数据库系统原理-第4章-数据库安全性

第四章数据库安全性第四章数据库安全性§4.1计算机安全性概论§4.2数据库安全性控制§4.3视图机制§4.4审计§4.5数据加密§4.6统计数据库安全性问题的提出§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§数据库中数据的共享是在DBMS统一的严格的控制之下的共享，即只允许有合法使用权限的用户访问允许他存取的数据；§数据库系统的安全保护措施是否有效是数据库系统主要的性能指标之一。区别两个概念§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。4.1计算机安全性概述§4.1.1计算机系统的三类安全性问题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。计算机安全涉及问题计算机系统本身的技术问题管理问题法学——计算机安全法律犯罪学心理学计算机安全理论与策略计算机安全技术安全管理安全评价安全产品计算机犯罪与侦察安全监察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三类计算机系统安全性问题技术安全类管理安全类政策法律类指计算机系统中采用具有一定安全性的硬件、软件来实现对计算机系统及其所存数据的安全保护，当计算机系统受到无意或恶意的攻击时仍能保证系统正常运行，保证系统内的数据不增加、不丢失、不泄露。软硬件意外故障、场地的意外事故、管理不善导致的计算机设备和数据介质的物理破坏、丢失等安全问题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4.1.2安全标准介绍§信息安全标准的发展历史1985年美国国防部可信计算机系统评估准则（TCSEC）1991年欧洲信息技术安全评估准则（ITSEC）1993年加拿大可信计算机产品评估准则（CTCPEC）1993年美国信息技术安全联邦标准（FC）草案通用准则（CC）V1.01996V2.01998V2.119991999年CCV2.1成为国际标准（ISO15408）TCSEC/TDI§TCSEC:TrustedComputerSystemEvaluationCriteria1985年美国国防部（DoD)正式版本的《DoD可信计算机系统评估准则》又称桔皮书§TDI:TrustedDatabaseInterpretation1991年美国NCSC（国家计算机安全中心）颁布《可信计算机系统评估准则关于可信数据库系统的解释》，将TCSEC扩展到数据库管理系统。又称紫皮书TCSEC/TDI安全级别划分安全级别定义A1验证设计（VerifiedDesign）B3安全域（SecurityDomains）B2结构化保护（StructuralProtection）B1标记安全保护（LabeledSecurityProtection）C2受控的存取保护（ControlledAccessProtection）C1自主安全保护（DiscretionarySecurityProtection）D最小保护（MinimalProtection）可信计算机系统评测标准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，即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§D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§C1级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§C2级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典型例子操作系统Microsoft的WindowsNT3.5，数字设备公司的OpenVMSVAX6.0和6.1数据库Oracle公司的Oracle7Sybase公司的SQLServer11.0.6可信计算机系统评测标准§B1级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典型例子操作系统数字设备公司的SEVMSVAXVersion6.0惠普公司的HP-UXBLSrelease9.0.9+数据库Oracle公司的TrustedOracle7Sybase公司的SecureSQLServerversion11.0.6Informix公司的IncorporatedINFORMIX-OnLine/Secure5.0可信计算机系统评测标准§B2级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典型例子操作系统只有TrustedInformationSystems公司的TrustedXENIX一种产品标准的网络产品只有CryptekSecureCommunications公司的LLCVSLAN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§B3级安全域。该级的TCB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。§A1级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。§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。