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1、数据库信息系统必备 数据库安全管理加密系统数据库安全管理加密系统以软硬件结合方式彻底解决数据泄密问题，虽然数据库非法侵入或拷贝，得到的也是一堆无法可解的乱码，而目前银行、电信部门客户数据外泄案频发，公安部门对保密规定更高，数据库裸放在服务器中，随时有泄密危险。目 录1.产品背景32.产品简介53.产品架构63.1 DBLOCK安全平台63.2 服务器端代理（Server Agent）73.3 WEB管理控制台（Console）83.4 安全方略和安全审计中心94.产品功能及特点104.1 数据库数据透明加密104.2 数据库透明访问，不需相应用作任何修改104.3 数据传播加密114.4 透明
2、安全代理114.5 三权分立管理134.6 完善的系统审计功能144.7 支持多数据库系统144.8 DBLOCK系统特点14数据库安全管理加密系统近来几年，个人信息大规模泄露、导致巨大损失的事件时有发生：1、招商银行、工商银行员工兜售客户信息，导致损失达3000多万元。 2、京东商城客户账号泄密案件。 3、CSDN几百万顾客注册信息库被黑客盗取。4、天涯社区论坛4000万顾客数据泄露。5、taobao泄密事件.6、开心网账号泄密事件1. 产品背景随着计算机技术的飞速发展，各类信息系统的应用已进一步到各个领域。但随之而来应用系统和数据库的安全问题尤为凸显。数据库系统作为信息的汇集体，是计算机信
3、息系统的核心部件，其安全性至关重要。小则关系到公司兴衰、大则关系到国家安全。在涉密单位或者大型企事业单位中，广泛的实行了安全防护措施，涉及机房安全、物理隔离、防火墙、入侵检测、加密传播等等。但就应用系统自身和数据库的安全问题却始终得不到应有的注重。同步，之前的市场上也缺少有效的应用系统和数据库安全的统一解决方案。这就致使数据库及其应用系统在安全面普遍存在某些安全隐患。其中比较严峻的几种方面表目前：（1）应用系统身份验证强度问题。目前许多应用系统自身缺少有效的强身份认证安全机制，应用服务提供者如何验证顾客的有效身份，顾客如何验证服务提供者的身份，如何保证在网络上传播的数据不被篡改。（2）数据库安
4、全问题。由于国内只能购买到C2安全级别的数据库安全系统，该类系统采用自主访问控制（DAC）模式，DBA角色能拥有至高的权限，权限可以不受限制的传播。这就使得获取DBA角色的权限成为袭击者的目的。一旦袭击者获得DBA角色的权限，数据库将对其彻底暴露，毫无任何安全性可言。数据库系统是一种复杂的系统，根据已经发布的资料，数据库存在许多漏洞，其中不少是致命的缺陷和漏洞。举例来说，号称拥有全球最安全的数据库产品的Oracle 公司在 年1 月发布了其季度安全补丁包，该补丁包修补了多种产品中的80 多种漏洞。其中不少漏洞可以非常容易地被黑客运用，一旦遭到袭击将给顾客导致严重影响。数据库及其应用系统每天都也
5、许受到涉及SQL注入袭击在内的广泛的袭击。袭击者运用应用程序设计中的漏洞，对数据库系统发起袭击，获得不应当具有的权限，甚至下载整个数据库文献，给数据库的安全导致严重威胁。C2级数据库采用基于口令的认证方式。自身缺少有效的登录口令管理机制，口令更换周期长，使用复杂口令很困难，口令泄露的风险大。由于C2级商业数据库管理系统在上述各个安全面的不可信，袭击者也许通过非正常途径来访问数据库，破坏系统的安全性。2. 产品简介DBLOCK数据库安全管理系统（简称“DBLOCK 系统”）是一款多数据库平台安全加固系统，该产品可以实现对数据库数据的加密存储、强制权限控制、敏感数据访问审计。DBLOCK系统可以避
