教程：开发使用具有安全 enclave 的 Always Encrypted 的 .NET Framework 应用程序

项目
09/03/2023

适用于： SQL Server 2019 (15.x) 及更高版本 - 仅限 Windows Azure SQL 数据库

本教程介绍如何开发应用程序，该应用程序可发出使用具有安全 enclave 的 Always Encrypted 的服务器端安全 enclave 的数据库查询。

注意

在没有证明的情况下，.NET Framework 不支持将 Always Encrypted 与 VBS enclave 配合使用。仅当在 Microsoft Azure Attestation 中使用证明（在 Azure SQL 数据库中使用 Intel SGX enclave）或主机保护者服务（在 SQL Server 中使用 VBS enclave）时，本教程才适用。

先决条件

在执行本教程中的以下步骤之前，请确保已完成开始使用具有安全 enclave 的 Always Encrypted 教程之一。

你还需要 Visual Studio（推荐使用 2022 版）- 可从 https://visualstudio.microsoft.com/ 下载。应用程序开发计算机必须运行 .NET Framework 4.7.2 或更高版本。

步骤 1：创建 Visual Studio 项目

若要在 .NET Framework 应用程序中使用具有安全 enclave 的 Always Encrypted，需要确保应用程序是针对 .NET Framework 4.7.2 生成的并与 Microsoft.SqlServer.Management.AlwaysEncrypted.EnclaveProviders NuGet 集成。此外，如果将列主密钥中存储在 Azure 密钥保管库中，还需要将应用程序与 Microsoft.SqlServer.Management.AlwaysEncrypted.AzureKeyVaultProvider NuGet 2.4.0 或更高版本集成。

打开 Visual Studio。
创建新的 C# 控制台应用 (.NET Framework) 项目。
请确保项目至少面向 .NET Framework 4.7.2。右键单击“解决方案资源管理器”中的项目，选择“属性”，将“目标框架”设置为“.NET Framework 4.7.2”。
通过转到“工具”（主菜单）>“NuGet 包管理器”>“包管理器控制台”安装以下 NuGet 包。在“包管理器控制台”中运行以下代码。
```
Install-Package Microsoft.SqlServer.Management.AlwaysEncrypted.EnclaveProviders -IncludePrerelease
```
如果使用 Azure Key Vault 来存储列主密钥，通过转到“工具”（主菜单）>“NuGet 包管理器”>“包管理器控制台”安装以下 NuGet 包。在“包管理器控制台”中运行以下代码。
```
Install-Package Microsoft.SqlServer.Management.AlwaysEncrypted.AzureKeyVaultProvider -IncludePrerelease -Version 2.4.0
Install-Package Microsoft.IdentityModel.Clients.ActiveDirectory
```
打开项目的 App.config 文件。

找到 <configuration> 部分，然后添加或更新 <configSections> 部分。

如果 <configuration> 部分不包含 <configSections> 部分，请直接在 <configuration> 下添加以下内容。

<configSections>
  <section name="SqlColumnEncryptionEnclaveProviders" type="System.Data.SqlClient.SqlColumnEncryptionEnclaveProviderConfigurationSection, System.Data, Version=4.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089" />
</configSections>

如果 <configuration> 部分已包含 <configSections> 部分，请在 <configSections> 部分中添加以下行：

<section name="SqlColumnEncryptionEnclaveProviders"  type="System.   Data.SqlClient.   SqlColumnEncryptionEnclaveProviderConfigurationSection, System.   Data,  Version=4.0.0.0, Culture=neutral,    PublicKeyToken=b77a5c561934e089" />

在 <configuration> 部分的 </configSections> 下添加新的部分，它指定一个 enclave 提供程序，用来证明并与服务器端安全 enclave 进行交互。

如果使用 SQL Server 和主机保护者服务（HGS）（使用的是教程：在 SQL Server 中开始使用具有安全 enclave 的 Always Encrypted 中的数据库），请添加以下部分。

<SqlColumnEncryptionEnclaveProviders>
  <providers>
    <add name="VBS"  type="Microsoft.SqlServer.Management.AlwaysEncrypted.EnclaveProviders.HostGuardianServiceEnclaveProvider,  Microsoft.SqlServer.Management.AlwaysEncrypted.EnclaveProviders,    Version=15.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=89845dcd8080cc91"/>
  </providers>
</SqlColumnEncryptionEnclaveProviders>

