网络安全数据库系统安全技术

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1、退出退出网络安全技术网络安全技术学习目的：l掌握数据库安全的威胁l了解数据库安全技术的安全评估策略l了解并掌握数据库加密技术l了解并掌握数据库备份和恢复技术方法及策略l了解并掌握PROTECTl了解并运用ORACLE中的安全技术 学习重点： 数据库安全的威胁 数据库加密技术 数据库备份和恢复 PROTECT数据库系统担负着存储和管理数据信息的任 务数据库的安全性，就是防止非法用户使用 数据库造成数据泄露、更改或破坏，以达到 保护数据库的目的。数据库中数据必须在数 据库管理系统（DBMS）统一的严格的控制之 下，只允许有合法使用权限的用户访问，尽 可能杜绝所有可能对数据库的非法访问。一 个DBM

2、S能否有效地保证数据库的安全性是它 的主要性能指标之一 71 数据库系统安全概述 本节就对数据库系统安全的重要性、 数据库系统面临的威胁、安全需求、数据库 系统的安全策略与安全评估和数据库系统安 全模型与控制作讨论 计算机系统内数据的组织形式主要有2种 ：一种为文件的形式；另一种为数据库的形 式 。 文件形式的数据缺乏数据的共享性， 这种形式的数据组织方式在数据库系统内很 少被使用 。 数据库组织形式的这种数据组织方式以 其数据具有共享性、独立性、一致性、完整 性和可控性的优点，这种形式的数据组织方 式在数据库系统内被广泛应用，成为了目前 计算机系统存储数据的主要形式。.711 据库系统安全简

3、介v1、数据库安全面临的威胁 。v2、数据库安全的特性。v3、数据库安全的重要性 .v4、数据库的安全需求 数据库面临的安全威胁大致主要有两个方面：一种为人为因素。另一种为自然因素。 人为的因素主要有六种：v非授权用户的非法存取数据或篡改数据v授权用户在输入或处理数据过程中对发生了 变动的数据进行了输入或处理导致了数据库 内部的数据不正确；v授权用户的故意破坏数据或泄露机密、敏感 的数据资料；1.数据库安全面临的威胁4 程序员设计安装了木马程序在装有数据库文件的 计算机内部导致数据库内的数据资料被窃取； 5 系统设计人员为了回避系统的安全功能安装了不 安全的系统在系统内部； 6 存储介质的丢失

4、 自然因素主要有三种：计算机硬件故障引起数据库内数据的丢失 或破坏（例如，存储设备故障造成数据信 息的丢失或破坏）；软件保护功能失效造成的数据信息的泄露 （例如，系统本身在设计上的缺陷，如缺 少或破坏了存取控制机制，造成了数据信 息的泄露）；计算机病毒入侵数据库系统破坏和修改数 据库软件或数据。 就数据库的而言，即要访问控制方便，同 时也要保证数据的安全，为此它具有如下 的特性：v据库的完整性；v数据库内数据元素的完整性；v数据库内数据的一致性；v数据库内数据的稳定性；v数据库内数据的可访问控制。 2. 数据库安全的特性 为何把数据库的安全提到如此高的原因 ？主要有以下几种因素： v在一个数据

5、库内有着大量的数据，同时这些 数据被大量的用户共同使用共享，这些 用户都有自己不同职责和权限，为保证各用 户都能精确的完成自己的职责和 任务，为 保证数据库内数据的完整性和数据的一致性 ，对其使用数据库内数据的范围和权限都必 须作出严格的控制，使得每位用户都能得到 与其权力相当的对数据库内数据的访问权限 。3. 数据库安全的重要性v数据库内数据的冗余度很小，一旦对数据进 行了修改，原来存储的数值就发生了破坏， 而几乎无同等的 数据来帮助恢复数据库内数 据原来的值。因此必须有一套数据库恢复技 术，用以保证数据库系统出现故障后来恢复 数据库。保证数据库内数据的稳定性。v由于通常情况下，数据库系统都