6、免绕过公司边界（FireWall、IDSIPS等）防护的外部数据袭击、来自于内部的高权限顾客（DBA、开发人员、第三方外包服务提供商）的数据窃取、以及由于磁盘、磁带失窃等引起的数据泄密。在对既有应用不做任何更改的状况下，DBLOCK系统可以对数据库应用系统中的数据，进行数据透明加密；并在既有的数据库权限访问控制的基本上，增长了数据安全管理员（DSA）进行加密数据的加密和解密权限控制，有效避免数据库特权顾客访问敏感数据；同步增长了数据审计员（DAA）对安全行为和敏感信息的访问进行审计追踪。目前主流数据库安全加固方案涉及前置代理、应用加密和数据库自带加密选件TDE。前置代理需要应用大幅改造、大量数
7、据库核心特性无法使用；应用加密必须由应用实现数据加密，加密数据无法检索。同步需相应用系统进行大幅度的改造，已有系统无法透明移植；此外国外数据库所提供的TDE 不能集成国产加密算法，不符合国家密码政策。因此这几种方案始终未能得到有效推广。DBLOCK 通过自主专利SQL 智能分析引擎和密文索引等核心技术，突破了老式数据库安全产品的技术瓶颈，可以实现数据高度安全、应用完全透明、密文高效访问。DBLOCK系统目前支持Oracle、SQL server、DB2、Sybase 等多种数据库平台，满足顾客的多种部署需求。3. 产品架构DBLOCK 系统由三部分构成：客户端代理（Client Agent）、
8、DBLOCK安全平台、服务器代理(Server Agent)。客户端代理：运营在所需保护的应用客户端或连接数据库的应用服务器上面，支持Windows、Unix、Linux主流操作系统平台。DBLOCK安全平台：独立的硬件设备，安装在网络环境中，重要完毕基于机器特性的身份认证、资源访问权限控制、密钥管理、数据库数据实时加/解密、安全方略管理、Web Service均由核心设备完毕。服务器代理：驻留在数据库内部，重要实现数据库与DBLOCK安全通讯，表空间内的密文数据索引，和密文数据存储。3.1 DBLOCK安全平台DBLOCK安全平台由WEB管理控制台、API 调用库、安全守护进程构成。重要为客
9、户端代理(Client Agent)、服务器端代理(Server Agent)和WEB管理控制台服务，并实现对加密设备的兼容，系统配备信息和审计日记存储在“ODBC数据存储中心”中。WEB管理控制台负责安全守护进程加解密功能的启动和停止。API 调用库，对外供服务器端代理(Server Agent)调用完毕加解密功能，供服务器端代理(Server Agent)获得加密设备信息和密钥生成；同步对客户端代理(Client Agent)提供终端安全认证；对内供WEB管理控制台完毕加解密功能的启动。安全守护进程是一种独立运营的服务进程，负责提供远程或进程间的服务形式，可以通过远程TCP/IP 方式或进
10、程间通讯方式（Shared Memory）与客户端进行通讯；重要提供数据的授权控制下加解密服务，密钥的生成和更新功能。3.2 服务器端代理（Server Agent）服务端代理是DBLOCK系统实现应用透明和性能管理的核心部分。该子系统驻留在数据库实例内部，由数据库扩展存储过程、视图、触发器、SQL 语法分析工具、外部程序和专属于DBLOCK系统的“系统表”构成，互相协作，实现对敏感数据的透明加密和对加密数据的高性能访问。服务器端代理(Server Agent)的核心机制涉及：1）运用“服务端代理”中的SQL 分析模块对提交的SQL语句【涉及Insert、Update 和Delete 操作的I
