数据库原理概论第四章.

数据库系统概论第四章数据库安全性第四章数据库安全性4.1计算机安全性概论4.2数据库安全性控制4.3视图机制4.4审计4.5数据加密4.6其他安全性保护数据库系统概论第四章数据库安全性数据库的一大特点是数据可以共享，但数据共享必然带来数据库的安全性问题；数据库系统中的数据共享不能是无条件的共享；例：军事秘密、国家机密、新产品实验数据、市场需求分析、市场营销策略、销售计划、客户档案、医疗档案、银行储蓄数据数据库中数据的共享是在DBMS统一的严格的控制之下的共享，即只允许有合法使用权限的用户访问允许他存取的数据；数据库系统的安全保护措施是否有效是数据库系统主要的性能指标之一。问题的提出什么是数据库的安全性什么是数据的保密数据库的安全性是指保护数据库，防止因用户非法使用数据库造成数据泄露、更改或破坏。数据保密是指用户合法地访问到机密数据后能否对这些数据保密。通过制订法律道德准则和政策法规来保证。数据库系统概论第四章数据库安全性4.1计算机安全性概论4.1.1数据库的不安全因素非授权用户对数据库的恶意存取和破坏一些黑客和犯罪分子在用户存取数据库时猎取用户名和用户口令，然后假冒合法用户偷取、修改甚至破坏用户数据数据库中重要或敏感的数据被泄露黑客和敌对分子盗窃数据库中的重要数据，一些机密信息被暴露安全环境的脆弱性数据库的安全性与计算机系统的安全性，包括计算机硬件、操作系统、网络系统等的安全性是紧密联系的。数据库系统概论第四章数据库安全性4.1.2安全标准介绍计算机以及信息安全技术方面有一系列的安全标准，最有影响的是：TCSEC(桔皮书)TDI(紫皮书)CC标准1985年美国国防部（DOD）正式颁布的《DOD可信计算机系统评估准则》1991年4月美国国家计算机安全中心（NCSC）颁布了《可信计算机系统评估准则关于可信数据库系统的解释》（TrustedDatabaseInterpretation简称TDI），将TCSEC扩展到数据库管理系统。数据库系统概论第四章数据库安全性信息安全标准的发展历史数据库系统概论第四章数据库安全性TCSEC/TDI标准的基本内容TCSEC/TDI，从四个方面来描述安全性级别划分的指标安全策略责任保证文档数据库系统概论第四章数据库安全性TCSEC/TDI安全级别划分安全级别定义A1验证设计（VerifiedDesign）B3安全域（SecurityDomains）B2结构化保护（StructuralProtection）B1标记安全保护（LabeledSecurityProtection）C2受控的存取保护（ControlledAccessProtection）C1自主安全保护（DiscretionarySecurityProtection）D最小保护（MinimalProtection）数据库系统概论第四章数据库安全性可信计算机系统评测标准四组(division)七个等级；•D•C（C1，C2）•B（B1，B2，B3）•A（A1）按系统可靠或可信程度逐渐增高；各安全级别之间具有一种偏序向下兼容的关系，即较高安全性级别提供的安全保护要包含较低级别的所有保护要求，同时提供更多或更完善的保护能力。数据库系统概论第四章数据库安全性可信计算机系统评测标准D级将一切不符合更高标准的系统均归于D组典型例子：DOS是安全标准为D的操作系统•DOS在安全性方面几乎没有什么专门的机制来保障C1级非常初级的自主安全保护能够实现对用户和数据的分离，进行自主存取控制（DAC），保护或限制用户权限的传播。数据库系统概论第四章数据库安全性可信计算机系统评测标准C2级安全产品的最低档次提供受控的存取保护，将C1级的DAC进一步细化，以个人身份注册负责，并实施审计和资源隔离达到C2级的产品在其名称中往往不突出“安全”(Security)这一特色典型例子•操作系统–Microsoft的WindowsNT3.5，–数字设备公司的OpenVMSVAX6.0和6.1•数据库–Oracle公司的Oracle7–Sybase公司的SQLServer11.0.6数据库系统概论第四章数据库安全性可信计算机系统评测标准B1级标记安全保护。“安全”(Security)或“可信的”(Trusted)产品。对系统的数据加以标记，对标记的主体和客体实施强制存取控制（MAC）、审计等安全机制典型例子•操作系统–数字设备公司的SEVMSVAXVersion6.0–惠普公司的HP-UXBLSrelease9.0.9+•数据库–Oracle公司的TrustedOracle7–Sybase公司的SecureSQLServerversion11.0.6–Informix公司的IncorporatedINFORMIX-OnLine/Secure5.0数据库系统概论第四章数据库安全性可信计算机系统评测标准B2级结构化保护建立形式化的安全策略模型并对系统内的所有主体和客体实施DAC和MAC。经过认证的B2级以上的安全系统非常稀少典型例子•操作系统–只有TrustedInformationSystems公司的TrustedXENIX一种产品•标准的网络产品–只有CryptekSecureCommunications公司的LLCVSLAN一种产品•数据库–没有符合B2标准的产品数据库系统概论第四章数据库安全性可信计算机系统评测标准B3级安全域。该级的TCB必须满足访问监控器的要求，审计跟踪能力更强，并提供系统恢复过程。A1级验证设计，即提供B3级保护的同时给出系统的形式化设计说明和验证以确信各安全保护真正实现。B2以上的系统还处于理论研究阶段应用多限于一些特殊的部门如军队等美国正在大力发展安全产品，试图将目前仅限于少数领域应用的B2安全级别下放到商业应用中来，并逐步成为新的商业标准。