遠端 Blob 存放區 (RBS) (SQL Server)

文章
03/05/2024

適用於：SQL Server

SQL Server 遠端 BLOB 存放區 (RBS) 是選用的附加元件，可讓資料庫管理員在商品儲存方案中儲存二進位大型物件，而不是直接儲存在主要資料庫伺服器上。

RBS 包含在 SQL Server 安裝媒體中，但不會由 SQL Server 安裝程式安裝。在安裝媒體上搜尋 RBS.msi，找出安裝檔。

若沒有 SQL Server 安裝媒體，您可以在下列其中一個位置下載 RBS：

SQL Server 版本	RBS 下載位置
SQL Server 2016 (13.x)	SQL Server 2016 (13.x) SP2 Feature Pack
SQL Server 2017 (14.x)	SQL Server 2017 (14.x) Feature Pack
SQL Server 2019 (15.x)	SQL Server 2019 (15.x) RBS 下載頁面

為何使用 RBS？

最佳化的資料庫儲存和效能

將 BLOB 儲存在資料庫中可能會耗用大量的檔案空間以及昂貴的伺服器資源。 RBS 會將 BLOB 傳輸到您所選擇的專用儲存方案，並將參考儲存在資料庫中的 BLOB。這樣會為結構化的資料釋放伺服器儲存空間，並為資料庫作業釋放伺服器資源。

有效率的 BLOB 管理

數個 RBS 功能都支援管理已儲存的 BLOB：

BLOB 使用 ACID (不可部分完成、一致、可隔離、持久) 交易進行管理。
BLOB 會組織成集合。
記憶體回收、一致性檢查，以及其他維護功能都包含在內。

標準化的 API

RBS 會定義一組 API 來為應用程式提供標準化程式撰寫模型，以存取及修改任何 BLOB 存放區。每一個 BLOB 存放區都可以指定它自己的提供者程式庫，該程式庫會外掛到 RBS 用戶端程式庫，並指定要如何儲存及存取 BLOB。

有好幾個協力廠商儲存方案廠商已經開發了符合這些標準 API，並在多種儲存平台上支援 BLOB 儲存的 RBS 提供者。

RBS 需求

RBS 在儲存 BLOB 中繼資料所在的主要資料庫伺服器中，需要使用 Microsoft SQL Server Enterprise。不過，如果您使用已提供的 FILESTREAM 提供者，可以將 BLOB 本身儲存在 Microsoft SQL Server Standard 上。若要連線到 SQL Server，RBS 需要適用 SQL Server 2014 (12.x) 的 ODBC 驅動程式 11 或更新版本，以及適用 SQL Server 2016 (13.x) 的 ODBC 驅動程式 13 或更新版本。這些驅動程式可透過 Download ODBC Driver for SQL Server(下載 ODBC Driver for SQL Server) 取得。

RBS 包含一個 FILESTREAM 提供者，可讓您使用 RBS，將 BLOB 儲存在 SQL Server 的執行個體上。如果您要使用 RBS 將 BLOB 儲存在不同的儲存方案中，您必須使用針對該儲存方案開發的 RBS 提供者，或使用 RBS API 開發一個自訂的 RBS 提供者。

RBS 安全性

SQL 遠端 Blob 存放區團隊部落格是了解這項功能很好的資訊來源。 RBS Security Model(RBS 安全性模型) 文章中有描述 RBS 安全性模型。

自訂提供者

在您使用自訂提供者將 BLOB 儲存在 SQL Server 外部時，請確認您使用適合自訂提供者之儲存媒體的權限和加密選項，保護已儲存的 BLOB。

認證存放區對稱金鑰

如果提供者需要設定及使用儲存在認證存放區中的祕密，RBS 會針對用戶端可能用來取得提供者 Blob 存放區授權的提供者祕密，使用對稱金鑰進行加密。

RBS 2016 使用 AES_128 對稱金鑰。除了回溯相容性原因之外，SQL Server 2016 (13.x) 不允許建立新的 TRIPLE_DES 金鑰。如需詳細資訊，請參閱 CREATE SYMMETRIC KEY (Transact-SQL) (機器翻譯)。
RBS 2014 和先前版本使用的認證存放區，包含了使用過時的對稱金鑰演算法 TRIPLE_DES 所加密的密碼。如果您目前使用 TRIPLE_DES，Microsoft 建議您遵循本主題中的步驟，將您的金鑰更換為更強的加密方法，以增強安全性。

