数据库系统概论第四章

,*,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,数据库系统概论,An Introduction to Database System,第四章 数据库安全性,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,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,数据库安全性,第四章 数据库安全性,4.1 计算机安全性概述,4.2 数据库安全性控制,4.3 视图机制,4.4 审计（Audit）,4.5 数据加密,4.6 统计数据库安全性,4.7 小结,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,技术安全类,管理安全类,政策法律类,4.1.2 安全标准简介,4.1.2 安全标准简介,TCSEC标准,CC标准,安全标准简介（续）,TCSEC/TDI标准的基本内容,TCSEC/TDI，从,四个方面,来描述安全性级别划分的指标,安全策略,责任,保证,文档,TCSEC/TDI安全级别划分,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）,CC,CC,提出国际公认的表述信息技术安全性的结构,把信息产品的安全要求分为,安全功能要求,安全保证要求,CC（续）,CC,评估保证级划分,评估保证级,定义,TCSEC,安全级别（近似相当）,EAL1,功能测试（functionally tested）,EAL2,结构测试（structurally tested）,C1,EAL3,系统地测试和检查（,methodically tested and checked,）,C2,EAL4,系统地设计、测试和复查（,methodically designed,，,tested,，,and reviewed,）,B1,EAL5,半形式化设计和测试（,semiformally designed and tested,）,B2,EAL6,半形式化验证的设计和测试（,semiformally verified design and,B3,tested,）,EAL7,形式化验证的设计和测试（,formally verified design and tested,）,A1,第四章 数据库安全性,4.1 计算机安全性概述,4.2 数据库安全性控制,4.3 视图机制,4.4 审计（Audit）,4.5 数据加密,4.6 统计数据库安全性,4.7 小结,4.2 数据库安全性控制概述,非法使用数据库的情况,编写合法程序绕过DBMS及其授权机制,直接或编写应用程序执行非授权操作,通过多次合法查询数据库从中推导出一些保密数据,4.2 数据库安全性控制概述,计算机系统中，安全措施是一级一级层层设置,计算机系统的安全模型,数据库安全性控制概述（续）,数据库安全性控制的常用方法,用户标识和鉴定,存取控制,视图,审计,密码存储,4.2 数据库安全性控制,4.2.1 用户标识与鉴别,4.2.2 存取控制,4.2.3 自主存取控制方法,4.2.4 授权与回收,4.2.5 数据库角色,4.2.6 强制存取控制方法,4.2.1 用户标识与鉴别,用户标识与鉴别,（Identification & Authentication）,系统提供的最外层安全保护措施,用户标识与鉴别（续）,用户标识,口令,系统核对口令以鉴别用户身份,用户名和口令易被窃取,每个用户预先约定好一个,计算过程,或者,函数,4.2 数据库安全性控制,4.2.1 用户标识与鉴别,4.2.2 存取控制,4.2.3 自主存取控制方法,4.2.4 授权与回收,4.2.5 数据库角色,4.2.6 强制存取控制方法,4.2.2 存取控制,存取控制机制组成,定义用户权限,合法权限检查,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（续）,常用存取控制方法,自主存取控制,（Discretionary Access Control ，简称DAC）,C2级,灵活,强制存取控制,（Mandatory Access Control，简称 MAC）,B1,级,严格,4.2 数据库安全性控制,4.2.1 用户标识与鉴别,4.2.2 存取控制,4.2.3 自主存取控制方法,4.2.4 授权与回收,4.2.5 数据库角色,4.2.6 强制存取控制方法,4.2.3 自主存取控制方法,通过 SQL 的,GRANT,语句和,REVOKE,语句实现,用户权限组成,数据对象,操作类型,定义用户存取权限：定义用户可以在哪些数据库对象上进行哪些类型的操作,定义存取权限称为,授权,自主存取控制方法（续）,关系数据库系统中存取控制对象,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，REFERENCES，,ALL PRIVILEGES,数据,属性列,SELECT，INSERT，UPDATE， REFERENCES,ALL PRIVILEGES,4.2 数据库安全性控制,4.2.1 用户标识与鉴别,4.2.2 存取控制,4.2.3 自主存取控制方法,4.2.4 授权与回收,4.2.5 数据库角色,4.2.6 强制存取控制方法,4.2.4 授权与回收,一、,GRANT,GRANT语句的一般格式：,GRANT ,.,ON ,TO ,.,WITH GRANT OPTION;,语义：将对指定操作对象的指定操作权限授予指定的用户,发出GRANT：,DBA,数据库对象创建者（即属主Owner）,拥有该权限的用户,按受权限的用户,一个或多个具体用户,PUBLIC（全体用户）,WITH GRANT OPTION子句:,指定：可以再授予,没有指定：不能传播,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;,对属性列的授权时必须明确指出相应属性列名,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;,传播权限,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6 GRANT 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。