Aprowizuj klucze Always Encrypted przy użyciu programu PowerShell

Dotyczy:SQL ServerAzure SQL DatabaseAzure SQL Managed Instance

Ten artykuł zawiera kroki aprowizowania kluczy dla funkcji Always Encrypted przy użyciu modułu SqlServer programu PowerShell. Za pomocą programu PowerShell można aprowizować klucze Always Encrypted zarówno z separacją ról, jak i bez, zapewniając kontrolę nad tym, kto ma dostęp do rzeczywistych kluczy szyfrowania w magazynie kluczy i kto ma dostęp do bazy danych.

Aby zapoznać się z omówieniem zarządzania kluczami Always Encrypted, w tym zaleceniami dotyczącymi najlepszych rozwiązań wysokiego poziomu, zobacz Omówienie zarządzania kluczami dla usługi Always Encrypted. Aby uzyskać informacje na temat rozpoczynania korzystania z modułu SqlServer PowerShell dla funkcji Always Encrypted, zobacz Configure Always Encrypted using PowerShell.

Dostarczanie kluczy bez podziału ról

Kluczowa metoda aprowizacji opisana w tej sekcji nie obsługuje separacji ról między administratorami zabezpieczeń i administratorami baz danych. Niektóre kroki w tej sekcji łączą operacje na kluczach fizycznych z operacjami na metadanych klucza. W związku z tym należy użyć tej metody aprowizacji kluczy, jeśli organizacja korzysta z modelu DevOps lub jeśli baza danych jest hostowana w chmurze, a głównym celem jest ograniczenie administratorów chmury (ale nie lokalnych administratorów baz danych) z uzyskiwania dostępu do poufnych danych. Nie używaj tej metody, jeśli potencjalni przeciwnicy obejmują administratorów baz danych lub jeśli administratorzy baz danych nie powinni mieć dostępu do poufnych danych.

Przed wykonaniem kroków obejmujących dostęp do kluczy w postaci zwykłego tekstu lub magazynu kluczy (zidentyfikowanego w kolumnie Accesses plaintext keys/key store w poniższej tabeli) upewnij się, że środowisko programu PowerShell działa na bezpiecznej maszynie innej niż komputer hostujący bazę danych. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Zagadnienia dotyczące zabezpieczeń dotyczące zarządzania kluczami.

Magazyn certyfikatów systemu Windows bez separacji ról (przykład)

Ten skrypt jest kompleksowym przykładem generowania klucza głównego kolumny jako certyfikatu w magazynie certyfikatów systemu Windows, generowania i szyfrowania klucza szyfrowania kolumn oraz tworzenia metadanych klucza w bazie danych programu SQL Server.

[CmdletBinding()]
param(
	[Parameter(Mandatory = $false)]
	[string]$DatabaseName = '<database name>',

	[Parameter(Mandatory = $false)]
	[string]$ServerName = "<server name>",

	[Parameter(Mandatory = $false)]
	[string]$CertificateSubject = "AlwaysEncryptedCert",

	[Parameter(Mandatory = $false)]
	[string]$CmkName = "CMK",

	[Parameter(Mandatory = $false)]
	[string]$CekName = "CEK"
)

Set-StrictMode -Version Latest
$ErrorActionPreference = "Stop"

Import-Module SqlServer -MinimumVersion 22.0.50 -ErrorAction Stop

Write-Host "[AE] Locating certificate '$CertificateSubject' in CurrentUser\\My"
$cert = Get-ChildItem -Path Cert:CurrentUser\My |
	Where-Object { $_.Subject -eq "CN=$CertificateSubject" } |
	Sort-Object NotAfter -Descending |
	Select-Object -First 1

if (-not $cert) {
	Write-Host "[AE] Certificate not found. Creating self-signed certificate."
	$cert = New-SelfSignedCertificate `
		-Subject $CertificateSubject `
		-CertStoreLocation Cert:CurrentUser\My `
		-KeyExportPolicy Exportable `
		-Type DocumentEncryptionCert `
		-KeyUsage DataEncipherment `
		-KeySpec KeyExchange
}