您可以在 RBS 資料庫中執行下列 Transact-SQL 陳述式，來判斷 RBS 認證存放區對稱金鑰屬性︰
SELECT * FROM sys.symmetric_keys WHERE name = 'mssqlrbs_encryption_skey'; 如果該陳述式的輸出顯示仍然使用 TRIPLE_DES ，則您應該更換此金鑰。

更換對稱金鑰

使用 RBS 時，您應該定期更換認證存放區對稱金鑰。這是符合組織安全性原則的一般安全性最佳作法。更換 RBS 認證存放區對稱金鑰的其中一個方法是，在 RBS 資料庫中使用下列指令碼。您也可以使用此指令碼移轉到更強的加密強度屬性，例如演算法或金鑰長度。更換金鑰之前，請備份您的資料庫。在指令碼結束時，會有一些驗證步驟。
如果您的安全性原則需要的金鑰屬性 (例如演算法或金鑰長度) 與所提供的不同，則可以使用指令碼作為範本。您可以在兩種情況下修改金鑰屬性：1) 建立暫存金鑰時 2) 建立永久金鑰時。

RBS 資源

RBS 部落格
RBS 部落格會提供其他資訊來協助您了解、部署，以及維護 RBS。

金鑰更換指令碼

此範例會建立名為 sp_rotate_rbs_symmetric_credential_key 的預存程序，以您選擇的金鑰來取代目前使用的 RBS
認證存放區對稱金鑰。如果安全性原則需要定期更換金鑰，
或者如果有特定演算法需求，您可能會想要執行這項作業。
在此預存程序中，使用 AES_256 的對稱金鑰會取代目前的金鑰。作為對稱金鑰取代的結果，必須使用新金鑰對密碼重新加密。預存程序也會對密碼重新加密。更換金鑰之前應該備份資料庫。

CREATE PROC sp_rotate_rbs_symmetric_credential_key  
AS  
BEGIN  
BEGIN TRANSACTION;  
BEGIN TRY  
CLOSE ALL SYMMETRIC KEYS;  
  
/* Prove that all secrets can be re-encrypted, by creating a   
temporary key (#mssqlrbs_encryption_skey) and create a   
temp table (#myTable) to hold the re-encrypted secrets.    
Check to see if all re-encryption worked before moving on.*/  
  
CREATE TABLE #myTable(sql_user_sid VARBINARY(85) NOT NULL,  
    blob_store_id SMALLINT NOT NULL,  
    credential_name NVARCHAR(256) COLLATE Latin1_General_BIN2 NOT NULL,  
    old_secret VARBINARY(MAX), -- holds secrets while existing symmetric key is deleted  
    credential_secret VARBINARY(MAX)); -- holds secrets with the new permanent symmetric key  
  
/* Create a new temporary symmetric key with which the credential store secrets   
can be re-encrypted. These will be used once the existing symmetric key is deleted.*/  
CREATE SYMMETRIC KEY #mssqlrbs_encryption_skey    
    WITH ALGORITHM = AES_256 ENCRYPTION BY   
    CERTIFICATE [cert_mssqlrbs_encryption];  
  
OPEN SYMMETRIC KEY #mssqlrbs_encryption_skey    
    DECRYPTION BY CERTIFICATE [cert_mssqlrbs_encryption];  
  
INSERT INTO #myTable   
    SELECT cred_store.sql_user_sid, cred_store.blob_store_id, cred_store.credential_name,   
    encryptbykey(  
        key_guid('#mssqlrbs_encryption_skey'),   
        decryptbykeyautocert(cert_id('cert_mssqlrbs_encryption'),   
            NULL, cred_store.credential_secret)  
        ),   
    NULL  
    FROM [mssqlrbs_resources].[rbs_internal_blob_store_credentials] AS cred_store;  
  
IF( EXISTS(SELECT * FROM #myTable WHERE old_secret IS NULL))  
BEGIN  
    PRINT 'Abort. Failed to read some values';  
    SELECT * FROM #myTable;  
    ROLLBACK;  
END;  
ELSE  
BEGIN  
/* Re-encryption worked, so drop the existing RBS credential store   
 symmetric key and replace it with a new symmetric key.*/  
DROP SYMMETRIC KEY [mssqlrbs_encryption_skey];  
  
