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1、第4章 数据库的安全性,Email: ,学习目标,通过本章学习，要求掌握： 计算机安全评估标准 DAC与MAC 授权与回收语句 视图的保护机制 审计功能 数据加密的基本术语,问题的提出 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,第4章 数据库安全性,数据库的安全性问题,数据库安全性（续）,什么是数据库的安全性 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。 什么是数据的
2、保密 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。,目 录,4.1 计算机安全性概论,4.1.1 计算机系统的三类安全性问题 4.1.2 可信计算机系统评测标准,4.1.1 计算机系统的三类安全性问题,什么是计算机系统安全性 为计算机系统建立和采取的各种安全保护措施，以保护计算机系统中的硬件、软件及数据，防止其因偶然或恶意的原因使系统遭到破坏，数据遭到更改或泄露等。,计算机系统的三类安全性问题（续）,三类计算机系统安全性问题 技术安全类 管理安全类 政策法律类,4.1 计算机安全性概论,4.1.1 计算机系统的三类安全性问题 4.1.2 可
3、信计算机系统评测标准,4.1.2 可信计算机系统评测标准,为降低进而消除对系统的安全攻击，各国引用或制定了一系列安全标准 TCSEC (桔皮书) CC标准,可信计算机系统评测标准（续）,1985年美国国防部（DoD）正式颁布 DoD可信计算机系统评估标准（简称TCSEC或DoD85） TCSEC又称桔皮书 TCSEC标准的目的 提供一种标准，使用户可以对其计算机系统内敏感信息安全操作的可信程度做评估。 给计算机行业的制造商提供一种可循的指导规则，使其产品能够更好地满足敏感应用的安全需求。,可信计算机系统评测标准（续）,TDI/TCSEC标准的基本内容 TDI与TCSEC一样，从四个方面来描述安
4、全性级别划分的指标 安全策略 责任 保证 文档,TCSEC/TDI安全级别划分,可信计算机系统评测标准（续）,可信计算机系统评测标准（续）,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， 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。,可信计算机系统评测标准（续）,D级：最小保护级 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,可信计算机系统评测标准（续
5、）,C1级：自主安全保护 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。,可信计算机系统评测标准（续）,C2级：受控的存取保护 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,可信计算机系统评测标准（续）,典型例子 操作系统 Microsoft的Windows NT 3.5， 数字设备公司的Open VMS VAX 6.0和6.1 数据库 Oracle公司的Oracle 7 Sybase公司的 SQL
6、 Server 11.0.6,可信计算机系统评测标准（续）,B1级：标记安全保护 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,可信计算机系统评测标准（续）,典型例子 操作系统 数字设备公司的SEVMS VAX Version 6.0 惠普公司的HP-UX BLS release 4.0.9+ 数据库 Oracle公司的Trusted Oracle 7 Sybase公司的Secure SQL Server version 11.0.6 Informix公司的Incorporat
7、ed INFORMIX-OnLine / Secure 5.0,可信计算机系统评测标准（续）,B2级：结构化保护 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,可信计算机系统评测标准（续）,典型例子 操作系统 只有Trusted Information Systems公司的Trusted XENIX一种产品 标准的网络产品 只有Cryptek Secure Communications公司的LLC VSLAN一种产品 数据库 没有符合B2标准的产品,可信计算机系统评测标准（续）,B3级：安全域级 安全域。 该级的TC
8、B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。,可信计算机系统评测标准（续）,A1级：验证设计 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。,可信计算机系统评测标准（续）,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。,目 录,4.2 数据库安全性控制,数据库访问原理,数据库安全性控制（con.）,非法使用数据库的情况 用户编写一段合法的程序绕过DBMS及其授权机制，通过操作系统直接存取、修改或备
9、份数据库中的数据； 直接或编写应用程序执行非授权操作；,数据库安全性控制（con.）,通过多次合法查询数据库从中推导出一些保密数据 例：某数据库应用系统禁止查询单个人的工资，但允许查任意一组人的平均工资。用户甲想了解张三的工资，于是他： 首先查询包括张三在内的一组人的平均工资 然后查用自己替换张三后这组人的平均工资 从而推导出张三的工资 破坏安全性的行为可能是无意的，故意的，恶意的。,计算机系统中的安全模型,方法：,数据库安全性控制概述（续）,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 密码存储,访问控制,4.2.1 用户标识与鉴别,用户标识与鉴别（Identificat