6、是支持多个 用户同时对数据库进行数据的存取，既要保 证数据库系统内数据的易修改性，同时也要 保证其一致性和稳定性，必须采取相应的安 全策略，避免由此带来的对数据库的安全造 成的威胁。由此可以知道数据库系统给人们的工作带来 了效率和方便的同时也给我们带来了数据安全的不 稳定因素。数据库的安全可分为两大类： 其一、是物理介质的安全。 其二、是存储介质上的数据的逻辑安全。对于 物理介质只要出现了破坏，那几乎是无法在 恢复的，只能小心保管和使用，而下面主要 讨论它的逻辑安全。4. 数据库的安全需求数据库的逻辑安全是指在不改变现有的 数据库管理系统的情况下，对现有的数据或 对新数据的新的应用力，它对数据

7、库系统的 一个最为重要的要求就是其应用系统内数据 的独立性。数据库的安全除了数据库内数据本身外 ，还要考虑安全可靠数据库管理系统的和安 全可靠的操作系统。对操作系统的安全主要表现有四种安全需求： 操作系统应 具有能防止对数据库系统管理程 序和用户应用程序的非法修改能力； 操作系统应具有对用户合法性的认证能力， 对非法用户进入时及时处理并报警能力； 操作系统应具有能正确的使用I/O操作的能力 ； 操作系统应具有保护存储器（内部存储器和 外不存储器）内的数据不被非法使用和修改 的能力。对数据库系统除了要求使用方便外， 对数据库管理系统的安全主要有五种安全需 求： 具有正确识别用户的功能的能力：即能

8、对用 户的身份进行识别和验证，防止 非法用户进 入系统； 具有对合法用户进行访问控制的能力：即能 对合法用户对数据库内的授权数据进行访问 控制，使不同的用户只能对它具有合法权限 的数据进行访问控制； 具有对各种规定的功能的命令的正确的编译 和解释能力：即能正确的执行各种规定的功 能操作，同时还要能正确的传递各变量的值 ； 具有保证和维护数据库系统内数据的安全性和 完整性的功能力：即能防止合法用户对数据库 内数据的非法修改，还要有当合法用户对数据 库内数据进行逻辑上的修改后不会对其他的合 法用户造成影响，同时也能防止非法用户对数 据库内数据的访问和控制； 具有易维护性和可用性：即当数据库内数据遭

9、 到破坏时能及时的修复能力，也能对数据库内 数据具有备份的功能，同时也具有方便用户访 问授权数据库内数据，并具有安全通信的能力 。对数据库系统内数据库的安全性的要求主要有六种 需求： 数据库的完整性：数据库的完整性是数据库系统 、操作系统和计算机管理和使用者3方面的责任 。数据库系统必须对数据库进行访问控制，确保 只有授权用户才能对数据库进行访问控制（更新 修改、删除），防止非非人为因素的灾难。对操 作系统和计算机使用和管理者来讲，必须对数据 库系统内的数据进行周期性的备份，用以防止由 于各种灾害造成的重大影响。 数据元素的完整性：数据库元素的完整性指的是 数据库元素的正确性和准确性，数据库系

10、统能帮 助用户及时发现错误并纠正。审计性：在数据库的应用中需要对数据库的 所有访问产生审计记录，用以帮助在事后查 看什么人对数据库进行了什么操作，带来了 什么影响，以便维护数据库的完整性。数据 库的审计跟踪包括对记录、字段和数据元素 的访问记录。可获取性：数据库内的数据能被用户进行读 取。访问控制：DBMS必须对用户访问的数据进行 规定。规定哪些数据可以访问，哪些不能访 问。用户认证：DBMS应具有严格的用户身份识别 和认证。DBMS可能要求用户输入口令、日期 时间，用以确定用户的合法性。表7-1数据库的安全功能、安全区域和安全过程区 域安全功能和安全过程外部过程个人安全许可证、口令保护、信息

11、等级和安全 策略规则、检测和字段处理通信线路数据加密物理环境确定文件、处理者、计算机终端的安全（信息辐射的屏蔽和放泄密、防倒）数据存储数据加密、数据备份、存储器的安全（防倒、物理破坏）处理机软件、硬件用户授权、存取控制、对盗窃的监视记录、数 据的痕迹、内容的保护、建立特权状态、安全可靠的硬件712 数据库系统的安全策略与安全评估 数据库的安全策略是指导管理、保护和 传递敏感信息的法则和方法的准则的集合 （包括安全管理策略、访问控制策略和信 息控制策略） 对于不同的数据库形式我们有不同的安全 控制策略。但我们也需要对安全性有一个 基本的评估原则，以及数据库的审计，在 此基础上可以有多种安全策略。