Write-Host "[AE] Connecting to SQL Server '$ServerName' / Database '$DatabaseName'"
$connStr = "Server=$ServerName;Database=$DatabaseName;Integrated Security=True;Encrypt=True;TrustServerCertificate=True;Connection Timeout=30"

try {
	$database = Get-SqlDatabase -ConnectionString $connStr -ErrorAction Stop
}
catch {
	Write-Error "Failed to connect to '$ServerName' database '$DatabaseName'. Verify instance name SQL2025, database existence, and local permissions."
	throw
}

Write-Host "[AE] Creating CMK settings from certificate thumbprint"
$cmkSettings = New-SqlCertificateStoreColumnMasterKeySettings -CertificateStoreLocation "CurrentUser" -Thumbprint $cert.Thumbprint

Write-Host "[AE] Ensuring CMK '$CmkName' exists"
$existingCmk = Get-SqlColumnMasterKey -InputObject $database | Where-Object { $_.Name -eq $CmkName }
if (-not $existingCmk) {
	New-SqlColumnMasterKey -Name $CmkName -InputObject $database -ColumnMasterKeySettings $cmkSettings | Out-Null
}

Write-Host "[AE] Ensuring CEK '$CekName' exists"
$existingCek = Get-SqlColumnEncryptionKey -InputObject $database | Where-Object { $_.Name -eq $CekName }
if (-not $existingCek) {
	New-SqlColumnEncryptionKey -Name $CekName -InputObject $database -ColumnMasterKey $CmkName | Out-Null
}

Write-Host "Completed successfully"

Usługa Azure Key Vault bez separacji ról (przykład)

Ten skrypt jest kompleksowym przykładem udostępniania i konfigurowania magazynu kluczy w Azure Key Vault, generowania klucza głównego kolumny w magazynie, generowania i szyfrowania klucza szyfrowania kolumn oraz tworzenia metadanych klucza w Azure SQL Database.

param(
	[Parameter(Mandatory = $true)] [string]$SubscriptionId,
	[Parameter(Mandatory = $true)] [string]$ResourceGroupName,
	[Parameter(Mandatory = $true)] [string]$AzureLocation,
	[Parameter(Mandatory = $true)] [string]$KeyVaultName,
	[Parameter(Mandatory = $true)] [string]$KeyName,
	[Parameter(Mandatory = $true)] [string]$ServerName,
	[Parameter(Mandatory = $true)] [string]$DatabaseName,
	[string]$CmkName = "CMK",
	[string]$CekName = "CEK",
	[bool]$AssignRbacToCurrentPrincipal = $true
)

Set-StrictMode -Version Latest
$ErrorActionPreference = "Stop"

Import-Module Az.Accounts -ErrorAction Stop
Import-Module Az.Resources -ErrorAction Stop
Import-Module Az.KeyVault -ErrorAction Stop
Import-Module SqlServer -ErrorAction Stop

function Get-CurrentPrincipalObjectId {
	param([string]$AccountId)

	$userSignedIn = Get-AzADUser -SignedIn -ErrorAction SilentlyContinue
	if ($userSignedIn) { return $userSignedIn.Id }

	$user = Get-AzADUser -UserPrincipalName $AccountId -ErrorAction SilentlyContinue
	if ($user) { return $user.Id }

	$sp = Get-AzADServicePrincipal -DisplayName $AccountId -ErrorAction SilentlyContinue | Select-Object -First 1
	if ($sp) { return $sp.Id }

	throw "Could not resolve Microsoft Entra object id for account '$AccountId'."
}

try {
	Write-Host "[AE] Signing in and selecting subscription"
	Connect-AzAccount | Out-Null
	$ctx = Set-AzContext -SubscriptionId $SubscriptionId

	Write-Host "[AE] Ensuring resource group exists"
	$resourceGroup = Get-AzResourceGroup -Name $ResourceGroupName -ErrorAction SilentlyContinue
	if (-not $resourceGroup) {
		$resourceGroup = New-AzResourceGroup -Name $ResourceGroupName -Location $AzureLocation
	}

