un database di SQL Server.

# Create a column master key in Windows Certificate Store.
$cert = New-SelfSignedCertificate -Subject "AlwaysEncryptedCert" -CertStoreLocation Cert:CurrentUser\My -KeyExportPolicy Exportable -Type DocumentEncryptionCert -KeyUsage DataEncipherment -KeySpec KeyExchange

# Import the SqlServer module.
Import-Module "SqlServer"

# Connect to your database.
$serverName = "<server name>"
$databaseName = "<database name>"
# Change the authentication method in the connection string, if needed.
$connStr = "Server = " + $serverName + "; Database = " + $databaseName + "; Integrated Security = True"
$database = Get-SqlDatabase -ConnectionString $connStr

# Create a SqlColumnMasterKeySettings object for your column master key. 
$cmkSettings = New-SqlCertificateStoreColumnMasterKeySettings -CertificateStoreLocation "CurrentUser" -Thumbprint $cert.Thumbprint

# Create column master key metadata in the database.
$cmkName = "CMK1"
New-SqlColumnMasterKey -Name $cmkName -InputObject $database -ColumnMasterKeySettings $cmkSettings


# Generate a column encryption key, encrypt it with the column master key and create column encryption key metadata in the database. 
$cekName = "CEK1"
New-SqlColumnEncryptionKey -Name $cekName  -InputObject $database -ColumnMasterKey $cmkName

Insieme di credenziali delle chiavi di Azure senza separazione dei ruoli (esempio)

Questo script è un esempio end-to-end di provisioning e configurazione di un insieme di credenziali delle chiavi di Azure, di generazione di una chiave master della colonna nell'insieme di credenziali, di generazione e crittografia di una chiave di crittografia della colonna e di creazione dei metadati della chiave in un database SQL di Azure.

# Create a column master key in Azure Key Vault.
Import-Module Az
Connect-AzAccount
$SubscriptionId = "<Azure SubscriptionId>"
$resourceGroup = "<resource group name>"
$azureLocation = "<datacenter location>"
$akvName = "<key vault name>"
$akvKeyName = "<key name>"
$azureCtx = Set-AzConteXt -SubscriptionId $SubscriptionId # Sets the context for the below cmdlets to the specified subscription.
New-AzResourceGroup -Name $resourceGroup -Location $azureLocation # Creates a new resource group - skip, if your desired group already exists.
New-AzKeyVault -VaultName $akvName -ResourceGroupName $resourceGroup -Location $azureLocation # Creates a new key vault - skip if your vault already exists.
Set-AzKeyVaultAccessPolicy -VaultName $akvName -ResourceGroupName $resourceGroup -PermissionsToKeys get, create, delete, list, wrapKey,unwrapKey, sign, verify -UserPrincipalName $azureCtx.Account
$akvKey = Add-AzKeyVaultKey -VaultName $akvName -Name $akvKeyName -Destination "Software"

# Connect to your database (Azure SQL database).
Import-Module "SqlServer"

$serverName = "<Azure SQL server name>.database.windows.net"
$databaseName = "<database name>"
# Change the authentication method in the connection string, if needed.
$connStr = "Server = " + $serverName + "; Database = " + $databaseName + "; Authentication = Active Directory Integrated"
$database = Get-SqlDatabase -ConnectionString $connStr

# Create a SqlColumnMasterKeySettings object for your column master key. 
$cmkSettings = New-SqlAzureKeyVaultColumnMasterKeySettings -KeyURL $akvKey.Key.Kid

# Create column master key metadata in the database.
$cmkName = "CMK1"
New-SqlColumnMasterKey -Name $cmkName -InputObject $database -ColumnMasterKeySettings $cmkSettings -KeyVaultAccessToken $keyVaultAccessToken

# Obtain an access token for key vaults.
$keyVaultAccessToken = (Get-AzAccessToken -ResourceUrl https://vault.azure.net).Token 

# Generate a column encryption key, encrypt it with the column master key and create column encryption key metadata in the database. 
$cekName = "CEK1"
New-SqlColumnEncryptionKey -Name $cekName -InputObject $database -ColumnMasterKey $cmkName -KeyVaultAccessToken $keyVaultAccessToken

CNG/Provider di archiviazione chiavi senza separazione dei ruoli (esempio)

Lo script che segue è un esempio end-to-end di generazione di una chiave master della colonna in un archivio chiavi che implementa l'API Cryptography Next Generation (CNG) generando e crittografando una chiave di crittografia della colonna e creando i metadati della chiave in un database di SQL Server.