,传播权限（续）,下表是执行了例1到例7的语句后，学生-课程数据库中的用户权限定义表,授权用户名,被授权用户名,数据库对象名,允许的操作类型,能否转授权,DBA,U1,关系Student,SELECT,不能,DBA,U2,关系Student,ALL,不能,DBA,U2,关系Course,ALL,不能,DBA,U3,关系Student,ALL,不能,DBA,U3,关系Course,ALL,不能,DBA,PUBLIC,关系SC,SELECT,不能,DBA,U4,关系Student,SELECT,不能,DBA,U4,属性列Student.Sno,UPDATE,不能,DBA,U5,关系SC,INSERT,能,U5,U6,关系SC,INSERT,能,U6,U7,关系SC,INSERT,不能,授权与回收（续）,二、REVOKE,授予的权限可以由DBA或其他授权者用REVOKE语句收回,REVOKE语句的一般格式为：,REVOKE ,.,ON ,FROM ,.;,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,CASCADE ;,将用户U5的INSERT权限收回的时候必须级联（CASCADE）收回,系统只收回直接或间接从U5处获得的权限,REVOKE（续）,执行例8到例10的语句后，学生-课程数据库中的用户权限定义表,授权用户名,被授权用户名,数据库对象名,允许的操作类型,能否转授权,DBA,U1,关系Student,SELECT,不能,DBA,U2,关系Student,ALL,不能,DBA,U2,关系Course,ALL,不能,DBA,U3,关系Student,ALL,不能,DBA,U3,关系Course,ALL,不能,DBA,U4,关系Student,SELECT,不能,SQL灵活的授权机制,DBA：拥有所有对象的所有权限,不同的权限授予不同的用户,用户：拥有自己建立的对象的全部的操作权限,GRANT：授予其他用户,被授权的用户,“继续授权”许可：再授予,所有授予出去的权力在必要时又都可用REVOKE语句收回,三、创建数据库模式的权限,DBA在创建用户时实现,CREATE USER语句格式,CREATE USER ,WITHDBA | RESOURCE |CONNECT,拥有的权限,可否执行的操作,CREATE USER,CREATE SCHEMA,CREATE TABLE,登录数据库 执行数据查询和操纵,DBA,可以,可以,可以,可以,RESOURCE,不可以,不可以,可以,可以,CONNECT,不可以,不可以,不可以,可以，但必须拥有相应权限,4.2 数据库安全性控制,4.2.1 用户标识与鉴别,4.2.2 存取控制,4.2.3 自主存取控制方法,4.2.4 授权与回收,4.2.5 数据库角色,4.2.6 强制存取控制方法,4.2.5 数据库角色,数据库角色：被命名的一组与数据库操作相关的权限,角色是权限的集合,可以为一组具有相同权限的用户创建一个角色,简化授权的过程,一、角色的创建,CREATE ROLE ,二、给角色授权,GRANT ，,ON 对象名,TO ，,三、将一个角色授予其他的角色或用户,GRANT ，,TO ，,WITH ADMIN OPTION,四、角色权限的收回,REVOKE ，,ON ,FROM ，,例11通过角色来实现将一组权限授予一个用户。,步骤如下：,1. 首先创建一个角色 R1,CREATE ROLE R1；,2. 然后使用GRANT语句，使角色R1拥有Student表的SELECT、UPDATE、INSERT权限,GRANT SELECT，UPDATE，INSERT ON TABLE Student TO R1；,3. 将这个角色授予王平，张明，赵玲。使他们具有角色R1所包含的全部权限,GRANT R1,TO 王平，张明，赵玲；,4. 可以一次性通过R1来回收王平的这3个权限,REVOKE R1,FROM 王平；,4.2 数据库安全性控制,4.2.1 用户标识与鉴别,4.2.2 存取控制,4.2.3 自主存取控制方法,4.2.4 授权与回收,4.2.5 数据库角色,4.2.6 强制存取控制方法,4.2.6 强制存取控制方法,自主存取控制缺点,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,强制存取控制（MAC),保证更高程度的安全性,用户能不能直接感知或进行控制,适用于对数据有严格而固定密级分类的部门,军事部门,政府部门,主体,是系统中的活动实体,DBMS所管理的实际用户,代表用户的各进程,客体,是系统中的被动实体，是受主体操纵的,文件; 基表; 索引; 视图,敏感度标记（Label）,绝密（Top Secret）机密（Secret）可信（Confidential）公开（Public）,主体的敏感度标记称为许可证级别,（Clearance Level）,客体的敏感度标记称为密级,（Classification Level）,强制存取控制规则,(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，该主体才能写相应的客体,修正规则,主体的许可证级别 得到的利益,第四章 数据库安全性,4.1 计算机安全性概述,4.2 数据库安全性控制,4.3 视图机制,4.4 审计（Audit）,4.5 数据加密,4.6 统计数据库安全性,4.7 小结,4.7 小结,TCSEC和CC,实现数据库系统安全性的技术和方法,存取控制技术,视图技术,审计技术,自主存取控制,通过SQL 的GRANT语句和REVOKE语句实现,角色,使用角色来管理数据库权限可以简化授权过程,CREATE ROLE语句创建角色,GRANT 语句给角色授权,