数据库的安全性

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 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。,什么是数据库的安全性,什么是数据的保密,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。,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,计算机以及信息安全技术方面有一系列的安全标准，最有影响的是：,TCSEC(桔皮书),TDI(紫皮书),1985年美国国防部（DOD）正式颁布的 DOD可信计算机系统评估准则,1991年4月美国国家计算机安全中心（NCSC）颁布了 可信计算机系统评估准则关于可信数据库系统的解释（Trusted Database Interpretation 简称,TDI,），将TCSEC扩展到数据库管理系统。,TCSEC/TDI安全级别划分,安 全 级 别,定 义,A1,验证设计（Verified Design）,B3,安全域（Security Domains）,B2,结构化保护（Structural Protection）,B1,标记安全保护（Labeled Security Protection）,C2,受控的存取保护,（Controlled Access Protection）,C1,自主安全保护,（Discretionary Security Protection）,D,最小保护（Minimal Protection）,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,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SEVMS VAX Version 6.0,惠普公司的HP-UX BLS release 9.0.9+,数据库,Oracle公司的Trusted Oracle 7,Informix公司的Incorporated INFORMIX-OnLine/Secure 5.0,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,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。,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,DBMS,OS,DB,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(Identification&Authentication）,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,常用存取控制方法,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,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,CREATE SCHEMA,基本表,CREATE TABLE，ALTER TABLE,模式,视图,CREATE VIEW,索引,CREATE INDEX,数 据,基本表和视图,SELECT，INSERT，UPDATE，DELETE，BEFERENCES，ALL PRIVILEGES,属性列,ALL PRIVILEGES,表4.3 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,4.2.4 授权与回收,一、授权：GRANT,GRANT语句的一般格式：,GRANT,.ON ,TO,.WITH GRANT OPTION;,功能：,将对指定操作对象的指定操作权限授予指定的用户。,接受权限的用户可以是一个或多个具体用户或PUBLIC（全体用户）,谁定义？,DBA和表的建立者（即表的属主）也可以是已经拥有该权限的用户。,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。,不允许循环授权。,例1 把查询Student表权限授给用户U1,GRANT SELECT,ON TABLE Student,TO,U1,;,例2 把对Student表和Course表的全部权限授予用户U2和U3,GRANT,ALL PRIVILIGES,ON TABLE Student,Course,TO U2,U3;,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 INSERT,ON TABLE SC,TO U5,WITH GRANT OPTION,;,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;,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,：,例6GRANT INSERT ON TABLE SC,TO U6,WITH GRANT OPTION,;,同样，U6还可以将此权限授予U7：,例7 GRANT INSERT ON TABLE SC,TO U7,;,但U7不能再传播此权限。,U5-U6-U7,二、收回权限 REVOKE,一般格式：,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8 把用户U4修改学生学号的权限收回,REVOKE UPDATE(Sno),ON TABLE Student,FROM U4;,例9 收回所有用户对表SC的查询权限,REVOKE SELECT,ON TABLE SC,FROM,PUBLIC,;,例10 把用户U5对SC表的INSERT权限收回,REVOKE INSERT,ON TABLE SC,FROM U5;,权限的级联回收,系统将收回直接或间接从U5处获得的对SC表的INSERT权限:,-U5-U6-U7,收回U5、U6、U7获得的对SC表的INSERT权限:,-U5-U6-U7,三、创建数据库模式的权限,一般格式：,CREATE USER withDBA RESOURCE|CONNECT;,说明：,只有系统超级用户才有权创建一个新的数据库用户。,新创建的数据