	Write-Host "[AE] Ensuring key vault exists (RBAC mode)"
	$vault = Get-AzKeyVault -VaultName $KeyVaultName -ResourceGroupName $ResourceGroupName -ErrorAction SilentlyContinue
	if (-not $vault) {
		$vault = New-AzKeyVault -VaultName $KeyVaultName -ResourceGroupName $ResourceGroupName -Location $AzureLocation -EnableRbacAuthorization
	}

	if (-not $vault.EnableRbacAuthorization) {
		throw "Key Vault '$KeyVaultName' is not using RBAC authorization. Enable RBAC authorization on the vault before running this script."
	}

	if ($AssignRbacToCurrentPrincipal) {
		Write-Host "[AE] Ensuring RBAC role assignment"
		$principalSignInName = $ctx.Account.Id
		$roleName = "Key Vault Crypto Officer"
		$existingRole = Get-AzRoleAssignment -SignInName $principalSignInName -Scope $vault.ResourceId -RoleDefinitionName $roleName -ErrorAction SilentlyContinue
		if (-not $existingRole) {
			New-AzRoleAssignment -SignInName $principalSignInName -Scope $vault.ResourceId -RoleDefinitionName $roleName | Out-Null
		}
	}

	Write-Host "[AE] Ensuring column master key material exists in Key Vault"
	$akvKey = Get-AzKeyVaultKey -VaultName $KeyVaultName -Name $KeyName -ErrorAction SilentlyContinue
	if (-not $akvKey) {
		$akvKey = Add-AzKeyVaultKey -VaultName $KeyVaultName -Name $KeyName -Destination "Software"
	}

	Write-Host "[AE] Connecting to Azure SQL and creating metadata"
	$keyVaultAccessToken = (Get-AzAccessToken -ResourceUrl "https://vault.azure.net").Token
	$connStr = "Server=tcp:$ServerName.database.windows.net,1433;Database=$DatabaseName;Encrypt=True;TrustServerCertificate=False;Connection Timeout=30;Authentication=Active Directory Interactive"
	$database = Get-SqlDatabase -ConnectionString $connStr -Encrypt Mandatory
	$cmkSettings = New-SqlAzureKeyVaultColumnMasterKeySettings -KeyUrl $akvKey.Key.Kid

	$existingCmk = Get-SqlColumnMasterKey -InputObject $database | Where-Object { $_.Name -eq $CmkName }
	if (-not $existingCmk) {
		New-SqlColumnMasterKey -Name $CmkName -InputObject $database -ColumnMasterKeySettings $cmkSettings | Out-Null
	}

	$existingCek = Get-SqlColumnEncryptionKey -InputObject $database | Where-Object { $_.Name -eq $CekName }
	if (-not $existingCek) {
		New-SqlColumnEncryptionKey -Name $CekName -InputObject $database -ColumnMasterKey $CmkName -KeyVaultAccessToken $keyVaultAccessToken | Out-Null
	}

	Write-Host "Completed successfully"
}
catch {
	Write-Error "Script failed: $($_.Exception.Message)"
	throw
}

CNG/KSP bez separacji ról (przykład)

Poniższy skrypt to kompleksowy przykład generowania klucza głównego kolumny w repozytorium kluczy, które implementuje interfejs API kryptografii nowej generacji (CNG), generowania i szyfrowania klucza szyfrowania kolumny oraz tworzenia metadanych kluczy w bazie danych programu SQL Server.

W przykładzie użyto magazynu kluczy, który korzysta z dostawcy magazynu kluczy Microsoft Software Key Storage Provider. Możesz zmodyfikować przykład, aby używał innego magazynu, takiego jak sprzętowy moduł zabezpieczeń. W tym celu należy upewnić się, że dostawca magazynu kluczy (KSP), który implementuje CNG dla Twojego urządzenia, jest zainstalowany i działa prawidłowo na maszynie. Musisz zastąpić Microsoft Software Key Storage Provider nazwą KSP dla Twojego urządzenia.

