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1、数据库系统原理Database System Principles四川大学计算机学院张天庆 2016.9第四章 数据库安全性n 数据库的安全性是指保护数据库以防 止不合法的使用所造成的数据泄露、更改 或破坏。n 数据库的安全性和计算机系统的安全 性是紧密联系、相互支持的。*数据库系统概论- 第4章3/36本章目录n4.1 计算机安全性概述n4.2 数据库安全性控制n4.3 视图机制n4.4 审计n4.5 数据加密n4.6 统计数据库的安全性*数据库系统概论- 第4章4/364.1 计算机安全性概述4.1.1 计算机系统的三类安全性问题n技术安全类采用具有一定安全性的硬件、软件来实现对计算机 系
2、统及其所存数据的安全保护。n管理安全类软硬件意外故障，场地的意外事故，计算机设备 和数据介质的物理破坏、丢失等安全问题。n政策法律类政府部门建立的有关计算机犯罪、数据安全保密 的法律道德准则和政策法规、法令。*数据库系统概论- 第4章5/364.1.2 安全标准简介 （了解）nTCSEC(桔皮书)/TDI(紫皮书)四组7级nA1, B3, B2, B1, C2, C1, DnCC(通用准则) 7个等级nEAL1EAL7*数据库系统概论- 第4章6/36本章目录n4.1 计算机安全性概述n4.2 数据库安全性控制n4.3 视图机制n4.4 审计n4.5 数据加密n4.6 统计数据库的安全性*数据
3、库系统概论- 第4章7/364.2 数据库安全性控制n在一般计算机系统中，安全措施是一级一级 层层设置的：用户DBMS OS DB用户标识 和鉴别存取控制操作系统 安全保护数据密码存储*数据库系统概论- 第4章8/364.2.1 用户标识与鉴别n一般通过用户名和口令来实现。n用户标识 用户名 用户标识号n口令 用于核实用户*数据库系统概论- 第4章9/364.2.2 存取控制n数据库安全性所关心的主要是 DBMS的存取 控制机制。n确保只有合法用户才能访问数据库，一般通 过授权来实现。*数据库系统概论- 第4章10/364.2.2 存取控制n存取控制机制主要包括两部分：（1）定义用户权限定义不
4、同用户对于不同的数据对象允许执行的 操作权限。（2）合法权限检查用户发出存取数据库的操作请求后，DBMS查找 数据字典中存储的权限定义，检查用户操作的合 法性。*数据库系统概论- 第4章11/364.2.2 存取控制n自主存取控制 DACn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，而且 用户还可将其拥有的存取权限转授给其他用户 。n当前大型的DBMS一般都支持C2级中的自主存取 控制（DAC），SQL标准也通过GRANT语句和 REVOKE语句对其提供了支持。n强制存取控制 MACn每一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
5、一个对象，只有具有合法许可证的用户才可以存取。n有些DBMS也支持B1级中的强制存取控制(MAC)。*数据库系统概论- 第4章12/364.2.2 存取控制n自主存取控制 DACn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，而且用户还可将其拥有的存取权限转授给其他用户。n当前大型的DBMS一般都支持C2级中的自主存取控制（DAC），SQL标准也通过 GRANT语句和REVOKE语句对其提供了支持。n强制存取控制 MACn每一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。对于任一个对 象，只有具有合法许可证的用户才可以存取。n有些DBMS也支
6、持B1级中的强制存取控制(MAC) 。*数据库系统概论- 第4章13/364.2.3 自主存取控制(DAC)方法n用户权限是由两个要素组成的：(1) 数据对象(2) 操作类型n定义一个用户的存取权限就是要定义这个用 户可以在哪些数据对象上进行哪些类型的操 作。n存取权限的定义称为授权。*数据库系统概论- 第4章14/364.2.3 自主存取控制(DAC)方法n表4.3 关系系统中的存取权限数据对象操作类型模式 (建表)模式 外模式 内模式建立、修改、检索 建立、修改、检索 建立、修改、检索数据表 属性列查找、插入、修改、删除 查找、插入、修改、删除*数据库系统概论- 第4章15/364.2.4
7、 授权(Authorization)与回收nSQL的授权n授权语句 GRANTn格式 GRANT , , ON , TO , WITH GRANT OPTION;*数据库系统概论- 第4章16/364.2.4 授权(Authorization)与回收n例1：把查询Student表的权限授给U1。GRANT SELECT ON StudentTO U1;n例2：将Student, Course两个表上的全部权 限授给U2，U3。GRANT ALL PRIVILEGESON Student, CourseTO U2,U3;*数据库系统概论- 第4章17/364.2.4 授权(Authorizati
8、on)与回收nSQL权限回收nREVOKEn格式 REVOKE , , ON , FROM , CASCADE|RESTRICT;*数据库系统概论- 第4章18/364.2.4 授权(Authorization)与回收n例8 把用户修改学生学号的权限收回 REVOKE UPDATE (Sno) ON TABLE Student FROM U4;n例9 收回所有用户对表SC的查询权限 REVOKE SELECT ON TABLE SC FROM PUBLIC;*数据库系统概论- 第4章19/36创建数据库模式的权限n对模式的授权可在由DBA创建用户时实现 CREATE USER WITH DBA
