第四章數(shù)據(jù)庫(kù)安全性

第四章數(shù)據(jù)庫(kù)安全性4.1數(shù)據(jù)庫(kù)安全性控制數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性是指保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，防止因用戶非法使用數(shù)據(jù)庫(kù)造成數(shù)據(jù)泄露、更改或破壞。4.1數(shù)據(jù)庫(kù)安全性控制非法使用數(shù)據(jù)庫(kù)的情況計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，安全措施是一級(jí)一級(jí)層層設(shè)置的。數(shù)據(jù)庫(kù)安全性控制的常用方法4.2.1用戶標(biāo)識(shí)與鑒別常用方法4.2.2存取控制存取控制機(jī)制組成定義用戶權(quán)限合法權(quán)限檢查用戶權(quán)限定義和合法權(quán)檢查機(jī)制一起組成了DBMS的安全子系統(tǒng)常用存取控制方法自主存取控制（DiscretionaryAccessControl，簡(jiǎn)稱DAC）：用戶對(duì)不同的數(shù)據(jù)對(duì)象有不同的存取權(quán)限，不同用戶對(duì)同一對(duì)象有不同的權(quán)限，可轉(zhuǎn)授用戶存取權(quán)限。C2級(jí)靈活強(qiáng)制存取控制（MandatoryAccessControl，簡(jiǎn)稱MAC）：每一數(shù)據(jù)對(duì)象標(biāo)以一定密級(jí)，每一用戶對(duì)應(yīng)某一級(jí)別的許可證，只有具有合法許可證的用戶才可以存取某一對(duì)象。B1級(jí)嚴(yán)格自主存取控制DAC：同一用戶對(duì)于不同的數(shù)據(jù)對(duì)象有不同的存取權(quán)限不同的用戶對(duì)同一對(duì)象也有不同的權(quán)限用戶還可將其擁有的存取權(quán)限轉(zhuǎn)授給其他用戶強(qiáng)制存取控制MAC每一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象被標(biāo)以一定的密級(jí)每一個(gè)用戶也被授予某一個(gè)級(jí)別的許可證對(duì)于任意一個(gè)對(duì)象，只有具有合法許可證的用戶才可以存取4.1.3自主存取控制方法定義存取權(quán)限存取權(quán)限

存取權(quán)限由兩個(gè)要素組成數(shù)據(jù)對(duì)象操作類型通過SQL的GRANT語句和REVOKE語句實(shí)現(xiàn)用戶權(quán)限組成數(shù)據(jù)對(duì)象操作類型定義用戶存取權(quán)限：定義用戶可以在哪些數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象上進(jìn)行哪些類型的操作定義存取權(quán)限稱為授權(quán)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的存取權(quán)限4.1.4授權(quán)與回收一.GRANT基本格式：GRANT<權(quán)限>[,<權(quán)限>]…[ON<對(duì)象類型><對(duì)象名>]TO<用戶>[,<用戶>]…[WITHGRANTOPTION]；發(fā)出GRANT：DBA數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象創(chuàng)建者（即屬主Owner）擁有該權(quán)限的用戶按受權(quán)限的用戶一個(gè)或多個(gè)具體用戶PUBLIC（全體用戶）不允許循環(huán)授權(quán)例1.把查詢Student表權(quán)限授給用戶U1GRANTSELECTONTABLEStudentTOU1;例2.把對(duì)表Student和表Course的全部權(quán)限授予用戶U2和U3.GRANTALLPRIVILIGESONTABLEStudent,CourseTOU2,U3；例3.把對(duì)SC表的查詢權(quán)限授給所有用戶GRANTSELECTONTABLESCTOPUBLIC；例4.把查詢Student表和修改學(xué)生學(xué)號(hào)的權(quán)限授給用戶U4.GRANTUPDATE(Sno),SELECTONTABLEStudentTOU4;例5.把對(duì)表SC的INSERT權(quán)限授予U5用戶，并允許他再將此權(quán)限授予其他用戶。GRANTINSERTONTABLESCTOU5WITHGRANTOPTION；例6.GRANTINSERTONTABLESCTOU6WITHGRANTOPTION；例7.GRANTINSERTONTABLESCTOU7；例8.DBA把在數(shù)據(jù)庫(kù)S-C中建立表的權(quán)限授予用戶U8.GRANTCREATETABONDATABASES_CTOU8;二.REVOKE基本格式：REVOKE<權(quán)限>[,<權(quán)限>]…[on<對(duì)象類型><對(duì)象名>]FROM<用戶>[,<用戶>]…;例9.把用戶U4修改學(xué)生學(xué)號(hào)的權(quán)限收回.REVOKEUPDATE(Sno)ONTABLEStudentFROMU4;例10.收回所有用戶對(duì)SC表的查詢權(quán)限.REVOKESELECTONTABLESCFROMPUBLIC;例11.把用戶U5對(duì)表SC的INSERT權(quán)限收回.REVOKEINSERTONTABLESCFROMU5；