下面是一个简单控制台应用程序的 app.config 文件的完整示例。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
  <configSections>
    <section name="SqlColumnEncryptionEnclaveProviders" type="System.Data.SqlClient.SqlColumnEncryptionEnclaveProviderConfigurationSection, System.Data, Version=4.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089" />
  </configSections>
  <SqlColumnEncryptionEnclaveProviders>
    <providers>
      <add name="VBS"  type="Microsoft.SqlServer.Management.AlwaysEncrypted.EnclaveProviders.HostGuardianServiceEnclaveProvider,  Microsoft.SqlServer.Management.AlwaysEncrypted.EnclaveProviders,    Version=15.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=89845dcd8080cc91"/>
    </providers>
  </SqlColumnEncryptionEnclaveProviders>
  <startup> 
   <supportedRuntime version="v4.0" sku=".NETFramework,Version=v4.7.2" />
  </startup>
</configuration>

如果使用具有 SGX enclave 的 Azure SQL 数据库和 Microsoft Azure Attestation （使用的是教程：在 Azure SQL 数据库中开始使用具有安全 enclave 的 Always Encrypted 中的数据库），请添加以下部分。

<SqlColumnEncryptionEnclaveProviders>
  <providers>
    <add name="SGX" type="Microsoft.SqlServer.Management.AlwaysEncrypted.EnclaveProviders.AzureAttestationEnclaveProvider, Microsoft.SqlServer.Management.AlwaysEncrypted.EnclaveProviders, Version=15.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=89845dcd8080cc91" />
  </providers>
</SqlColumnEncryptionEnclaveProviders>

下面是一个简单控制台应用程序的 app.config 文件的完整示例。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
  <configSections>
    <section name="SqlColumnEncryptionEnclaveProviders" type="System.Data.SqlClient.SqlColumnEncryptionEnclaveProviderConfigurationSection, System.Data, Version=4.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b77a5c561934e089" />
  </configSections>
  <SqlColumnEncryptionEnclaveProviders>
    <providers>
      <add name="SGX" type="Microsoft.SqlServer.Management.AlwaysEncrypted.EnclaveProviders.AzureAttestationEnclaveProvider, Microsoft.SqlServer.Management.AlwaysEncrypted.EnclaveProviders, Version=15.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=89845dcd8080cc91" />
    </providers>
  </SqlColumnEncryptionEnclaveProviders>
  <startup> 
   <supportedRuntime version="v4.0" sku=".NETFramework,Version=v4.7.2" />
  </startup>
</configuration>

步骤 2：实现应用程序逻辑

应用程序将连接到其中一个教程中创建的 ContosoHR 数据库，请参阅先决条件，它将运行一个包含“SSN”列上 LIKE 谓词和“Salary”列上范围比较的查询。

将 Program.cs 文件（由 Visual Studio 生成）的内容替换为以下代码。使用你的服务器名称、数据库身份验证设置以及环境的 enclave 证明 URL 更新数据库连接字符串。

using System;
using System.Data.SqlClient;
using System.Data;

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {

            string connectionString = "Data Source = myserver; Initial Catalog = ContosoHR; Column Encryption Setting = Enabled;Enclave Attestation Url = http://hgs.bastion.local/Attestation; Integrated Security = true";

            //string connectionString = "Data Source = myserver.database.windows.net; Initial Catalog = ContosoHR; Column Encryption Setting = Enabled;Enclave Attestation Url = https://myattestationprovider.uks.attest.azure.net/attest/SgxEnclave; User ID=user; Password=password";

            using (SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString))
            {
                connection.Open();

                SqlCommand cmd = connection.CreateCommand();
                cmd.CommandText = @"SELECT [SSN], [FirstName], [LastName], [Salary] FROM [HR].[Employees] WHERE [SSN] LIKE @SSNPattern AND [Salary] > @MinSalary;";

                SqlParameter paramSSNPattern = cmd.CreateParameter();

                paramSSNPattern.ParameterName = @"@SSNPattern";
                paramSSNPattern.DbType = DbType.AnsiStringFixedLength;
                paramSSNPattern.Direction = ParameterDirection.Input;
                paramSSNPattern.Value = "%9838";
                paramSSNPattern.Size = 11;

                cmd.Parameters.Add(paramSSNPattern);

                SqlParameter MinSalary = cmd.CreateParameter();

                MinSalary.ParameterName = @"@MinSalary";
                MinSalary.DbType = DbType.Currency;
                MinSalary.Direction = ParameterDirection.Input;
                MinSalary.Value = 20000;

                cmd.Parameters.Add(MinSalary);
                cmd.ExecuteNonQuery();

                SqlDataReader reader = cmd.ExecuteReader();
                while (reader.Read())

                {
                    Console.WriteLine(reader[0] + ", " + reader[1] + ", " + reader[2] + ", " + reader[3]);
                }   
                Console.ReadKey();
            }
        }
    }
}

生成并运行应用程序。

教程：开发使用具有安全 enclave 的 Always Encrypted 的 .NET Framework 应用程序

先决条件

步骤 1：创建 Visual Studio 项目

步骤 2：实现应用程序逻辑

另请参阅

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