9、|RESOURCE|CONNECTnDBA 数据库的超级用户nRESOURCE 不能创建用户和模式，可以创建表 等对象*数据库系统概论- 第4章20/364.2.5 数据库角色n数据库角色 被命名的一组与数据库操作相 关的权限（权限的集合）n创建角色nCREATE ROLE ;n角色授权nGRANT命令*数据库系统概论- 第4章21/364.2.5 数据库角色n将一个角色授予其它角色或用户nGRANT , TO |, |n角色权限的收回nREVOKE*数据库系统概论- 第4章22/36Tips: Postgres的角色与用户n在语法结构上，Postgres对角色和用户几乎 同样处理n用户就是默
10、认有LOGIN权限的角色，下面两条 语句完全等价：CREATE ROLE U1 LOGIN;CREATE USER U1;nGRANT对角色或用户授权nREVOKE从角色或用户收回权限*数据库系统概论- 第4章23/364.2.6 强制存取控制(MAC)方法nDBMS管理的全部实体分为主体和客体两大 类n主体是系统中的活动实体n包括DBMS所管理的实际用户和代表用户的各进程。n客体是系统中的被动实体，受主体操纵n包括文件、基表、索引、视图等n对于主体和客体，DBMS为它们每个实例（ 值）指派一个敏感度标记（Label）。*数据库系统概论- 第4章24/364.2.6 强制存取控制(MAC)方法
11、n敏感度标记被分成若干级别n例如绝密(Top Secret)、机密(Secret)、可信 (Confidential)、公开(Public)等。n主体的敏感度标记称为许可证级别(Clearance Level)n客体的敏感度标记称为密级（Classification Level）nMAC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。 n当某一用户（或一主体）以标记label注册入系统时，系统要求他对任何客体的存取 必须遵循如下规则： n(1)仅当主体的许可证级别大于或等于客体的密级时，该主体才能读取相应的客体； (2)仅当主体的许可证级别等于客体的密级时，该
12、主体才能写相应的客体。*数据库系统概论- 第4章25/364.2.6 强制存取控制(MAC)方法n敏感度标记被分成若干级别n例如绝密(Top Secret)、机密(Secret)、可信(Confidential)、公开(Public)等。n主体的敏感度标记称为许可证级别(Clearance Level)n客体的敏感度标记称为密级（Classification Level）nMAC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 。 n当某一用户（一主体）以标记label注册入系统 时，系统要求他对任何客体的存取必须遵循如 下规则： 1.仅当主体的许可证级别大于
13、或等于客体的密级 时，该主体才能读取相应的客体；2.仅当主体的许可证级别等于客体的密级时，该主 体才能写相应的客体。*数据库系统概论- 第4章26/36本章目录n4.1 计算机安全性概述n4.2 数据库安全性控制n4.3 视图机制n4.4 审计n4.5 数据加密n4.6 统计数据库的安全性*数据库系统概论- 第4章27/364.3 视图机制n视图是实施安全性控制的一种有效机制。n通过为不同用户定义不同的视图，并对每个用 户授予在某个视图上的存取权限。可以严格限 制每个用户对基表的存取操作，如只能存取基 表中的某些列、某些行，从而把要保密的数据 对无权存取的用户隐藏起来，自动地对数据提 供一定程
14、度的安全保护。n视图机制间接地实现了支持存取谓词的用户权限 定义。*数据库系统概论- 第4章28/364.3 视图机制例14：nCREATE VIEW CS_StudentASSELECT *FROM StudentWHERE Sdept=CS;*数据库系统概论- 第4章29/364.3 视图机制GRANT SELECTON CS_StudentTO 王平; GRANT ALL PRIVILEGES ON CS_StudentTO 张明;*数据库系统概论- 第4章30/36本章目录n4.1 计算机安全性概述n4.2 数据库安全性控制n4.3 视图机制n4.4 审计n4.5 数据加密n4.6 统
15、计数据库的安全性*数据库系统概论- 第4章31/364.4 审计（Audit）n按照TDI/TCSEC标准中安全策略的要求，“ 审计”功能是DBMS达到C2以上安全级别必不 可少的一项指标。n审计功能把用户对数据库的所有操作自动记 录下来防入审计日志（Audit Log）中。DBA 可以利用审计跟踪的信息，找出非法存取数 据的人、时间和内容等。n审计通常是很费时间和空间的，一般可以根 据应用对安全性的要求，灵活地打开或关闭 审计功能。*数据库系统概论- 第4章32/36本章目录n4.1 计算机安全性概述n4.2 数据库安全性控制n4.3 视图机制n4.4 审计n4.5 数据加密n4.6 统计数
16、据库的安全性*数据库系统概论- 第4章33/364.5 数据加密n对于高度敏感性数据，除以上安全性措施外 ，还可以采用数据加密技术。n数据加密是防止数据库中数据在存储和传输 中失密的有效手段。nDES，RSA*数据库系统概论- 第4章34/36本章目录n4.1 计算机安全性概述n4.2 数据库安全性控制n4.3 视图机制n4.4 审计n4.5 数据加密n4.6 统计数据库的安全性*数据库系统概论- 第4章35/364.6 统计数据库的安全性(简单了解)n统计数据库运行用户查询聚集型信息n统计数据库常存在的安全性隐患n多个合法查询组合起来推算出个别元组的详细 信息n解决的一般方法n限制查询次数n数理统计方法 如数据污染*数据库系统概论- 第4章36/36Any Question?Th