DBA：擁有所有對(duì)象的所有權(quán)限不同的權(quán)限授予不同的用戶用戶：擁有自己建立的對(duì)象的全部的操作權(quán)限GRANT：授予其他用戶被授權(quán)的用戶“繼續(xù)授權(quán)”許可：再授予所有授予出去的權(quán)力在必要時(shí)又都可用REVOKE語句收回三.創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)模式的權(quán)限D(zhuǎn)BA在創(chuàng)建用戶時(shí)實(shí)現(xiàn)CREATEUSER語句格式CREATEUSER<username>［WITH］［DBA|RESOURCE|CONNECT］權(quán)限與可執(zhí)行的操作對(duì)照表4.1.5數(shù)據(jù)庫(kù)角色數(shù)據(jù)庫(kù)角色：被命名的一組與數(shù)據(jù)庫(kù)操作相關(guān)的權(quán)限角色是權(quán)限的集合可以為一組具有相同權(quán)限的用戶創(chuàng)建一個(gè)角色簡(jiǎn)化授權(quán)的過程一.角色的創(chuàng)建CREATEROLE<角色名>二.給角色授權(quán)GRANT<權(quán)限>［，<權(quán)限>］…ON<對(duì)象類型>對(duì)象名TO<角色>［，<角色>］…三.將一個(gè)角色授予其他的角色或用戶GRANT<角色1>［，<角色2>］…TO<角色3>［，<用戶1>］…［WITHADMINOPTION］四.角色權(quán)限的收回REVOKE<權(quán)限>［，<權(quán)限>］…ON<對(duì)象類型><對(duì)象名>FROM<角色>［，<角色>］…例12.通過角色來實(shí)現(xiàn)將一組權(quán)限授予一個(gè)用戶。1.首先創(chuàng)建一個(gè)角色R1CREATEROLER1；2.然后使用GRANT語句，使角色R1擁有Student表的SELECT、UPDATE、INSERT權(quán)限GRANTSELECT，UPDATE，INSERTONTABLEStudentTOR1；3.將這個(gè)角色授予王平，張明，趙玲。使他們具有角色R1所包含的全部權(quán)限GRANTR1TO王平，張明，趙玲；4.可以一次性通過R1來回收王平的這3個(gè)權(quán)限REVOKER1FROM王平；例13.角色的權(quán)限修改GRANTDELETEONTABLEStudentTOR1例14.REVOKESELECTONTABLEStudentFROMR1；4.1.6強(qiáng)制存取控制(MAC)方法自主存取控制缺點(diǎn)：可能存在數(shù)據(jù)的“無意泄露”原因：這種機(jī)制僅僅通過對(duì)數(shù)據(jù)的存取權(quán)限來進(jìn)行安全控制，而數(shù)據(jù)本身并無安全性標(biāo)記解決：對(duì)系統(tǒng)控制下的所有主客體實(shí)施強(qiáng)制存取控制策略

強(qiáng)制存取控制（MAC)保證更高程度的安全性用戶不能直接感知或進(jìn)行控制適用于對(duì)數(shù)據(jù)有嚴(yán)格而固定密級(jí)分類的部門