12、下面分别 给予介绍。 1. 安全性问题的基本原则 v基于数据库的安全访问，提出以下几点实施安 全的评估原则： v（1）选择性访问控制(Discretionary Access Controls DAC)：DAC用来决定用户是否有权访 问数据库对象；v（2）验证：验证就是保证只有授权的合法用户 才能注册和访问；v（3）授权：对不同的用户访问数据库授予不同 的权限；v（4）审计：监视系统发生的一切事件。 2 数据库的安全评估 v数据系统的完整性：指系统是否存在功能上的缺陷， 由此带来的安全影患。v数据库系统的可信性：通过对系统进行分析、测试、 观测和求证取得系统防止各种可能的攻击能力。v篡改检测：

13、防止非授权的修改，即使安全机制证明是 正确的，未授权的合法用户的修改也会破坏其安全性 。v系统的灵活性：指的是系统执行广泛、多种多样、不 同环境下不同安全策略的能力。v用户的方便性：在保证数据库系统安全的前提下，能 尽力使用户使用方便和灵活。v降低管理成本：对因安全需要的特殊操作带来的管理 费用应尽量的减少，同时也要注意效率的提高，并能 平衡。对一个数据库进行安全审计和评价，需要什么 样的共享方式，什么样的存取控制方式，什么样的安 全等级，以及由此带来的成本开销和安全需求都要考 虑，并尽量减到最低。3 数据库系统的管理安全控制策略基于上述四点原则，数据库系统提供了四种基本 策略进行安全性控制：

14、 v创建服务器时，数据库系统将所有权限都分配给系 统管理员，系统管理员可以在服务器上增加注册者 (Logins)(只有系统管理员有此权限)。Logins可以 登录服务器但不能访问数据库。数据库属主(DBO)有 权增加用户(users)，users可以使用分配给它的数 据库。当users访数据库时，首先以Logins身份进入 服务器，系统自动打开默认数据库，Logins身份转 化为users身份。 v用户登录后，系统要通过口令进行验证，以防止非 法用户盗用他人的用户名进行登录。这一验证步骤 在登录时的注册对话框中出现，注册与验证同时进 行，用户名与口令有一个不符，登录请求被拒绝。v数据库系统提供

15、了Audit Server，它是能够全面审 计跟踪服务器上一切活动的工具，在某些情况下， 我们难以阻止非法操作的发生，但至少可以监视非 法操作，并采取跟踪措施，找出非法执行操作的人 。 v权限使得用户在数据库中活动范围仅被容许在小范 围内，大大提高了数据库的安全性。在数据库系统 系统中，对象的所有者或创建者自动被授予对对象 的许可权。所有者则有权决定把许可权授予其他用 户。数据库系统提供了GRANT和REVOKE命令，以便授 予或取消许可权。数据库所有者和系统管理员享有 特殊许可权，包括数据库所有者(Database Owner,DBO)对自己所拥有的数据库中的一切对象具 有全部许可权；系统管

16、理员(System Administrantion,SA)享有服务器内的所有数据库的 一切对象的许可权。v除了以上四点基本策略，数据库系统数据库中还 提供了两种对象视图和存储过程用于增强系 统的安全性。视图和存储过程像数据库中的其他 对象，也要进行权限设定，这样用户只能取得对 视图和存储过程的授权，而无法访问底层表。视 图可以限制底层表的可见列，从而限制用户能查 询的数据列的种类，还能通过应用Where子句限制 表返回的行。 4 访问控制策略v知需策略：根据用户对数据库内数据的需求，让 用户得到与自己身份相当的对数据库内数据访问 控制权限。v最大程度上的共享策略：数据库系统由于安全的 需要对数据的访问控制有严格的控制和保护措施 ，但在这种共享策略的指导下，能使数据信息在 最大可能的程度上给所有用户共享，但也不是所 有用户都能对所有数据都能访问控制，而是只有 与其身份相当的用户才能对其权限下的数据进行 访问控制。v根据历史的存取记录的访问控制策略：