CREATE SYMMETRIC KEY [mssqlrbs_encryption_skey]   
WITH ALGORITHM = AES_256   
ENCRYPTION BY CERTIFICATE [cert_mssqlrbs_encryption];  
  
OPEN SYMMETRIC KEY [mssqlrbs_encryption_skey]   
DECRYPTION BY CERTIFICATE [cert_mssqlrbs_encryption];  
  
/*Re-encrypt using the new permanent symmetric key.    
Verify if encryption provided a result*/  
UPDATE #myTable   
SET [credential_secret] =   
    encryptbykey(key_guid('mssqlrbs_encryption_skey'), decryptbykey(old_secret))  
  
IF( EXISTS(SELECT * FROM #myTable WHERE credential_secret IS NULL))  
BEGIN  
    PRINT 'Aborted. Failed to re-encrypt some values'  
    SELECT * FROM #myTable  
    ROLLBACK  
END  
ELSE  
BEGIN  
  
/* Replace the actual RBS credential store secrets with the newly   
encrypted secrets stored in the temp table #myTable.*/                
SET NOCOUNT ON;  
DECLARE @sql_user_sid varbinary(85);  
DECLARE @blob_store_id smallint;  
DECLARE @credential_name varchar(256);  
DECLARE @credential_secret varbinary(256);  
DECLARE curSecretValue CURSOR   
    FOR SELECT sql_user_sid, blob_store_id, credential_name, credential_secret   
FROM #myTable ORDER BY sql_user_sid, blob_store_id, credential_name;  
  
OPEN curSecretValue;  
FETCH NEXT FROM curSecretValue   
    INTO @sql_user_sid, @blob_store_id, @credential_name, @credential_secret  
WHILE @@FETCH_STATUS = 0  
BEGIN  
    UPDATE [mssqlrbs_resources].[rbs_internal_blob_store_credentials]   
        SET [credential_secret] = @credential_secret   
        FROM [mssqlrbs_resources].[rbs_internal_blob_store_credentials]   
        WHERE sql_user_sid = @sql_user_sid AND blob_store_id = @blob_store_id AND   
            credential_name = @credential_name  
FETCH NEXT FROM curSecretValue   
    INTO @sql_user_sid, @blob_store_id, @credential_name, @credential_secret  
END  
CLOSE curSecretValue  
DEALLOCATE curSecretValue  
  
DROP TABLE #myTable;  
CLOSE ALL SYMMETRIC KEYS;  
DROP SYMMETRIC KEY #mssqlrbs_encryption_skey;  
  
/* Verify that you can decrypt all encrypted credential store entries using the certificate.*/  
IF( EXISTS(SELECT * FROM [mssqlrbs_resources].[rbs_internal_blob_store_credentials]   
WHERE decryptbykeyautocert(cert_id('cert_mssqlrbs_encryption'),   
    NULL, credential_secret) IS NULL))  
BEGIN  
    print 'Aborted. Failed to verify key rotation'  
    ROLLBACK;  
END;  
ELSE  
    COMMIT;  
END;  
END;  
END TRY  
BEGIN CATCH  
     PRINT 'Exception caught: ' + cast(ERROR_NUMBER() as nvarchar) + ' ' + ERROR_MESSAGE();  
     ROLLBACK  
END CATCH  
END;  
GO

現在您可以使用 sp_rotate_rbs_symmetric_credential_key 預存程序來更換 RBS 認證存放區對稱金鑰，而密碼在更換金鑰前後會保持不變。

SELECT *, decryptbykeyautocert(cert_id('cert_mssqlrbs_encryption'), NULL, credential_secret)   
FROM [mssqlrbs_resources].[rbs_internal_blob_store_credentials];  
  
EXEC sp_rotate_rbs_symmetric_credential_key;  
  
SELECT *, decryptbykeyautocert(cert_id('cert_mssqlrbs_encryption'), NULL, credential_secret)   
FROM [mssqlrbs_resources].[rbs_internal_blob_store_credentials];  
  
/* See that the RBS credential store symmetric key properties reflect the new changes*/  
SELECT * FROM sys.symmetric_keys WHERE name = 'mssqlrbs_encryption_skey';

另請參閱

遠端 BLOB 存放區及 AlwaysOn 可用性群組 (SQL Server)
CREATE SYMMETRIC KEY (Transact-SQL)

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