数据脱敏策略及在脱敏策略中使用 EXCEPTION

EDB Postgres Advanced Server 的数据脱敏功能提供了一种强大的方法来保护敏感数据，根据用户权限动态改变数据的呈现方式。这种机制确保了像社保号码（SSNs）或薪资明细这类敏感信息只对特权用户完全可访问，而其他用户看到的是脱敏版本。数据脱敏是通过为每个需要脱敏的特定字段创建函数来实现的。这些函数规定了数据将如何向不同用户显示，有效地限制了敏感数据的暴露，而不会改变数据库中实际存储的数据。

本文提供的示例是在 EPAS 15 上创建的。

通过 CREATE REDACTION POLICY 命令，数据脱敏策略得以简化，该命令允许管理员指定表、列以及要应用的具体脱敏函数。

postgresql.conf 文件中的 edb_data_redaction 参数随后决定了是否应用数据脱敏。

默认情况下，该参数处于启用状态，因此脱敏策略是有效的。以下是发生的情况：

• 超级用户和表所有者绕过数据脱敏，查看原始数据。

• 所有其他用户应用脱敏策略，查看重新格式化的数据。

如果在会话期间将参数设置为 FALSE 以禁用该参数，那么以下情况会发生：

• 超级用户和表所有者绕过数据脱敏，查看原始数据。

• 所有其他用户会收到错误。

可以使用 ALTER REDACTION POLICY 命令更改脱敏策略，或者使用 DROP REDACTION POLICY 命令将其删除。

CREATE REDACTION POLICY 命令涉及几个参数，这些参数允许详细说明脱敏策略应如何运行：

• name: 指定正在创建的数据脱敏策略的名称。至关重要的是，此名称必须是唯一的，不能与要应用脱敏策略的表的现有数据脱敏策略名称冲突。

• table_name: 要应用数据脱敏策略的表的名称（可选模式限定schema-qualified）。它定义了策略在数据库中特定表的范围。

• FOR (expression): 这个可选子句允许添加一个脱敏策略表达式。只有当此表达式计算结果为 true 时，才会应用数据脱敏策略。它允许基于条件地应用策略，增加了灵活性和针对性。

• ADD [COLUMN]: 这种形式可以在同一命令中多次使用，允许将表的一个或多个列添加到数据脱敏策略中。每个添加的列都可以使用 USING 子句定义其特定的脱敏函数。

• USING funcname_clause: ADD COLUMN 形式的一部分，USING 子句指定要应用于列数据的脱敏函数。在这里定义的函数决定了列的数据将如何被脱敏。

• WITH OPTIONS ( ... ): 这个可选子句允许指定数据脱敏策略的其他选项，包括范围和异常。SCOPE 选项定义应用脱敏的查询部分，而 EXCEPTION 选项指定不应应用脱敏的条件。

EXCEPTION 值可以是 none、equal 或 leakproof，每个值在决定何时以及如何脱敏数据方面都有其独特的作用：

• None: 这是默认设置，不对脱敏策略进行任何例外。数据将根据定义的规则进行脱敏，没有任何豁免。

示例：

-- 创建数据库

CREATE DATABASE poc_database;

-- 切换到新创建的数据库

\c poc_database

CREATE TABLE employees (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100),
    ssn VARCHAR(11),
    phone VARCHAR(15),
    birthday DATE,
    salary NUMERIC(10, 2),
    email VARCHAR(100)
);

INSERT INTO employees (name, ssn, phone, birthday, salary, email) VALUES
('Sally Sample', '020-78-9345', '5081234567', '1961-02-02', 51234.34, 'sally.sample@enterprisedb.com'),
('John Doe', '123-45-6789', '5551234567', '1980-01-01', 60000.00, 'john.doe@example.com'),
('Jane Smith', '987-65-4321', '4445556677', '1975-05-15', 55000.50, 'jane.smith@example.com');

CREATE OR REPLACE FUNCTION redact_ssn(ssn VARCHAR) RETURNS VARCHAR AS $$
BEGIN
    RETURN 'xxx-xx-' || substring(ssn from 8 for 4);
END;
$$ LANGUAGE plpgsql;

CREATE REDACTION POLICY redact_policy_personal_info ON employees FOR (session_user != 'hr')
ADD COLUMN ssn USING redact_ssn(ssn) WITH OPTIONS (SCOPE query, EXCEPTION none);

CREATE USER test_user PASSWORD 'test_password';

GRANT SELECT ON employees TO test_user;

\c poc_database test_user
poc_database=> select * from employees where ssn = '020-78-9345;
id | name | ssn | phone | birthday | salary | email
----+------+-----+-------+----------+--------+-------
(0 rows)


----------------------------------------------------------------


Seq Scan on employees  (cost=0.00..57.95 rows=1 width=414) (actual time=0.056..0.062 rows=0 loops=1)
   Filter: ((redact_ssn(ssn))::text = '020-78-9345'::text)
   Rows Removed by Filter: 3
 Planning Time: 0.181 ms
 Execution Time: 0.107 ms
(5 rows)

• Equal: 当设置为 equal 时，如果数据用于等式测试，则脱敏策略会豁免数据不进行脱敏。在特定数据需要用于比较或过滤目的但其他情况下应保持脱敏的场景中，这特别有用。

示例：

-- 新建脱敏策略，设置EXCEPTION为equal，如果上面已建，可以用ALTER REDACTION POLICY更新已有策略

-- 新建

CREATE REDACTION POLICY redact_policy_personal_info ON employees FOR (session_user != 'hr')
ADD COLUMN ssn USING redact_ssn(ssn) WITH OPTIONS (SCOPE query, EXCEPTION equal);

ALTER REDACTION POLICY redact_policy_personal_info ON employees
MODIFY COLUMN ssn WITH OPTIONS (EXCEPTION equal);


poc_database=> select * from employees where ssn = '020-78-9345';
 id |     name     |     ssn     |   phone    |      birthday      |   salary   |             email
----+--------------+-------------+------------+--------------------+------------+-------------------------------
  1 | Sally Sample | xxx-xx-9345 | 5081234567 | 02-FEB-61 00:00:00 | $51,234.34 | sally.sample@enterprisedb.com
(1 row)


------------------------------------------------------------------------------------------------------
 Seq Scan on employees  (cost=0.00..12.50 rows=1 width=414) (actual time=0.045..0.056 rows=1 loops=1)
   Filter: ((ssn)::text = '020-78-9345'::text)
   Rows Removed by Filter: 2
 Planning Time: 0.066 ms
  Execution Time: 0.100 ms
(5 rows)

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