数据库系统概论第四章数据库安全性CC提出国际公认的表述信息技术安全性的结构把信息产品的安全要求分为安全功能要求安全保证要求数据库系统概论第四章数据库安全性CC文本组成简介和一般模型安全功能要求安全保证要求数据库系统概论第四章数据库安全性CC评估保证级划分评估保证级定义TCSEC安全级别（近似相当）EAL1功能测试（functionallytested）EAL2结构测试（structurallytested）C1EAL3系统地测试和检查（methodicallytestedandchecked）C2EAL4系统地设计、测试和复查（methodicallydesigned，tested，andreviewed）B1EAL5半形式化设计和测试（semiformallydesignedandtested）B2EAL6半形式化验证的设计和测试（semiformallyverifieddesignandB3tested）EAL7形式化验证的设计和测试（formallyverifieddesignandtested）A1数据库系统概论第四章数据库安全性4.2数据库安全性控制在一般计算机系统中，安全措施是一级一级层层设置的。如：应用DBMSOSDB低高安全性控制层次方法：用户标识和鉴定存取控制审计视图操作系统安全保护密码存储计算机系统的安全模型数据库系统概论第四章数据库安全性数据库管理系统安全性控制模型数据库系统概论第四章数据库安全性数据库安全性控制的常用方法用户标识和鉴定存取控制视图审计数据加密数据库系统概论第四章数据库安全性4.2.1用户标识与鉴别(Identification&Authentication）是系统提供的最外层安全保护措施。基本方法:系统提供一定的方式让用户标识自己的名字或身份，系统内部记录着所有合法用户的标识。每次用户要求进入系统时，由系统核对用户提供的身份标识，通过鉴定后才提供机器使用权。用户标识由用户名和用户标识号来标明用户身份。数据库系统概论第四章数据库安全性常用的用户身份鉴别方法：静态口令鉴别动态口令鉴别生物特征鉴别智能卡鉴别数据库系统概论第四章数据库安全性4.2.2存取控制数据库安全最重要的一点就是确保只授权给有资格的用户访问数据库的权限，同时令所有未授权的人员无法接近数据。这主要是通过DBMS提供的存取控制机制实现的。在数据库系统中，为了保证用户只能访问他有权存取的数据，必须预先对每个用户定义存取权限。这些定义放在数据字典中，被称为安全规则或授权规则。对于通过鉴定获得上机权的用户（即合法用户），系统根据他的存取权限定义对他的各种操作请求进行控制，确保他只执行合法操作用户权限定义和合法权检查机制一起组成了DBMS的安全子系统存取控制机制主要包括两部分：定义存取权限合法权限检查数据库系统概论第四章数据库安全性常用存取控制方法自主存取控制（简称DAC）C2级灵活强制存取控制（简称MAC）B1级严格同一用户对于不同的数据对象有不同的存取权限不同的用户对同一对象也有不同的权限用户还可将其拥有的存取权限转授给其他用户每一个数据对象被标以一定的密级每一个用户也被授予某一个级别的许可证对于任意一个对象，只有具有合法许可证的用户才可以存取数据库系统概论第四章数据库安全性4.2.3自主存取控制（DAC）方法大型数据库管理系统几乎都支持自主存取控制，标准SQL用GRANT语句和REVOKE来实现自主存取控制。存取权限由两个要素组成数据对象操作类型数据库系统概论第四章数据库安全性对象类型对象操作类型数据库模式CREATESCHEMA基本表CREATETABLE，ALTERTABLE模式视图CREATEVIEW索引CREATEINDEX数据基本表和视图SELECT，INSERT，UPDATE，DELETE，BEFERENCES，ALLPRIVILEGES属性列ALLPRIVILEGES表4.3关系数据库系统中的存取权限数据库系统概论第四章数据库安全性4.2.4授权与回收一、授权：GRANTGRANT语句的一般格式：GRANT权限[,权限]...[ON对象类型对象名]TO用户[,用户]...[WITHGRANTOPTION];功能：将对指定操作对象的指定操作权限授予指定的用户。接受权限的用户可以是一个或多个具体用户或PUBLIC（全体用户）谁定义？DBA和表的建立者（即表的属主）也可以是已经拥有该权限的用户。指定了WITHGRANTOPTION子句:获得某种权限的用户还可以把这种权限再授予别的用户。没有指定WITHGRANTOPTION子句:获得某种权限的用户只能使用该权限，不能传播该权限。不允许循环授权。数据库系统概论第四章数据库安全性[例1]把查询Student表权限授给用户U1GRANTSELECTONTABLEStudentTOU1;[例2]把对Student表和Course表的全部权限授予用户U2和U3GRANTALLPRIVILIGESONTABLEStudent,CourseTOU2,U3;[例3]把对表SC的查询权限授予所有用户GRANTSELECTONTABLESCTOPUBLIC;数据库系统概论第四章数据库安全性[例4]把查询Student表和修改学生学号的权限授给用户U4GRANTUPDATE(Sno),SELECTONTABLEStudentTOU4;[例5]把对表SC的INSERT权限授予U5用户，并允许他再将此权限授予其他用户GRANTINSERTONTABLESCTOU5WITHGRANTOPTION;执行例5后，U5不仅拥有了对表SC的INSERT权限，还可以传播此权限：[例6]GRANTINSERTONTABLESCTOU6WITHGRANTOPTION;同样，U6还可以将此权限授予U7：[例7]GRANTINSERTONTABLESCTOU7;但U7不能再传播此权限。U5--U6--U7数据库系统概论第四章数据库安全性下表是执行了［例1］到［例7］的