全密态数据库可以用于个人隐私保护,防止用户隐私泄露,本文介绍将全密态数据库用于个人隐私保护的最佳实践。
场景介绍
以某保险公司业务场景为例,保险公司投保人员信息表(person)如下,记录了用户隐私数据,现需对这些隐私数据进行加密:
姓名(name) | 手机号(phone) | 身份证号(ID) | 银行卡号(debit_card) | 家庭住址(address) |
淘小宝 | 13900001111 | 111222190002309999 | 6225888888888888 | 杭州市ABC路888号 |
钉三多 | 13900002222 | 111222190002308888 | 6225666666666666 | 杭州市DEF路666号 |
上表中数据仅为示例。
保险公司投保人员信息表中,投保人员敏感信息在离开手机端时,被数据部门加密保护。销售部门、应用服务以及数据库侧只能看到密文数据,无法泄露投保人员隐私数据。
用户可以通过保险公司手机APP,对数据进行加密后,写入或者更新个人信息。
保险公司销售部门直接连接查询数据库,仅能看到数据密文,看不到明文内容。
前提条件
已完全了解并掌握全密态数据库的基本使用,更多信息,请参见产品概述。
已下载并配置全密态数据库提供的客户端SDK或JDBC,更多信息,请参见客户端使用说明。
已下载EncDB Tool工具,该工具主要用于辅助完成用户主密钥导入、证书(公私钥对)注册、BCL签发和撤销等操作。
EncDB Tool工具基于传入参数,生成可直接在数据库中执行的SQL命令。您可以将EncDB Tool工具下载并解压后,使用
./genEncdbSQLCommand.sh --help
命令查看更多解释。说明BCL的更多信息,请参见授权多用户访问。
准备工作
本文以CentOS环境为例进行命令配置。
密码套件配置。
配置密码套件变量。
cipher_suite=RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256
生成文件模板。
说明本示例基于文件模板,通过如下命令在sample目录下生成后续示例所需要的配置文件,其中包括用户密钥文件、授权文件等。
./generateSampleKeyAndBCLs.sh -c ${cipher_suite}
初始化数据库。
创建数据库。
CREATE DATABASE demo;
说明本文以
demo
为例,您可以根据实际情况命名数据库,请注意在后续命令中进行同步修改。在数据库下创建全密态数据库扩展。
CREATE EXTENSION encdb;
获取全密态数据库实例公钥证书并写入到本地文件中。
SELECT encode(db_process_msg_api('{"request_type":0,"version":"1.2.8"}'),'escape')::json->'server_info'->'public_key'
说明本文以本地文件default_enclave_public_key.pem为例进行演示,您可以根据实际情况命名本地文件,请注意在后续命令中进行同步修改。
公钥证书内容不包含头尾
""
。
转换为标准公钥证书文件格式。
执行以下命令将
\\n
替换为换行符(\n
):sed -i 's/\\\\n/\n/g' default_enclave_public_key.pem
执行以下命令去除所有空行:
sed -i '/^[ ]*$/d' default_enclave_public_key.pem
个人隐私保护流程示例
保险公司数据部门
保险公司数据部门准备投保人员信息。
-------- 创建用户 -------- -- 数据部门,对用户数据负责 CREATE USER ins_data; -- 销售部门 CREATE USER ins_sale; -------- 创建表 -------- -- 为数据部门创建投保人员信息表 CREATE TABLE person ( name enc_text, phone enc_text, ID enc_text, debit_card enc_text, address enc_text ); -- 授权数据部门访问数据表 GRANT ALL ON person TO ins_data;
注册保险公司数据部门用户。
说明EncDB Tool工具将会基于传入的参数自动生成SQL语句,您需要将生成的SQL在数据库中执行。
./genEncdbSQLCommand.sh -r MEK_PROVISION --mek sample/default_mek_data.bin -e default_enclave_public_key.pem -c ${cipher_suite} # 获取数据部门账号MEKID,可以通过SQL查询获得:SELECT encdb_get_current_mek_id(); # 本文以178079820457738240为例 mekid_data=178079820457738240 ./genEncdbSQLCommand.sh -r BCL_REGISTER --mekid ${mekid_data} --mek sample/default_mek_data.bin --puk sample/usr_puk_data.pem --pri sample/usr_pri_data.pem -c ${cipher_suite}
保险公司数据部门为投保信息表创建加密密钥。
说明如下命令需使用
ins_data
用户执行。命令中的
encdb.dek_xxx()
和encdb.keyname_xxx()
为类型转换函数,更多用法,请参见类型转换函数说明。
-- 创建dek,记录groupid,例如 b6785611-0c49-4f13-87a9-13f151de9b4d SELECT encdb.dek_generate(encdb.keyname_generate('ins_data','demo','public','person','name')); -- 此处仅为示例,同步给所有列,即共用一个dek SELECT encdb.dek_copy_keyname(encdb.keyname_generate('ins_data','demo','public','person','phone'),encdb.keyname_generate('ins_data','demo','public','person','name')); SELECT encdb.dek_copy_keyname(encdb.keyname_generate('ins_data','demo','public','person','ID'),encdb.keyname_generate('ins_data','demo','public','person','name')); SELECT encdb.dek_copy_keyname(encdb.keyname_generate('ins_data','demo','public','person','debit_card'),encdb.keyname_generate('ins_data','demo','public','person','name')); SELECT encdb.dek_copy_keyname(encdb.keyname_generate('ins_data','demo','public','person','address'),encdb.keyname_generate('ins_data','demo','public','person','name'));
正常情况下,不允许用户直接通过SQL加密数据(不安全),用户需要明确授权该行为。
编辑BCL内容,将目标dek的授权范围(包括groupid)更新到BCL中。
./setGroupIdBCL.sh -d b6785611-0c49-4f13-87a9-13f151de9b4d
说明本示例中的
b6785611-0c49-4f13-87a9-13f151de9b4d
仅为示例,实际取值请从如下命令中获取:SELECT encdb.dek_generate(encdb.keyname_generate('ins_data','demo','public','person','name'));
签发BCL。
