第九章-数据库系统安全.ppt

第三部分　系统安全机制 第9章 数据库系统安全 导读 　数据库是计算机科学的一个重要分支，任何信息管理的应用都离不开数据库的支持。随着网络的发展，数据库已经与网络紧密地结合起来。数据库系统安全的重要性不亚于网络安全的重要性。数据库系统的安全有它独有的特点。本章将讨论数据库的安全问题。 Contents 9.1数据库安全概述 9.1.1 数据库安全技术 (1)?? 存取控制技术 (2)?? 隔离控制技术 (3)?? 加密技术 (4)?? 信息流向控制技术 (5)?? 推理控制技术 (6) 数据备份技术 9.1.2 数据库安全的层次 数据库系统的安全除依赖自身内部的安全机制外，还与外部网络环境、应用环境、从业人员素质等因素息息相关，因此，从广义上讲，数据库系统的安全框架可以划分为三个层次： ⑴ 网络系统层次； ⑵ 宿主操作系统层次； ⑶ 数据库管理系统层次。 9.1.3 多级数据库 一般情况下，我们可以确定整个数据库是敏感的(要求必威体育官网网址)或不敏感的(不要求必威体育官网网址)。细一点，可以确定库中的某个基表(对于关系型数据库)是敏感的或不敏感的。但有时情况却复杂得多。 姓名、部门和电话这三列是不需必威体育官网网址的，任何人都可以查询。但是工资和绩效考核却是必须必威体育官网网址的(现在很多企业都搞所谓的“密薪制”)，这说明基表中只有部分字段是敏感的。 也许李四是一个特殊人物，他的所有情况都要必威体育官网网址，甚至他的存在都是一个秘密。赵六的电话也许很重要，不想被别人知道。这些数据的安全要求与工资与绩效考核两个字段的安全要求是不一样的。  1.一个元素的敏感度可能不同于同一记录的其他元素或同一属性的其他值。也就是说，一个元素的敏感度可能不同于同一行或同一列的其他元素。这要求应该对每个元素单独实行安全保护。 2.敏感和不敏感两种级别不足以描绘某些安全要求，需要多个安全级别。 3.集合安全不同于单个元素的安全，如数据库中的和、平均值。集合安全可能高于也可能低于单个元素的安全。 Contents 9.2.1 数据库加密的必要性 虽然DBMS在操作系统的基础上增加了不少安全措施，例如基于权限的访问控制等，但操作系统和DBMS对数据库文件本身仍然缺乏有效的保护措施，有经验的黑客会“绕道而行”，直接利用操作系统工具窃取或篡改数据库文件内容。这种隐患被称为通向DBMS的“隐秘通道”，它所带来的危害一般数据库用户难以觉察。分析和堵塞“隐秘通道”被认为是B2级的安全技术措施。对数据库中的敏感数据进行加密处理，是堵塞这一“隐秘通道”的有效手段。 9.2.2 数据库加密的基本要求 一般来说，一个良好的数据库加密系统应该满足以下基本要求： 1.支持各种粒度加密 2.良好的密钥管理机制 3.合理处理数据 4.不影响合法用户的操作 9.2.3 数据库加密的方式 数据库加密系统分成两个功能独立的主要部件：一个是加密字典及其管理程序，另一个是数据库加/解密引擎 9.2.4 数据库加密的方法及加密粒度 数据库加密如果采用序列密码，那么同步将成为一个大问题。当需要对大片密文中的极小部分解密时，如何同步密文与密钥呢？所以数据库加密一般采用分组密码。 对于分组密码中常用的ECB和CBC两种模式，又该如何确定呢？考虑到数据库中会有大量相同的数据，比如性别、职务、年龄等信息，我们应该采用CBC模式。 对于在DBMS上实现的加密，加密的粒度可以细分为基表、记录、字段或数据元素。 9.2.5 数据库加密系统的密钥管理 数据库加密系统密钥的产生、管理有自己的特点。密钥的产生应满足下列条件： （１）在产生大量密钥的过程中，产生　　重复密钥的概率要尽可能的低； （２）从一个数据项的密钥推导出另一个数据项的密钥在计算上是不可行的； （３）即使知道一些明文值的统计分布，要从密文中获取未知明文，在计算上是不可行的。 9.2.5 数据库加密系统的密钥管理 Contents 具体地说，统计数据库是这样一种数据库；从库中取得的信息是关于一实体集子集的汇总信息。统计数据库只为提供统计数据所用，如人口普查数据库就是这样。在统计数据库中，除了禁止非法存取等一般安全问题外，还存在特殊的安全问题。保护统计数据库的目的是，由该数据库发布统计信息时，保证不会使其中受保护的具体信息泄露。 一般的统计数据库有下面几种统计信息类型： 1.计数：count(c)，求满足特征表达式c的记录个数。 2.求和：sum(c,a)，求满足特征表达式c的记录中字段a的和。 3.求平均值：average(c,a)，求满足特征表达式c的记录中字段a的平均值。 4.求最大值：max(c,a)，求满足特征表达式c的记录中字段a的最大值。 5.求最小值：min(c,a)，求满足特征表达式c的记录中字段a的最小值。 9.3.