10、ion 语义：将对指定操作对象的指定操作权限授予指定的用户,GRANT（con.）,发出GRANT： DBA 数据库对象创建者（即属主Owner） 拥有该权限的用户 接受权限的用户 一个或多个具体用户 PUBLIC（全体用户）,WITH GRANT OPTION子句,指定了WITH GRANT OPTION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WITH GRANT OPTION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,例题,例1 把查询Student表权限授给用户U1 GRANT SELECT ON TABLE Student TO U1;,例题（
11、续）,例2 把对Student表和Course表的全部权限授予用户U2和U3 GRANT ALL PRIVILEGES ON TABLE Student, Course TO U2, U3;,例题（续）,例3 把对表SC的查询权限授予所有用户 GRANT SELECT ON TABLE SC TO PUBLIC;,例题（续）,例4 把查询Student表和修改学生学号的权限授给用户U4 GRANT UPDATE(Sno), SELECT ON TABLE Student TO U4;,例题（续）,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 GRANT INS
12、ERT ON TABLE SC TO U5 WITH GRANT OPTION;,传播权限,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： GRANT INSERT ON TABLE SC TO U6 WITH GRANT OPTION; 同样，U6还可以将此权限授予U7： GRANT INSERT ON TABLE SC TO U7; 但U7不能再传播此权限。 U5- U6- U7,例题（续）,例6 DBA把在数据库S_C中建立表的权限授予用户U8 GRANT CREATETAB ON DATABASE S_C TO U8;,授权与回收（con.）,二、REVOK
13、E 语句的一般格式为： REVOKE ,. ON FROM ,.; 功能：从指定用户那里收回对指定对象的指定权限,例题,例7 把用户U4修改学生学号的权限收回 REVOKE UPDATE(Sno) ON TABLE Student FROM U4;,例题（续）,例8 收回所有用户对表SC的查询权限 REVOKE SELECT ON TABLE SC FROM PUBLIC;,例题（续）,例9 把用户U5对SC表的INSERT权限收回 REVOKE INSERT ON TABLE SC FROM U5 CASCADE ; 将用户U5的INSERT权限收回的时候必须级联（CASCADE）收回 系统
14、只收回直接或间接从U5处获得的权限;,4.2.5 强制存取控制方法,什么是强制存取控制 强制存取控制(MAC)是指系统为保证更高程度的安全性，按照TDI/TCSEC标准中安全策略的要求，所采取的强制存取检查手段。 MAC不是用户能直接感知或进行控制的。 MAC适用于对数据有严格而固定密级分类的部门 军事部门 政府部门,强制存取控制方法（续）,主体与客体 在MAC中，DBMS所管理的全部实体被分为主体和客体两大类 主体是系统中的活动实体 DBMS所管理的实际用户 代表用户的各进程 客体是系统中的被动实体，是受主体操纵的 文件 基表 索引 视图,强制存取控制方法（续）,敏感度标记 对于主体和客体，
15、DBMS为它们每个实例（值）指派一个敏感度标记（Label） 敏感度标记分成若干级别 绝密（Top Secret） 机密（Secret） 可信（Confidential） 公开（Public）,强制存取控制方法（续）,主体的敏感度标记称为许可证级别（Clearance Level） 客体的敏感度标记称为密级（Classification Level） MAC机制就是通过对比主体的Label和客体的Label，最终确定主体是否能够存取客体,强制存取控制规则,依据主体和客体的安全级别，MAC中主体对客体的访问有四种方式： 向下读（Read Down，rd） 主体安全级别高于客体的安全级别时允许的读
16、操作 向上读（Read Up，ru） 主体安全级别低于客体的安全级别时允许的读操作 向下写（Write Down，wd） 主体安全级别高于客体的安全级别时允许的写操作 向上写（Write Up，wr） 主体安全级别低于客体的安全级别时允许的写操作,目 录,4.3 视图机制,视图机制把要保密的数据对无权存取这些数据的用户隐藏起来， 视图机制更主要的功能在于提供数据独立性，其安全保护功能太不精细，往往远不能达到应用系统的要求。,视图机制（续）,视图机制与授权机制配合使用 首先用视图机制屏蔽掉一部分保密数据 视图上面再进一步定义存取权限 间接实现了支持存取谓词的用户权限定义,视图机制（续）,例：王平只能检索计算机系学生的信息 先建立计算机系学生的视图CS_Student CREATE VIEW CS_Student AS SELECT FROM Student WHERE Sdept=CS；,视图机制（续）,在视图上进一步定义存取权限 GRANT SELECT ON C