[CmdletBinding()]
param(
	[Parameter(Mandatory = $false)]
	[string]$ServerName = "<server name>",

	[Parameter(Mandatory = $true)]
	[string]$DatabaseName = "<database name>",

	[Parameter(Mandatory = $false)]
	[string]$CngKeyName = "AlwaysEncryptedKey",

	[Parameter(Mandatory = $false)]
	[string]$CmkName = "CMK",

	[Parameter(Mandatory = $false)]
	[string]$CekName = "CEK"
)

Set-StrictMode -Version Latest
$ErrorActionPreference = "Stop"

# Local key store provider and key settings.
$cngProviderName = "Microsoft Software Key Storage Provider"
$cngAlgorithmName = "RSA"
$cngKeySize = 2048

Import-Module SqlServer -ErrorAction Stop

Write-Host "[AE] Creating local CNG key '$CngKeyName'"
$cngProvider = New-Object System.Security.Cryptography.CngProvider($cngProviderName)
$cngKeyParams = New-Object System.Security.Cryptography.CngKeyCreationParameters
$cngKeyParams.Provider = $cngProvider
$cngKeyParams.KeyCreationOptions = [System.Security.Cryptography.CngKeyCreationOptions]::OverwriteExistingKey
$keySizeProperty = New-Object System.Security.Cryptography.CngProperty(
	"Length",
	[System.BitConverter]::GetBytes($cngKeySize),
	[System.Security.Cryptography.CngPropertyOptions]::None
)
$cngKeyParams.Parameters.Add($keySizeProperty)
$cngAlgorithm = New-Object System.Security.Cryptography.CngAlgorithm($cngAlgorithmName)
[System.Security.Cryptography.CngKey]::Create($cngAlgorithm, $CngKeyName, $cngKeyParams) | Out-Null

Write-Host "[AE] Connecting to $ServerName / $DatabaseName"
$connStr = "Server=$ServerName;Database=$DatabaseName;Integrated Security=True;Encrypt=True;TrustServerCertificate=True"
$database = Get-SqlDatabase -ConnectionString $connStr

Write-Host "[AE] Preparing column master key settings"
$cmkSettings = New-SqlCngColumnMasterKeySettings -CngProviderName $cngProviderName -KeyName $CngKeyName

Write-Host "[AE] Ensuring CMK exists"
$existingCmk = Get-SqlColumnMasterKey -InputObject $database | Where-Object { $_.Name -eq $CmkName }
if (-not $existingCmk) {
	New-SqlColumnMasterKey -Name $CmkName -InputObject $database -ColumnMasterKeySettings $cmkSettings | Out-Null
}

Write-Host "[AE] Ensuring CEK exists"
$existingCek = Get-SqlColumnEncryptionKey -InputObject $database | Where-Object { $_.Name -eq $CekName }
if (-not $existingCek) {
	New-SqlColumnEncryptionKey -Name $CekName -InputObject $database -ColumnMasterKey $CmkName | Out-Null
}

Write-Host "Completed successfully"

Udostępnianie kluczy z separacją ról

Ta sekcja zawiera kroki konfigurowania szyfrowania, w którym administratorzy zabezpieczeń nie mają dostępu do bazy danych, a administratorzy baz danych nie mają dostępu do magazynu kluczy ani kluczy w postaci zwykłego tekstu.

administrator zabezpieczeń

Przed wykonaniem jakichkolwiek kroków obejmujących dostęp do kluczy w postaci zwykłego tekstu lub magazynu kluczy (zidentyfikowanego w kolumnie Accesses plaintext keys/key store w poniższej tabeli) upewnij się, że:

• Środowisko programu PowerShell działa na bezpiecznej maszynie innej niż komputer hostujący bazę danych.
• Administratorzy baz danych w organizacji nie mają dostępu do maszyny, co zaprzeczyłoby celowi separacji ról.

Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Zagadnienia dotyczące zabezpieczeń dotyczące zarządzania kluczami.

Administrator Baz Danych

Administratorzy baz danych używają informacji, które otrzymują od administratora zabezpieczeń (krok 7 powyżej), aby utworzyć metadane klucza Always Encrypted w bazie danych i zarządzać nimi.