不同安全级别对安全指标的支持情况表示该级新增的对该指标的支持表示该级不提供对该指标的支持；表示该级对该指标的支持与相邻低一级的等级一样表示该级对该指标的支持较下一级有所增加或改动4.2数据库安全性控制在一般计算机系统中，安全措施是一级一级层层设置的。如：应用DBMSOSDB低高安全性控制层次方法：用户标识和鉴定存取控制审计视图操作系统安全保护密码存储4.2.1用户标识与鉴别§是系统提供的最外层安全保护措施。§基本方法:系统提供一定的方式让用户标识自己的名字或身份，系统内部记录着所有合法用户的标识。每次用户要求进入系统时，由系统核对用户提供的身份标识，通过鉴定后才提供机器使用权。§用户标识用一个用户名或者用户标识号来标明用户身份。§口令用户标识和鉴定可以重复多次4.2.2存取控制数据库安全最重要的一点就是确保只授权给有资格的用户访问数据库的权限，同时令所有未授权的人员无法接近数据。这主要是通过DBMS提供的存取控制机制实现的。在数据库系统中，为了保证用户只能访问他有权存取的数据，必须预先对每个用户定义存取权限。这些定义放在数据字典中，被称为安全规则或授权规则。对于通过鉴定获得上机权的用户（即合法用户），系统根据他的存取权限定义对他的各种操作请求进行控制，确保他只执行合法操作用户权限定义和合法权检查机制一起组成了DBMS的安全子系统存取控制机制主要包括两部分：定义存取权限合法权限检查自主存取控制（简称DAC）C2级灵活强制存取控制（简称MAC）B1级严格同一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用户还可将其拥有的存取权限转授给其他用户每一个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对于任意一个对象，只有具有合法许可证的用户才可以存取常用存取控制方法4.2.3自主存取控制（DAC）方法大型数据库管理系统几乎都支持自主存取控制，标准SQL用GRANT语句和REVOKE来实现自主存取控制。§存取权限由两个要素组成数据对象操作类型对象类型对象操作类型数据库模式CREATESCHEMA基本表CREATETABLE，ALTERTABLE模式视图CREATEVIEW索引CREATEINDEX数据基本表和视图SELECT，INSERT，UPDATE，DELETE，BEFERENCES，ALLPRIVILEGES属性列ALLPRIVILEGES表关系数据库系统中的存取权限关系数据库系统中的存取权限自主存取控制方法的优缺点§优点能够通过授权机制有效地控制其他用户对敏感数据的存取§缺点可能存在数据的“无意泄露”原因：这种机制仅仅通过对数据的存取权限来进行安全控制，而数据本身并无安全性标记。解决：对系统控制下的所有主客体实施强制存取控制策略4.2.4SQLSERVER数据库安全性控制SQLServer2005的安全涉及要素：客户机的安全机制•网络安全机制的第一道防线服务器的安全机制•身份验证机制，决定了客户机能否登录到服务器上数据库的安全机制•决定用户可以使用哪个数据库数据对象的安全机制•最后才能访问数据对象，确定有什么样的访问权限（select等）1、SQLServer服务器的安全机制§1）WindowsNT认证模式SQLServer数据库系统通常运行在WindowsNT服务器平台上，而NT作为网络操作系统，本身就具备管理登录、验证用户合法性的能力，因此WindowsNT认证模式正是利用了这一用户安全性和帐号管理的机制，允许SQLServer也可以使用NT的用户名和口令。在这种模式下，用户只需要通过WindowsNT的认证，就可以连接到SQLServer，而SQLServer本身也就不需要管理一套登录数据。§2）混合认证模式在SQLServer认证模式下，SQLServer服务器要对登录的用户名进行身份验证。当采用混合模式时，SQLServer系统即允许windowsnt帐号登录，也允许使用SQLServer帐号登录。对于Windows9x系列的操作系统只能使用SQLServer认证模式，在WindowsNT或Windows2000上运行时，系统管理员设定登录认证模式的类型可为WindowsNT认证模式和混合模式。1）建立WindowsNT认证模式登录账号§第一步：控制面板→管理工具→“计算机管理”→“本地用户和组”§第二步：右击“用户”→“新用户”，输入用户名及密码，单击“创建”。§第三步：打开SQLServer服务器目录树，选择“安全性”→“登录名”→“新建登录名”。§第四步：在“常规”选项中选择用户名“WZ\wang”，选择Windows身份验证，单击“确定。在此输入用户名删除WindowsNT认证模式登录账号步骤如下：(1)以系统管理员身份进入企业管理器，并展开目录树；(2)在目录树的“登录名”节点下，选中待删除的名称“wang”，2）建立混合认证模式下SQLServer登录账号§在WindowsNT或windows2000环境下，如果要使用SQLServer登录帐号登录SQLServer，首先应该将SQLServer的认证模式设置为混合模式。具体步骤为：(1)右击要登录的SQLServer服务器图标，选择菜单项“属性”，出现SQLServer服务器属性配置窗口。(2)选择“安全性”选项卡，选择身份验证方式为“SQLServer和Windows身份验证”，选择“确定”按钮。（3）打开对象资源管理器目录树，选择“安全性”→“登录”→“新建登录名”；（4）在“常规”选项中输入用户名“cheng”及密码；输入用户名cheng输入密码SQLServe