Tutorial: Introdução ao uso de Always Encrypted com enclaves Intel SGX no Banco de Dados SQL do Azure

Aplica-se a: Banco de Dados SQL do Azure

Este tutorial ensina você a começar a usar o Always Encrypted com enclaves seguros no Banco de Dados SQL do Azure. Você usará enclaves Intel SGX (Software Guard Extensions). Ela mostrará a você:

Pré-requisitos

• Uma assinatura ativa do Azure. Se você não tiver uma, crie uma conta gratuita. Você precisa ser membro da função colaborador ou da função proprietário da assinatura para criar recursos e configurar uma política de atestado.
• Opcional, mas recomendado para armazenar sua chave mestra de coluna para Always Encrypted: um cofre de chaves no Azure Key Vault. Para saber mais sobre como criar um cofre de chaves, confira Início Rápido: criar um cofre de chaves usando o portal do Azure.
  • Se o cofre de chaves usa o modelo de permissões de política de acesso, verifique se você tem as seguintes permissões de chave no cofre: get, list, create, unwrap key, wrap key, verify, sign. Para obter mais informações, confira Atribuir uma política de acesso do Key Vault.
  • Se usar o modelo de permissão de RBAC (controle de acesso baseado em função) do Azure, verifique se você é membro da função Diretor de Criptografia do Key Vault no cofre de chaves. Confira Fornecer acesso a chaves, certificados e segredos do Key Vault com um controle de acesso baseado em função do Azure.
• A versão mais recente do SSMS (SQL Server Management Studio).

Requisitos do PowerShell

O módulo do Az PowerShell versão 9.3.0 ou posterior é necessário. Para saber como instalar o módulo Az PowerShell, confira Instalar o módulo Az PowerShell do Azure. Para determinar a versão do módulo Az PowerShell instalada no seu computador, execute o comando a seguir a partir do PowerShell.

Get-InstalledModule -Name Az

Etapa 1: criar e configurar um servidor e um banco de dados da série DC

Nesta etapa, você criará um servidor lógico do Banco de Dados SQL do Azure e um banco de dados usando o hardware da série DC, necessário para Always Encrypted com enclaves seguros. Para obter mais informações, confira Série DC.

Etapa 2: Configurar um provedor de atestado

Nesta etapa, você vai criar e configurar um provedor de atestado no Atestado do Microsoft Azure. Isso é necessário para atestar o enclave seguro que seu banco de dados usa.

version= 1.0;
authorizationrules 
{
       [ type=="x-ms-sgx-is-debuggable", value==false ]
        && [ type=="x-ms-sgx-product-id", value==4639 ]
        && [ type=="x-ms-sgx-svn", value>= 2 ]
        && [ type=="x-ms-sgx-mrsigner", value=="e31c9e505f37a58de09335075fc8591254313eb20bb1a27e5443cc450b6e33e5"] 
    => permit();
};

version= 1.0;
authorizationrules 
{
       [ type=="x-ms-sgx-is-debuggable", value==false ]
        && [ type=="x-ms-sgx-product-id", value==4639 ]
        && [ type=="x-ms-sgx-svn", value>= 2 ]
        && [ type=="x-ms-sgx-mrsigner", value=="e31c9e505f37a58de09335075fc8591254313eb20bb1a27e5443cc450b6e33e5"] 
    => permit();
};

Etapa 3: Preencher seu banco de dados

Nesta etapa, você criará uma tabela e a preencherá com alguns dados que posteriormente criptografará e consultará.

1. Abra o SSMS e conecte-se ao banco de dados ContosoHR no servidor lógico do SQL do Azure que você criou sem o Always Encrypted habilitado na conexão de banco de dados.

   1. Na caixa de diálogo Conectar ao servidor, especifique o nome totalmente qualificado do seu servidor (por exemplo, myserver135.database.windows.net) e insira o nome de usuário do administrador e a senha que você especificou quando criou o servidor.

   2. Clique em Opções >> e selecione a guia Propriedades da Conexão. Escolha o banco de dados ContosoHR (não o banco de dados master padrão).