L'esempio sfrutta l'archivio chiavi che usa il provider di archiviazione chiavi del software Microsoft. È possibile scegliere di modificare l'esempio per usare un altro archivio, ad esempio il modulo di protezione hardware. A tale scopo, è necessario assicurarsi che il provider di archiviazione chiavi (KSP) che implementa CNG per il dispositivo sia installato correttamente nel computer. Sostituire quindi Microsoft Software Key Storage Provider con il nome KSP del dispositivo.

# Create a column master key in a key store that has a CNG provider, a.k.a key store provider (KSP).
$cngProviderName = "Microsoft Software Key Storage Provider" # If you have an HSM, you can use a KSP for your HSM instead of a Microsoft KSP
$cngAlgorithmName = "RSA"
$cngKeySize = 2048 # Recommended key size for Always Encrypted column master keys
$cngKeyName = "AlwaysEncryptedKey" # Name identifying your new key in the KSP
$cngProvider = New-Object System.Security.Cryptography.CngProvider($cngProviderName)
$cngKeyParams = New-Object System.Security.Cryptography.CngKeyCreationParameters
$cngKeyParams.provider = $cngProvider
$cngKeyParams.KeyCreationOptions = [System.Security.Cryptography.CngKeyCreationOptions]::OverwriteExistingKey
$keySizeProperty = New-Object System.Security.Cryptography.CngProperty("Length", [System.BitConverter]::GetBytes($cngKeySize), [System.Security.Cryptography.CngPropertyOptions]::None);
$cngKeyParams.Parameters.Add($keySizeProperty)
$cngAlgorithm = New-Object System.Security.Cryptography.CngAlgorithm($cngAlgorithmName)
$cngKey = [System.Security.Cryptography.CngKey]::Create($cngAlgorithm, $cngKeyName, $cngKeyParams)

# Import the SqlServer module.
Import-Module "SqlServer"

# Connect to your database.
$serverName = "<server name>"
$databaseName = "<database name>"
# Change the authentication method in the connection string, if needed.
$connStr = "Server = " + $serverName + "; Database = " + $databaseName + "; Integrated Security = True"
$database = Get-SqlDatabase -ConnectionString $connStr

# Create a SqlColumnMasterKeySettings object for your column master key. 
$cmkSettings = New-SqlCngColumnMasterKeySettings -CngProviderName $cngProviderName -KeyName $cngKeyName

# Create column master key metadata in the database.
$cmkName = "CMK1"
New-SqlColumnMasterKey -Name $cmkName -InputObject $database -ColumnMasterKeySettings $cmkSettings

# Generate a column encryption key, encrypt it with the column master key and create column encryption key metadata in the database. 
$cekName = "CEK1"
New-SqlColumnEncryptionKey -Name $cekName -InputObject $database -ColumnMasterKey $cmkName

Provisioning delle chiavi con separazione dei ruoli

In questa sezione sono elencati i passaggi per la configurazione della crittografia per i casi in cui gli amministratori della sicurezza non hanno accesso al database e gli amministratori di database non hanno accesso all'archivio chiavi o alle chiavi di testo non crittografato.

Amministratore della sicurezza

Prima di eseguire i passaggi che prevedono l'accesso alle chiavi di testo non crittografato o all'archivio chiavi (come indicato nella colonna Accede alle chiavi di testo non crittografato o all'archivio chiavi nella tabella che segue), assicurarsi che:

1. l'ambiente di PowerShell venga eseguito in un computer protetto diverso da un computer che ospita il database.
2. gli amministratori di database dell'organizzazione non abbiano accesso al computer (cosa che vanificherebbe lo scopo della separazione dei ruoli).