Magazyn certyfikatów systemu Windows z separacją ról (przykład)

administrator zabezpieczeń

[CmdletBinding()]
param(
	[Parameter(Mandatory = $false)]
	[string]$ServerName = '<server name>',

	[Parameter(Mandatory = $false)]
	[ValidateNotNullOrEmpty()]
	[string]$DatabaseName = '<database name>',

	[Parameter(Mandatory = $false)]
	[string]$CertificateSubject = 'AlwaysEncryptedCert',

	[Parameter(Mandatory = $false)]
	[string]$CmkName = 'CMK1',

	[Parameter(Mandatory = $false)]
	[string]$CekName = 'CEK1',

	[Parameter(Mandatory = $false)]
	[string]$ExportKeyDataPath = 'C:\temp\keydata.txt'
)

Set-StrictMode -Version Latest
$ErrorActionPreference = 'Stop'

Import-Module SqlServer -MinimumVersion 22.0.50 -ErrorAction Stop

Write-Host "[AE] Finding certificate '$CertificateSubject' in CurrentUser\\My"
$cert = Get-ChildItem -Path 'Cert:CurrentUser\My' |
	Where-Object { $_.Subject -eq "CN=$CertificateSubject" } |
	Sort-Object NotAfter -Descending |
	Select-Object -First 1

if (-not $cert) {
	Write-Host '[AE] Certificate not found. Creating a new self-signed certificate.'
	$cert = New-SelfSignedCertificate `
		-Subject $CertificateSubject `
		-CertStoreLocation 'Cert:CurrentUser\My' `
		-KeyExportPolicy Exportable `
		-Type DocumentEncryptionCert `
		-KeyUsage DataEncipherment `
		-KeySpec KeyExchange
}

Write-Host "[AE] Connecting to SQL Server '$ServerName' / Database '$DatabaseName'"
$connStr = "Server=$ServerName;Database=$DatabaseName;Integrated Security=True;Encrypt=True;TrustServerCertificate=True;Connection Timeout=30"

try {
	$database = Get-SqlDatabase -ConnectionString $connStr -ErrorAction Stop
}
catch {
	Write-Error "Failed to connect to '$ServerName' / '$DatabaseName'. Verify instance name, database, and local permissions."
	throw
}

Write-Host '[AE] Building CMK settings from certificate'
$cmkSettings = New-SqlCertificateStoreColumnMasterKeySettings -CertificateStoreLocation 'CurrentUser' -Thumbprint $cert.Thumbprint

Write-Host "[AE] Ensuring CMK '$CmkName' exists"
$existingCmk = Get-SqlColumnMasterKey -InputObject $database | Where-Object { $_.Name -eq $CmkName }
if (-not $existingCmk) {
	New-SqlColumnMasterKey -Name $CmkName -InputObject $database -ColumnMasterKeySettings $cmkSettings | Out-Null
}

Write-Host "[AE] Ensuring CEK '$CekName' exists"
$existingCek = Get-SqlColumnEncryptionKey -InputObject $database | Where-Object { $_.Name -eq $CekName }
if (-not $existingCek) {
	New-SqlColumnEncryptionKey -Name $CekName -InputObject $database -ColumnMasterKey $CmkName | Out-Null
}

if ($ExportKeyDataPath) {
	Write-Host "[AE] Exporting key metadata to '$ExportKeyDataPath'"
	$encryptedValue = New-SqlColumnEncryptionKeyEncryptedValue -TargetColumnMasterKeySettings $cmkSettings
	"KeyStoreProviderName,KeyPath,EncryptedValue" | Set-Content -Path $ExportKeyDataPath -Encoding UTF8
	"$($cmkSettings.KeyStoreProviderName),$($cmkSettings.KeyPath),$encryptedValue" | Add-Content -Path $ExportKeyDataPath -Encoding UTF8
}

Write-Host 'Completed successfully'

Administrator Baz Danych

[CmdletBinding()]
param(
	[Parameter(Mandatory = $false)]
	[string]$ServerName = 'localhost\SQL2025',

	[Parameter(Mandatory = $false)]
	[ValidateNotNullOrEmpty()]
	[string]$DatabaseName = 'AdventureWorks2025',