   3. Selecione a guia Always Encrypted.

   4. Verifique se a caixa de seleção Habilitar o Always Encrypted (criptografia de coluna)não está selecionada.

      

   5. Selecione Conectar.

2. Crie uma nova tabela denominada Funcionários.

   CREATE SCHEMA [HR];
   GO
   
   CREATE TABLE [HR].[Employees]
   (
       [EmployeeID] [int] IDENTITY(1,1) NOT NULL,
       [SSN] [char](11) NOT NULL,
       [FirstName] [nvarchar](50) NOT NULL,
       [LastName] [nvarchar](50) NOT NULL,
       [Salary] [money] NOT NULL
   ) ON [PRIMARY];
   GO
   

3. Adicione alguns registros de funcionários à tabela Funcionários.

   INSERT INTO [HR].[Employees]
           ([SSN]
           ,[FirstName]
           ,[LastName]
           ,[Salary])
       VALUES
           ('795-73-9838'
           , N'Catherine'
           , N'Abel'
           , $31692);
   
   INSERT INTO [HR].[Employees]
           ([SSN]
           ,[FirstName]
           ,[LastName]
           ,[Salary])
       VALUES
           ('990-00-6818'
           , N'Kim'
           , N'Abercrombie'
           , $55415);
   

Etapa 4: Provisionar chaves habilitadas para enclave

Nesta etapa, você criará uma chave mestra de coluna e uma chave de criptografia de coluna que permitem computações de enclave.

1. Usando a instância de SSMS da etapa anterior, no Pesquisador de Objetos, expanda o banco de dados e navegue até Segurança>Chaves Always Encrypted.

2. Provisione uma nova chave mestra da coluna habilitada para enclave:

   1. Clique com o botão direito do mouse em Chaves Always Encrypted e selecione Nova chave mestra da coluna... .
   2. Insira um nome para a nova chave mestra de coluna: CMK1.
   3. Verifique se Permitir cálculos de enclave está selecionado. (Essa opção estará selecionada por padrão se um enclave seguro estiver habilitado para o banco de dados. Ela deve estar habilitada, pois seu banco de dados usa a configuração de hardware da série DC.)
   4. Selecione Azure Key Vault (recomendado) ou Repositório de Certificados do Windows (Usuário Atual ou Computador Local).
      • Se você selecionar o Azure Key Vault, entre no Azure, escolha uma assinatura do Azure que contenha o cofre de chaves que deseja usar e selecione o cofre. Clique em Gerar Chave para criar uma chave.
      • Se você selecionar o Repositório de Certificados do Windows, clique no botão Gerar Certificado para criar um certificado.
   5. Selecione OK.

3. Crie uma nova chave de criptografia de coluna habilitada para enclave:

   1. Clique com o botão direito do mouse em Chaves Always Encrypted e selecione Nova chave de criptografia da coluna.
   2. Insira um nome para a nova chave de criptografia da coluna: CEK1.
   3. No menu suspenso Chave mestra da coluna, selecione a chave mestra da coluna criada nas etapas anteriores.
   4. Selecione OK.

Etapa 5: Criptografar algumas colunas em vigor

Nesta etapa, você criptografará os dados armazenados nas colunas SSN e Salário dentro do enclave do lado do servidor e testará uma consulta SELECT nos dados.

1. Abra uma nova instância do SSMS e conecte-se ao seu banco de dados com o Always Encrypted habilitado para a conexão de banco de dados.

   1. Inicie uma nova instância do SSMS.

   2. Na caixa de diálogo Conectar ao servidor, especifique o nome totalmente qualificado do seu servidor (por exemplo, myserver135.database.windows.net) e insira o nome de usuário do administrador e a senha que você especificou quando criou o servidor.

   3. Clique em Opções >> e selecione a guia Propriedades da Conexão. Escolha o banco de dados ContosoHR (não o banco de dados master padrão).

