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PostgreSQLで列レベル暗号化を設定して実践する方法

この記事では、PostgreSQLデータベースで列レベル暗号化を設定し、実践する方法について詳しく解説します。セキュリティが重要視される現代において、特定の列に格納されるデータを安全に保管するために列レベル暗号化は非常に有用です。この記事は、実際にPostgreSQLで列レベル暗号化を設定し、使用する方法を段階的に説明します。

目次

なぜ列レベル暗号化が必要なのか

データベース全体を暗号化する代わりに、列レベルで特定のデータを暗号化することで、パフォーマンスとセキュリティをバランス良く維持できます。特に個人情報や機密情報が含まれる列を対象にすることで、セキュリティを強化します。

列レベル暗号化の種類

PostgreSQLでは主に以下の2種類の列レベル暗号化があります。

  • 透過的暗号化(TDE)
  • アプリケーションレベル暗号化

準備作業

列レベル暗号化を行う前に、以下の準備が必要です。

必要なパッケージのインストール

PostgreSQLと関連パッケージをインストールします。

sudo apt update
sudo apt install postgresql postgresql-contrib

データベースとテーブルの作成

試しに暗号化を行うテーブルを作成します。

CREATE TABLE employees (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100),
    encrypted_ssn VARCHAR(100)
);

透過的暗号化(TDE)の設定

透過的暗号化は、データベースエンジンが自動でデータの暗号化と復号を行います。

pgcrypto拡張の追加

pgcrypto拡張をデータベースに追加します。

CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS pgcrypto;

暗号化関数の使用

pgcryptoの暗号化関数を使用して、データを暗号化します。

INSERT INTO employees (name, encrypted_ssn) VALUES 
('田中', pgp_sym_encrypt('123-45-6789', '秘密キー'));

アプリケーションレベル暗号化の設定

この方法では、アプリケーション側でデータの暗号化と復号を行います。

暗号化アルゴリズムの選定

使用する暗号化アルゴリズムを選定し、そのアルゴリズムに基づいてプログラムを作成します。

暗号化処理

アプリケーションレベルで以下のようなコードを用いて暗号化します。

// Pythonの例
from cryptography.fernet import Fernet
cipher_suite = Fernet('秘密キー')
cipher_text = cipher_suite.encrypt(b"123-45-6789")

まとめ

列レベル暗号化は、セキュリティを高めるために非常に重要な手段です。透過的暗号化とアプリケーションレベル暗号化の2種類があり、それぞれに利点と欠点があります。どちらの方法も、適切に設定と管理を行うことが重要です。

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