Rails 中的数据库加密答案

【问题标题】：Database encryption in RailsRails 中的数据库加密
【发布时间】：2012-05-15 08:23:36
【问题描述】：

我正在使用 ActiveRecord serialize 方法和我自己的一个类 AESCoder。这将每次使用带有随机初始化向量的 aes-256-cbc。当我将它存储在数据库中时，这个初始化向量是预先添加到字段中的，当然是在反序列化之前提取的。

现在，这个方案阻止我对这些属性使用任何查找器。我必须选择我需要的所有行，这些行将被自动解密，并在项目列表上执行 ruby select。当然，这是一个巨大的性能瓶颈，我无法承受这个应用程序。

一种解决方案是不使用随机 IV，但 aes-256-cbc 将不再安全。

我在这里忽略了什么吗？

【问题讨论】：

您是否有充分的理由要加密数据库中的单个实体？例如，为什么不将数据库放在加密文件系统上？
我的应用在 Heroku 上。我无法控制文件系统。
我不知道 Heroku，但是以稍微不同的方式问我的问题：您试图通过加密数据来防范的攻击场景是什么？您是否担心其他人可能会在您的应用程序运行的系统上获得 root 权限？让外部用户访问您的数据库记录的 SQL 注入错误？还有什么？您的解决方案应根据威胁的性质量身定制。
坦率地说，我在这里只是面临合同义务。我知道不同的攻击媒介，并且我知道如果有人控制了应用程序服务器，那么关键就在眼前。我正在尝试减轻每个查询现在面临的大量开销，仅此而已。

【解决方案1】：

正如其他人所指出的，将无法绕过解密要搜索的行的需要。您仍然可以通过让 Postgres 在其 pgcrypto extension 的帮助下完成繁重的工作来提高性能，而不是选择所有内容并在应用程序层对其进行整理。

Heroku recently started offering Postgres 9.1 似乎支持 pgcrypto。根据博客文章，您可能必须迁移数据库才能切换到 Postgres 9.1。

请注意，Herokus 付费的“共享数据库”计划似乎仍然是 run on Postgres 8 并且还不支持 pgcrypto，但应该很快就会升级。 Postgres 9 引入了一种启用和使用扩展的新方法，可以更轻松地在共享托管环境中提供它们。

【讨论】：

在数据库服务器上进行加密和解密不会解决大部分性能问题，并且会使系统不安全。如果数据库服务器被入侵，那么攻击者就拥有了密钥。无论如何，数据库服务器妥协确实是加密所防御的唯一东西，所以在那一点上为什么还要麻烦呢？在这种情况下，您仍然需要支付大部分性能成本：解密数据。您所做的只是节省了跨网络传输的成本
@imichaelmiers 正如你之前写的，"[..] 我的理解是，如果你的数据库服务器是 root 的，那么你的应用程序很可能也是如此。"。我同意你的看法。在某些时候，您的密钥和数据将以可读的、未加密的形式存在 - 无论是在应用服务器中，还是在数据库服务器中。虽然使用 Postgres 来处理加密肯定不是万能的，但它仍然可以提供相当大的性能优势：降低网络流量的速度、降低 Ruby 对象实例化的速度以及降低 Ruby 操作的速度。性能提升取决于选择的行数。