軍事部門政府部門主體是系統(tǒng)中的活動(dòng)實(shí)體DBMS所管理的實(shí)際用戶代表用戶的各進(jìn)程客體是系統(tǒng)中的被動(dòng)實(shí)體，是受主體操縱的文件基表索引視圖敏感度標(biāo)記（Label）絕密（TopSecret）機(jī)密（Secret）可信（Confidential）公開（Public）主體的敏感度標(biāo)記稱為許可證級(jí)別（ClearanceLevel）客體的敏感度標(biāo)記稱為密級(jí)（ClassificationLevel）強(qiáng)制存取控制規(guī)則(1)僅當(dāng)主體的許可證級(jí)別大于或等于客體的密級(jí)時(shí)，該主體才能讀取相應(yīng)的客體(2)僅當(dāng)主體的許可證級(jí)別等于客體的密級(jí)時(shí)，該主體才能寫相應(yīng)的客體修正規(guī)則主體的許可證級(jí)別<=客體的密級(jí)主體能寫客體規(guī)則的共同點(diǎn)禁止了擁有高許可證級(jí)別的主體更新低密級(jí)的數(shù)據(jù)對(duì)象DAC與MAC共同構(gòu)成DBMS的安全機(jī)制實(shí)現(xiàn)MAC時(shí)要首先實(shí)現(xiàn)DAC原因：較高安全性級(jí)別提供的安全保護(hù)要包含較低級(jí)別的所有保護(hù)DAC+MAC安全檢查示意圖

SQL語法分析&語義檢查

DAC檢查安全檢查MAC檢查

繼續(xù)語義檢查4.2視圖機(jī)制把要保密的數(shù)據(jù)對(duì)無權(quán)存取這些數(shù)據(jù)的用戶隱藏起來，對(duì)數(shù)據(jù)提供一定程度的安全保護(hù)主要功能是提供數(shù)據(jù)獨(dú)立性，無法完全滿足要求間接實(shí)現(xiàn)了支持存取謂詞的用戶權(quán)限定義例15.建立計(jì)算機(jī)系學(xué)生的視圖，把對(duì)該視圖的SELECT權(quán)限授于王平，把該視圖上的所有操作權(quán)限授于張明

CREATEVIEWCS_StudentASSELECT*FROMStudentWHERESdept='CS'；GRANTSELECTONCS_StudentTO王平；

GRANTALLPRIVILIGESONCS_StudentTO張明；4.3審計(jì)審計(jì)功能把用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的所有操作自動(dòng)記錄下來放入審計(jì)日志中。DBA可以利用審計(jì)跟蹤的信息，重現(xiàn)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)現(xiàn)有狀況的一系列事件，找出非法存取數(shù)據(jù)的人、時(shí)間和內(nèi)容等。4.3審計(jì)審計(jì)的分類用戶級(jí)審計(jì)針對(duì)自己創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫(kù)表或視圖進(jìn)行審計(jì)記錄所有用戶對(duì)這些表或視圖的一切成功和（或）不成功的訪問要求以及各種類型的SQL操作系統(tǒng)級(jí)審計(jì)DBA設(shè)置監(jiān)測(cè)成功或失敗的登錄要求監(jiān)測(cè)GRANT和REVOKE操作以及其他數(shù)據(jù)庫(kù)級(jí)權(quán)限下的操作AUDIT語句：設(shè)置審計(jì)功能NOAUDIT語句：取消審計(jì)功能例16.對(duì)修改SC表結(jié)構(gòu)或修改SC表數(shù)據(jù)的操作進(jìn)行審計(jì)AUDITALTER，UPDATEONSC；例17.取消對(duì)SC表的一切審計(jì)NOAUDITALTER，UPDATEONSC；4.4數(shù)據(jù)加密數(shù)據(jù)加密數(shù)據(jù)加密是防止數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)和傳輸中失密的有效手段。數(shù)據(jù)加密的基本思想：根據(jù)一定的算法將原始數(shù)據(jù)（術(shù)語為明文）變換為不可直接識(shí)別的格式（術(shù)語為密文），從而使得不知道解密算法的人無法獲知數(shù)據(jù)的內(nèi)容。加密方法：替換方法。使用密鑰將明文中的每一個(gè)字符轉(zhuǎn)換為密文中的一個(gè)字符。置換方法。僅將明文的字符按不同的順序重新排列。

將這兩種方法合起來就能提供相當(dāng)高的安全程度。習(xí)題有兩個(gè)關(guān)系模式：職工（職工號(hào)，姓名，年齡，職務(wù)，工資，部門號(hào)）部門（部門號(hào)，名稱，經(jīng)理名，地址，電話號(hào)）