./genEncdbSQLCommand.sh -r BCL_ISSUE --subject_sign --spriv sample/usr_pri_data.pem --spuk sample/usr_puk_data.pem --ipuk sample/usr_puk_data.pem --bcl sample/bcl_for_data_insert.txt -c ${cipher_suite} ./genEncdbSQLCommand.sh -r BCL_ISSUE --issuer_sign --ipriv sample/usr_pri_data.pem --spuk sample/usr_puk_data.pem --ipuk sample/usr_puk_data.pem --bcl sample/bcl_for_data_insert.txt -c ${cipher_suite}
保险公司数据部门写入数据。
说明如下命令需使用
ins_data
用户执行。INSERT INTO person VALUES(encdb.enc_text_encrypt('淘小宝',encdb.keyname_generate('ins_data','demo','public','person','name')), encdb.enc_text_encrypt('13900001111',encdb.keyname_generate('ins_data','demo','public','person','phone')), encdb.enc_text_encrypt('111222190002309999',encdb.keyname_generate('ins_data','demo','public','person','ID')), encdb.enc_text_encrypt('6225888888888888',encdb.keyname_generate('ins_data','demo','public','person','debit_card')), encdb.enc_text_encrypt('杭州市ABC路888号',encdb.keyname_generate('ins_data','demo','public','person','address'))); INSERT INTO person VALUES(encdb.enc_text_encrypt('钉三多',encdb.keyname_generate('ins_data','demo','public','person','name')), encdb.enc_text_encrypt('13900002222',encdb.keyname_generate('ins_data','demo','public','person','phone')), encdb.enc_text_encrypt('111222190002308888',encdb.keyname_generate('ins_data','demo','public','person','ID')), encdb.enc_text_encrypt('6225666666666666',encdb.keyname_generate('ins_data','demo','public','person','debit_card')), encdb.enc_text_encrypt('杭州市DEF路666',encdb.keyname_generate('ins_data','demo','public','person','address')));
保险公司数据部门查询数据。
直接查看信息表,查询结果均为密文。
SELECT name,phone FROM person; name | phone --------------------------------------------------------------------------+-------------------------------------------------------------------------- \xdf4901df087c6a3e0325175bb76942c684191a8dda2a8d0c35f295dc1e30eaeaa0c0e3 | \x315102ea5ab8a659066ab672e6dfbfd89a3a2b360bf6efe3787931e00f61af05f7408c \xed4903dfd1bda1a89ad6aa7e8905c0e6305e15db4bc9ce2d2cfac9e25094d2a3ed367d | \xd75bb76942c682a8d0c35f295dc5ab8a659066ab672e6de00f61af0a1a89ad6aa7e890 (2 行记录)
使用
ins_data
用户执行如下命令,查询结果为明文。SELECT encdb.decrypt(name) FROM person WHERE name LIKE encdb.enc_text_encrypt('淘%',encdb.keyname_generate('ins_data','demo','public','person','name')); decrypt --------- 淘小宝 (1 row)
保险公司销售部门
注册保险公司销售部门账号。
说明EncDB Tool工具将会基于传入的参数自动生成SQL语句,您需要将生成的SQL在数据库中执行。
./genEncdbSQLCommand.sh -r MEK_PROVISION --mek sample/default_mek_sale.bin -e default_enclave_public_key.pem -c ${cipher_suite} # 获取销售部门账号MEKID,可以通过SQL查询获得:SELECT encdb_get_current_mek_id(); # 本文以2715553450389700608为例 mekid_sale=2715553450389700608 ./genEncdbSQLCommand.sh -r BCL_REGISTER --mekid ${mekid_sale} --mek sample/default_mek_sale.bin --puk sample/usr_puk_sale.pem --pri sample/usr_pri_sale.pem -c ${cipher_suite}
保险公司销售部门查询数据。
销售部门未得到数据部门授权,无法查看数据内容,投保人员隐私数据得到保护。
直接查看信息表,查询结果均为密文。
SELECT name,phone FROM person; name | phone --------------------------------------------------------------------------+-------------------------------------------------------------------------- \xdf4901df087c6a3e0325175bb76942c684191a8dda2a8d0c35f295dc1e30eaeaa0c0e3 | \x315102ea5ab8a659066ab672e6dfbfd89a3a2b360bf6efe3787931e00f61af05f7408c \xed4903dfd1bda1a89ad6aa7e8905c0e6305e15db4bc9ce2d2cfac9e25094d2a3ed367d | \xd75bb76942c682a8d0c35f295dc5ab8a659066ab672e6de00f61af0a1a89ad6aa7e890 (2 行记录)
说明如果出现
ERROR: permission denied for table person
的错误时,执行GRANT SELECT ON person TO ins_sale;
授权访问表。使用
ins_sale
用户执行如下命令,提示未进行BCL授权。SELECT encdb.decrypt(name) FROM person; WARNING: -- encdb -- -- Untrusted log -- 4 - src/core/untrusted/src/encdb_untrusted_enclave.cpp,256,encdb_ecall: Select BCL (subject_mekid: 2715553450389700608, issuer_mekid: 178079820457738240) from table fail - returned 0xfa030000 ERROR: encdb_ext_enc_text_decrypt: enc_text decrypt errno:fa030000