Artigo SQL Magazine 50 - Criptografando dados no Microsoft SQL Server 2005

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M�o na Massa

Criptografando dados no Microsoft SQL Server 2005

Garantir o sigilo das informa��es � um dos principais pap�is do administrador de banco de dados, e a criptografia se encaixa nesse contexto como um poderoso artif�cio para assegurar que as informa��es sejam acessadas somente por pessoas autorizadas. Pensando nisso, a Microsoft incluiu na vers�o 2005 do SQL Server um conjunto de funcionalidades que permitem criptografar e decriptografar dados, de forma pr�tica, atrav�s de comandos Transact-SQL. Neste artigo ser�o utilizados os recursos de criptografia do SQL Server 2005, para implementar o banco de dados de uma aplica��o de gerenciamento pessoal de senhas.

A arquitetura de criptografia do SQL Server 2005

No SQL Server 2005 � poss�vel criptografar e decriptografar dados atrav�s de quatro t�cnicas: senhas fornecidas pelo usu�rio, chaves sim�tricas, chaves assim�tricas e certificados digitais.

A criptografia atrav�s de senhas � a mais simples, pois transfere ao usu�rio toda a responsabilidade de armazenamento e manuten��o da senha. Isso permite que o usu�rio utilize senhas fracas e armazene a senha em locais inadequados como uma folha de papel, agenda ou um arquivo em texto plano. No modelo de chaves sim�tricas uma �nica chave � utilizada para criptografar e decriptografar os dados. Esse modelo possui um custo baixo de processamento, mas n�o � t�o eficaz quanto o modelo de chaves assim�tricas. As chaves assim�tricas utilizam um modelo de chave p�blica e privada. Os dados podem ser criptografados com a chave privada e quem possuir a chave p�blica poder� decriptografar a informa��o, garantindo assim a autenticidade do autor. Outra op��o � criptografar os dados com a chave p�blica e somente aquele que possuir a chave privada poder� decriptografar a informa��o, garantindo o sigilo da informa��o. J� os certificados digitais s�o mecanismos de identifica��o que associam uma chave p�blica a uma pessoa, servi�o ou dispositivo que possui a chave privada correspondente. A autenticidade do dono do certificado � garantida atrav�s de autoridades certificadoras (AC), da mesma forma que um documento de identifica��o pessoal (RG) � emitido e garantido pela Secretaria de Seguran�a P�blica.

A arquitetura de criptografia do SQL Server 2005 se baseia em um conjunto de chaves e certificados organizados de forma hier�rquica, conforme ilustra a Figura 1. Isso significa que cada camada da arquitetura utiliza chaves sim�tricas, assim�tricas ou certificados digitais, para criptografar o n�vel imediatamente inferior.

Figura 1. Hierarquia de chaves do SQL Server 2005.

O elemento raiz da estrutura apresentada na Figura 1 � a service master key, uma chave de criptografia criada automaticamente atrav�s de uma API do Windows chamada DPAPI (Data Protection API). A service master key � criptografada usando a senha da conta de servi�o do Windows utilizada para execu��o do SQL Server 2005. Usando o algoritmo Triple DES, a service master key permite criptografar a database master key, chave utilizada pelo SQL Server 2005 para armazenar, de forma segura, em cada banco de dados, as chaves assim�tricas e certificados criados pelo usu�rio. Ao contr�rio da service master key, a database master key precisa ser criada manualmente, em cada banco de dados, conforme ser� apresentado neste artigo. Na camada inferior da arquitetura est�o as chaves sim�tricas, assim�tricas e certificados digitais utilizados para criptografar os dados do usu�rio ou criptografar outras chaves de criptografia. Analisando novamente a Figura 1 � poss�vel realizar as seguintes afirma��es:

� Chaves sim�tricas, assim�tricas ou certificados podem ser utilizados para criptografar os dados do usu�rio ou para criptografar outras chaves sim�tricas;

� As chaves sim�tricas precisam ser criptografadas utilizando um certificado ou uma chave assim�trica. Isso refor�a a seguran�a do mecanismo de criptografia;

� As chaves assim�tricas e os certificados digitais dependem somente da database master key para serem utilizadas;

� A criptografia atrav�s de senha fornecida pelo usu�rio n�o depende dos elementos descritos na Figura 1.

Essas considera��es ser�o fundamentais durante a execu��o dos exemplos deste artigo.

O banco de dados de exemplo

O banco de dados de exemplo adotado neste artigo serve de base para uma aplica��o de gerenciamento pessoal de senhas. Nesse banco de dados ser� poss�vel criptografar e armazenar as senhas de servi�os utilizados no dia-a-dia, como correio eletr�nico, portais, blogs, etc.

A Figura 2 apresenta o diagrama ER do banco de dados utilizado, composto por tr�s tabelas: usuario, onde ficar�o registrados os usu�rios da aplica��o; servico, onde ser�o armazenados os servi�os utilizados; usuario_servico, que associa cada usu�rio da aplica��o aos seus respectivos servi�os. As informa��es de login e senha ser�o armazenadas na tabela usuario_servico e o campo senha ser� criptografado para garantir o sigilo da informa��o. O c�digo SQL para cria��o do banco de dados em quest�o � apresentado na Listagem 1. Uma observa��o importante � que o campo a ser criptografado precisa ser do tipo varbinary, em virtude do retorno das fun��es de criptografia do SQL Server 2005.