	[Parameter(Mandatory = $false)]
	[ValidateNotNullOrEmpty()]
	[string]$KeyDataFile = 'C:\temp\keydata.txt',

	[Parameter(Mandatory = $false)]
	[ValidateNotNullOrEmpty()]
	[string]$CmkName = 'CMK1',

	[Parameter(Mandatory = $false)]
	[ValidateNotNullOrEmpty()]
	[string]$CekName = 'CEK1'
)

Set-StrictMode -Version Latest
$ErrorActionPreference = 'Stop'

Import-Module SqlServer -MinimumVersion 22.0.50 -ErrorAction Stop

if (-not (Test-Path -Path $KeyDataFile -PathType Leaf)) {
	throw "Key data file not found: $KeyDataFile"
}

Write-Host "[AE] Loading key metadata from '$KeyDataFile'"
$keyData = Import-Csv -Path $KeyDataFile
if (-not $keyData) {
	throw "Key data file '$KeyDataFile' is empty."
}

$keyDataRow = $keyData | Select-Object -First 1
if (-not $keyDataRow.KeyStoreProviderName -or -not $keyDataRow.KeyPath -or -not $keyDataRow.EncryptedValue) {
	throw "Key data file must include non-empty columns: KeyStoreProviderName, KeyPath, EncryptedValue."
}

Write-Host "[AE] Connecting to SQL Server '$ServerName' / Database '$DatabaseName'"
$connStr = "Server=$ServerName;Database=$DatabaseName;Integrated Security=True;Encrypt=True;TrustServerCertificate=True;Connection Timeout=30"

try {
	$database = Get-SqlDatabase -ConnectionString $connStr -ErrorAction Stop
}
catch {
	Write-Error "Failed to connect to '$ServerName' / '$DatabaseName'. Verify instance name, database, and local permissions."
	throw
}

Write-Host "[AE] Building CMK settings for provider '$($keyDataRow.KeyStoreProviderName)'"
$cmkSettings = New-SqlColumnMasterKeySettings -KeyStoreProviderName $keyDataRow.KeyStoreProviderName -KeyPath $keyDataRow.KeyPath

Write-Host "[AE] Ensuring CMK '$CmkName' exists"
$existingCmk = Get-SqlColumnMasterKey -InputObject $database | Where-Object { $_.Name -eq $CmkName }
if (-not $existingCmk) {
	New-SqlColumnMasterKey -Name $CmkName -InputObject $database -ColumnMasterKeySettings $cmkSettings | Out-Null
}

Write-Host "[AE] Ensuring CEK '$CekName' exists"
$existingCek = Get-SqlColumnEncryptionKey -InputObject $database | Where-Object { $_.Name -eq $CekName }
if (-not $existingCek) {
	New-SqlColumnEncryptionKey -Name $CekName -InputObject $database -ColumnMasterKey $CmkName -EncryptedValue $keyDataRow.EncryptedValue | Out-Null
}

Write-Host 'Completed successfully'

Treści powiązane

• Konfigurowanie szyfrowania kolumn przy użyciu funkcji Always Encrypted przy użyciu programu PowerShell
• obracanie kluczy Always Encrypted przy użyciu programu PowerShell
• Tworzenie aplikacji przy użyciu usługi Always Encrypted
• Zawsze szyfrowane
• Omówienie zarządzania kluczami dla usługi Always Encrypted
• Tworzenie kluczy głównych kolumn i ich przechowywanie dla Always Encrypted
• konfigurowanie funkcji Always Encrypted przy użyciu programu PowerShell
• Aprowizuj klucze Always Encrypted przy użyciu programu SQL Server Management Studio
• CREATE COLUMN MASTER KEY (Transact-SQL)
• DROP COLUMN MASTER KEY (Transact-SQL)
• CREATE COLUMN ENCRYPTION KEY (Transact-SQL)
• ALTER COLUMN ENCRYPTION KEY (Transact-SQL)
• DROP COLUMN ENCRYPTION KEY (Transact-SQL)
• sys.column_master_keys (Transact-SQL)
• sys.column_encryption_keys (Transact-SQL)