SQL Server 格式保留加密答案

【问题标题】：SQL Server Format-Preserving encryptionSQL Server 格式保留加密
【发布时间】：2023-03-29 12:11:01
【问题描述】：

我有一个带有数据库的旧系统，该系统的表具有 char(20) 类型的列，并且客户决定为某些业务需求加密该列，但是对于某些系统集成，输出列的长度需要与输入相似是 20 岁，我读过 Format-Preserving encryption

我的问题是，格式保留加密是否像 AES 方法一样强大？是否有任何 SQL Server 实现可以用于数百万的大量记录？

【问题讨论】：

FPE 的问题是您无法判断该字段是否已加密。它通常用于信用卡号码，但如果 FPE 版本被盗，即使它不是原始号码，它仍然可以是有效的信用卡号码，因此被盗。 FPE 是否与 AES 一样强大？答案是肯定的和否定的。 3 个字符串上的 FPE 将是一种非常糟糕的加密，就像您使用 300 个字符的字符串一样，我很确定它会超过 AES 256。但是生成速度会比 AES 慢。 AES 几乎具有稳定的速度，并且输出不可读/不可用。
非常感谢您的回复@Franck，我的情况是要加密 20 个字符，所以我认为它很小但是我很感兴趣，如果您能指导我了解碰撞部分，而不是评论您可以将上述评论作为答案发布

标签： c# asp.net sql-server security encryption

【解决方案1】：

您可以构建基于 AES 的安全格式保留加密。 Here 是我对另一个问题的回答，我在其中展示了使用 AES 作为构建块实现格式保留加密的代码。请参阅this lecture 斯坦福大学 Boneh 教授关于格式保留加密的详细信息。

【讨论】：

【解决方案2】：

FPE 的问题是您无法判断该字段是否已加密。它通常用于信用卡号码，但FPE 版本的 s 信用卡号码如果被盗，即使它不是原始号码，它仍然可以是有效的信用卡号码并被恶意人员使用。

FPE 和AES 一样强吗？答案是肯定的和否定的。 FPE 在 3 个字符的字符串上将是一个非常糟糕的加密，而不是如果你在 300 个字符的字符串上使用它，那么它可能会超过 AES 256。但这会比AES 慢。 AES 在加密时几乎具有稳定的速度，您可以根据字符串长度估算所需时间，并且输出将不可读/可用。

以下示例并非通过真正的加密运行，只是为了说明差异：

姓名：Frank Stall

使用FPE加密

姓名：Steve Moore

即使名称已成功加密，它仍然是想要窃取身份的人可以使用的有效值（请记住，这只是为了说明区别）。从结果中您可以直观地看出该值是一个名称，但您自己即使知道它也无法判断它是否已加密。

使用AES加密

姓名：WOa8+6KskFZ7IdNYgZ3+9BGDJrVfSVd61dDcX1JcVK8=

您可以看到，如果您查看基本 AES 加密的结果，则字符串长度不必匹配，该值无法人工猜测它是什么。你怎么知道这不是我的生日我只是放在那里而不是名字。

【讨论】：

"FPE版本的s信用卡号，即使不是原来的号码，如果被盗，它仍然可以是有效的信用卡号，被恶意人员使用"这个不是真的，使用后fpe，它就像一个无效的随机数。在 16 个整数中，碰巧发生碰撞是非常困难的。罪犯可以只尝试随机数，这仍然是徒劳的。
@Samuel 我当时确实提到过“它仍然可以是一张有效的信用卡”。为什么我这么说是因为我们有一个在 FPE 上加密的城市公共汽车通行证系统，并且我们遇到了一些案例，因为某些系统无法解密并且确实使用了原始值，因此我们收取了错误的信用卡。也是有效的信用卡号，只是不是正确的月度用户。