11、NSTEAD OF 类型】进行语法分析和扩展，根据DBMS中的“加密字典”对SQL语句进行“解析扩展”。例如：解析前的语句“SELECT yhmm FROM ybxxb”;解析后“SELECT dbo.str_Decode(yhmm) as yhmm FROM ybxxb”。其中yhmm为数据库中的密文字段，str_Decode()为顾客自定义函数UDF（User Defined Function）,dbo为DBMS中str_Decode()的拥有者。2）加密系统将重组后的SQL语句提交给DBMS，DBMS通过“数据库对象【视图】”调用“加/解密动态库”对数据库中的密文数据进行解密，并将解密后
12、的成果反馈给“数据库对象【视图】”。3）运用数据库的视图在被加密列所在的表上创立二个视图。一种内层视图涉及ROWID 伪列信息来标记行数据；另一种与原表同名的视图作为对外的视图（透明视图），屏蔽了ROWID 列，以保证表构造的一致性。前面提到的触发器是建立在内层视图上的，可以运用该视图的ROWID 列信息来定位数据更新。在视图的select 语句中包具有相应加密列的解密操作，完毕对外的加密数据透明访问。4）运用数据库的索引和优化器扩展机制实现密文索引查询和约束解决通过实现数据库 的Data Cartridges 提供的索引扩展和优化器扩展接口，来支持对密文数据的索引功能和相应的Optimize
13、r 记录功能，提供索引方式的等于和范畴查询，提高查询性能。同步，通过密文索引，可以实现对多种数据库 约束的解决（例如唯一值约束、主键约束等）5）通过实现数据预取和专门的缓存机制解决性能瓶颈结合密文索引和借鉴数据库自身的优化器机制，设计、实现面向全表扫描、索引扫描、跳跃扫描三种查询方式的数据预取和缓存管理，大范畴的减少频繁的PL/SQL 程序调用（减少SQL引擎和PL/SQL 引擎切换的开销）和外部加解密程序调用，全面的提高系统的性能。6）严格遵守数据库 的事务管理特性，保证数据的对的性保证性能的同步，严格遵循数据库的MVCC、读一致性和隔离级别（读提交、串行化）特性，并遵循这些特性来实现内部的
14、密文缓存管理、密文索引管理，保证在并发事务模型下的事务对的性、并发读一致性和持久性。3.3 WEB管理控制台（Console）“WEB管理控制台”是DBLOCK 系统提供的图形化集成环境，用于DSA 可视化进行顾客权限控制、密钥及算法管理、加解密解决、密文索引维护等安全管理工作。“WEB管理控制台”通过HTTPS建立连接，直接和安全代理模块进行通讯，同步通过访问安全服务模块和安全方略中心，从而为系统的DSA 提供多种可视化操作。“WEB管理控制台”的核心功能涉及：1） 可视化导航数据库对象可以按树形模型展示模式、表、列、顾客等Oracle 数据库对象，以便DSA 进行多种安全管理操作。2） 顾
15、客安全权限控制DSA 可以将数据库中任一顾客的属性信息同步到安全方略中心，从而将该顾客注册到DBLOCK 系统中。通过“WEB管理控制台”，DSA 可以对一种顾客设立列级安全访问权限，涉及对某一列的加密、解密、明文访问、密钥转化等四种权限。3） 加解密解决“WEB管理控制台”提供对单列、以及多列同步进行加解密解决，涉及对主外键、Unique、not null 等约束列的加解密，同步可以支持VARCHAR、VARCHAR2、CHAR、NUMBER、DATE、CLOB、BLOB 等核心数据类型。4） 密文索引管理“WEB管理控制台”支持多种密文索引的管理操作用以优化查询访问性能。涉及新建密文索引、重建密文索引和删除密文索引等。3.4 安全方略和安全审计中心安全方略和安全审计中心，负责存储系统的安全方略信息和安全审计信息。安全方略信息是由安全管理子系统配备，安全服务子系统读取并执行；安全方略信息涉及顾客名和认证信息，顾客的授权信息，列的加密方略信息；安全方略信息被专门的安全方略密钥进行加密保护，避免顾客通过非正常渠道篡改。安全审计信息存储两类信息：一类是DSA 顾客的操作信息，涉及对授权顾客的配备，加密列的增密和脱密方略，