   4. Selecione a guia Always Encrypted.

   5. Marque a caixa de seleção Habilitar Always Encrypted (criptografia de coluna).

   6. Selecione Habilitar enclaves seguros. (Esta etapa se aplica ao SSMS 19 ou posterior.)

   7. Defina Protocolo como Atestado do Microsoft Azure. (Esta etapa se aplica ao SSMS 19 ou posterior.)

   8. Especifique a URL de atestado de enclave que você obteve seguindo as etapas na Etapa 2: Configurar um provedor de atestado. Confira a captura de tela abaixo.

      

   9. Selecione Conectar.

   10. Se precisar habilitar a parametrização para consultas do Always Encrypted, selecione Habilitar.

2. Usando a mesma instância do SSMS (com o Always Encrypted habilitado), abra uma nova janela de consulta e criptografe as colunas SSN e Salário executando as instruções abaixo.

   ALTER TABLE [HR].[Employees]
   ALTER COLUMN [SSN] [char] (11) COLLATE Latin1_General_BIN2
   ENCRYPTED WITH (COLUMN_ENCRYPTION_KEY = [CEK1], ENCRYPTION_TYPE = Randomized, ALGORITHM = 'AEAD_AES_256_CBC_HMAC_SHA_256') NOT NULL
   WITH
   (ONLINE = ON);
   
   ALTER TABLE [HR].[Employees]
   ALTER COLUMN [Salary] [money]
   ENCRYPTED WITH (COLUMN_ENCRYPTION_KEY = [CEK1], ENCRYPTION_TYPE = Randomized, ALGORITHM = 'AEAD_AES_256_CBC_HMAC_SHA_256') NOT NULL
   WITH
   (ONLINE = ON);
   
   ALTER DATABASE SCOPED CONFIGURATION CLEAR PROCEDURE_CACHE;
   

   Observação

   Observe a instrução ALTER DATABASE SCOPED CONFIGURATION CLEAR PROCEDURE_CACHE para limpar o cache do plano de consulta para o banco de dados no script acima. Depois de alterar a tabela, você precisará limpar nos planos todos os lotes e os procedimentos armazenados que acessam a tabela, a fim de atualizar as informações de criptografia de parâmetros.

3. Para verificar se agora as colunas SSN e Salário estão criptografadas, abra uma nova janela de consulta na instância do SSMS sem Always Encrypted habilitado para a conexão de banco de dados e execute a instrução abaixo. A janela de consulta deve retornar valores criptografados nas colunas SSN e Salário. Se você executar a mesma consulta usando a instância do SSMS com o Always Encrypted habilitado, você deve ver os dados descriptografados.

   SELECT * FROM [HR].[Employees];
   

Etapa 6: Executar consultas avançadas em colunas criptografadas

Você poderá executar consultas avançadas nas colunas criptografadas. Algum processamento de consulta será executado dentro de seu enclave do lado do servidor.

1. Na instância do SSMS com Always Encrypted habilitado, verifique se a parametrização de Always Encrypted também está habilitada.

   1. Selecione Ferramentas no menu principal do SSMS.
   2. Selecione Opções... .
   3. Navegue para Execução da Consulta>SQL Server>Avançado.
   4. A opção Habilitar Parametrização do Always Encrypted precisa estar marcada.
   5. Selecione OK.

2. Abra uma nova janela de consulta, cole a consulta abaixo e execute-a. A consulta deve retornar valores de texto sem formatação e linhas que atendem a critérios de pesquisa especificados.

   DECLARE @SSNPattern [char](11) = '%6818';
   DECLARE @MinSalary [money] = $1000;
   SELECT * FROM [HR].[Employees]
   WHERE SSN LIKE @SSNPattern AND [Salary] >= @MinSalary;
   

3. Tente a mesma consulta novamente na instância do SSMS que não tem o Always Encrypted habilitado. Uma falha ocorrerá.

Próximas etapas

Depois de concluir este tutorial, você pode ir para um dos seguintes tutoriais:

• Tutorial: Desenvolver um aplicativo .NET usando o Always Encrypted com enclaves seguros
• Tutorial: Desenvolver um aplicativo .NET Framework usando o Always Encrypted com enclaves seguros
• Tutorial: Como criar e usar índices em colunas habilitadas para enclave com criptografia aleatória

Consulte também

• Configurar e usar o Always Encrypted com enclaves seguros