Per altre informazioni, vedere Considerazioni sulla sicurezza per la gestione delle chiavi.

DBA

Gli amministratori di database usano le informazioni ricevute dall'amministratore della sicurezza (passaggio 7 precedente) per creare e gestire i metadati della chiave Always Encrypted nel database.

Archivio certificati Windows con separazione dei ruoli (esempio)

Amministratore della sicurezza

# Create a column master key in Windows Certificate Store.
$storeLocation = "CurrentUser"
$certPath = "Cert:" + $storeLocation + "\My"
$cert = New-SelfSignedCertificate -Subject "AlwaysEncryptedCert" -CertStoreLocation $certPath -KeyExportPolicy Exportable -Type DocumentEncryptionCert -KeyUsage DataEncipherment -KeySpec KeyExchange

# Import the SqlServer module
Import-Module "SqlServer"

# Create a SqlColumnMasterKeySettings object for your column master key. 
$cmkSettings = New-SqlCertificateStoreColumnMasterKeySettings -CertificateStoreLocation "CurrentUser" -Thumbprint $cert.Thumbprint

# Generate a column encryption key, encrypt it with the column master key to produce an encrypted value of the column encryption key.
$encryptedValue = New-SqlColumnEncryptionKeyEncryptedValue -TargetColumnMasterKeySettings $cmkSettings

# Share the location of the column master key and an encrypted value of the column encryption key with a DBA, via a CSV file on a share drive
$keyDataFile = "Z:\keydata.txt"
"KeyStoreProviderName, KeyPath, EncryptedValue" > $keyDataFile
$cmkSettings.KeyStoreProviderName + ", " + $cmkSettings.KeyPath + ", " + $encryptedValue >> $keyDataFile

# Read the key data back to verify
$keyData = Import-Csv $keyDataFile
$keyData.KeyStoreProviderName
$keyData.KeyPath
$keyData.EncryptedValue 

DBA

# Obtain the location of the column master key and the encrypted value of the column encryption key from your Security Administrator, via a CSV file on a share drive.
$keyDataFile = "Z:\keydata.txt"
$keyData = Import-Csv $keyDataFile

# Import the SqlServer module
Import-Module "SqlServer"

# Connect to your database.
$serverName = "<server name>"
$databaseName = "<database name>"
$connStr = "Server = " + $serverName + "; Database = " + $databaseName + "; Integrated Security = True"
$database = Get-SqlDatabase -ConnectionString $connStr

# Create a SqlColumnMasterKeySettings object for your column master key. 
$cmkSettings = New-SqlColumnMasterKeySettings -KeyStoreProviderName $keyData.KeyStoreProviderName -KeyPath $keyData.KeyPath

# Create column master key metadata in the database.
$cmkName = "CMK1"
New-SqlColumnMasterKey -Name $cmkName -InputObject $database -ColumnMasterKeySettings $cmkSettings

# Generate a  column encryption key, encrypt it with the column master key and create column encryption key metadata in the database. 
$cekName = "CEK1"
New-SqlColumnEncryptionKey -Name $cekName -InputObject $database -ColumnMasterKey $cmkName -EncryptedValue $keyData.EncryptedValue

Passaggi successivi

• Configurare la crittografia delle colonne usando Always Encrypted con PowerShell
• Ruotare le chiavi Always Encrypted con PowerShell
• Sviluppare applicazioni usando Always Encrypted

Vedi anche

• Always Encrypted
• Panoramica della gestione delle chiavi per Always Encrypted
• Creare e archiviare chiavi master della colonna per Always Encrypted
• Configurare Always Encrypted tramite PowerShell
• Effettuare il provisioning di chiavi Always Encrypted con SQL Server Management Studio
• CREATE COLUMN MASTER KEY (Transact-SQL)
• DROP COLUMN MASTER KEY (Transact-SQL)
• CREATE COLUMN ENCRYPTION KEY (Transact-SQL)
• ALTER COLUMN ENCRYPTION KEY (Transact-SQL)
• DROP COLUMN ENCRYPTION KEY (Transact-SQL)
• sys.column_master_keys (Transact-SQL)
• sys.column_encryption_keys (Transact-SQL)