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1 数据库安全 包含两层含义：第一层是指系统运行安全，系统运行安全通常受到的威胁如下，一些网络不法分子通过网络，局域网等途径通过入侵电脑使系统无法正常启动，或超负荷让机子运行大量算法，并关闭cpu风扇，使cpu过热烧坏等破坏性活动； 第二层是指系统信息安全，系统安全通常受到的威胁如下，黑客对数据库入侵，并盗取想要的资料。数据库系统的安全特性主要是针对数据而言的，包括数据独立性、数据安全性、数据完整性、并发控制、故障恢复等几个方面。 数据库安全的防护技术有：数据库加密（核心数据存储加密）、数据库防火墙（防漏洞、防攻击）、数据脱敏（敏感数据匿名化）等。 2.安全问题 据Verizon2012年的数据泄露调查分析报告和对发生的信息安全事件技术分析，总结出信息泄露呈现两个趋势： （1）黑客通过B/S应用，以Web服务器为跳板，窃取数据库中数据；传统解决方案对应用访问和数据库访问协议没有任何控制能力，比如:SQL注入就是一个典型的数据库黑客攻击手段。 （2）数据泄露常常发生在内部，大量的运维人员直接接触敏感数据，传统以防外为主的网络安全解决方案失去了用武之地。 数据库在这些泄露事件成为了主角，这与我们在传统的安全建设中忽略了数据库安全问题有关，在传统的信息安全防护体系中数据库处于被保护的核心位置，不易被外部黑客攻击，同时数据库自身已经具备强大安全措施，表面上看足够安全，但这种传统安全防御的思路，存在致命的缺陷。 3数据库安全需求 防止非法数据访问 防止推理 保证数据库的完整 保证数据的操作完整性 数据的语义完整性 审计和日志 标识和认证 机密数据管理 多级保护 界限 4.数据库安全性控制 安全性控制 安全性控制层次 由高到低： 用户-—DBms——OS——DB 用户标识和鉴别——数据库安全保护——操作系统安全保护——数据密码存储
用户标识和鉴别 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，由系统核对用户身份标识； 通过鉴定后才提供机器使用权；来用户标识和鉴定可以 重复多次，还可以通过人体的各种特征来鉴别。
用户标识自己的名字和身份 常用的标识：用户名+口令 简单易行，但也有缺点：容易被人窃取 每个用户预先约定好一个计算过程或者函数 系统提供一个随机数 用户根据自己预先约定的计算过程或者函数进行计算 系统根据用户计算结果是否正确鉴定用户身份
智能卡 内置集成电路的芯片，存有与用户身份相关的数据 专门的设备生产，专用的读卡器，硬件不可复制。 许多系统要卡和身份识别码（PIN）同时使用。 内存扫描或网络监听等可截取信息。
主体特征鉴别 人体唯一的、可靠的、稳定的生物特征（指纹、虹膜、脸部、掌纹等） 成本较高 识别率有待提高
存取控制 存取控制机制的功能 定义用户权限： 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。 合法权限检查： 权限：用户对某一数据对象的操作权力称为权限。 某个用户应该具有何种权限是管理和政策问题，不是技术问题。 定义用户存取权限就是定义用户可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。 存取控制是DBMS主要关心的问题。 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
常用存取控制方法 自主存取控制（Discretionary Access Control，简称DAC） 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 强制存取控制（Mandatory Access Control，简称MAC） 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
自主存取控制方法 定义存取权限 存取权限由两个要素组成 数据对象 操作类型
自主存取控制方法 关系系统中的存取权限 定义方法：GRANT/REVOKE
自主存取控制方法 检查存取权限 对于获得上机权后又进一步发出存取数据库操作的用户 DBMS查找数据字典，根据其存取权限对操作的合法性进行检查； 若用户的操作请求超出了定义的权限，系统将拒绝执行此操作。 授权粒度： 授权粒度是指可以定义的数据对象的范围 它是衡量授权机制是否灵活的一个重要指标。 授权定义中数据对象的粒度越细，即可以定义的数据对 象的范围越小，授权子系统就越灵活
自主存取控制小结 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
强制存取控制 什么是强制存取控制(MAC) 指系统为保证更高程度的安全性，按照TDI/TCSEC标准中安全策略的要求，所采取的强制存取检查手段。 MAC不是用户能直接感知或进行控制的。 MAC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
视图机制 将要保密的数据对无权存取这些数据的用户隐藏起来 主要的功能在于提供数据独立性，其安全保护功能太不精细，往往远不能达到应用系统的要求。
视图机制与授权机制配合使用： 首先用视图机制屏蔽掉一部分保密数据 视图上面再进一步定义存取权限 间接实现了支持存取谓词的用户权限定义
审计 什么是审计？ 启用一个专用的审计日志（Audit Log）记录用户对数据 库的所有操作 DBA可以利用审计日志中的追踪信息找出非法存取数据 的人 C2以上安全级别的DBMS必须具有审计功能 审计功能的可选性 审计很费时间和空间 DBA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。 一般用于安全性要求较高的部门。
数据加密 防止数据库中数据在存储和传输中失密的有效手段加密 的基本思想 根据一定的算法将原始数据（术语为明文，Plain text） 变换为不可直接识别的格式（术语为密文，Cipher text） 不知道解密算法的人无法获知数据的内容
数据加密 DBMS中的数据加密： 有些数据库产品提供了数据加密例行程序 有些数据库产品本身未提供加密程序，但提供了接口 数据加密功能通常也作为可选特征，允许用户自由选择： 数据加密与解密是比较费时的操作 数据加密与解密程序会占用大量系统资源 应该只对高度机密的数据加密 统计数据库安全性 统计数据库的特点 允许用户查询聚集类型的信息（例如合计、平均值等） 不允许查询单个记录信息 例：允许查询“程序员的平均工资是多少？” 不允许查询“程序员张勇的工资？” 统计数据库中特殊的安全性问题 隐蔽的信息通道 从合法的查询中推导出不合法的信息
数据库安全机制的设计目标： 试图破坏安全的人所花费的代价 >> 得到的利益
数据库安全基础
1 数据库安全 包含两层含义：第一层是指系统运行安全，系统运行安全通常受到的威胁如下，一些网络不法分子通过网络，局域网等途径通过入侵电脑使系统无法正常启动，或超负荷让机子运行大量算法，并关闭cpu风扇，使cpu过热烧坏等破坏性活动； 第二层是指系统信息安全，系统安全通常受到的威胁如下，黑客对数据库入侵，并盗取想要的资料。数据库系统的安全特性主要是针对数据而言的，包括数据独立性、数据安全性、数据完整性、并发控制、故障恢复等几个方面。 数据库安全的防护技术有：数据库加密（核心数据存储加密）、数据库防火墙（防漏洞、防攻击）、数据脱敏（敏感数据匿名化）等。 2.安全问题 据Verizon2012年的数据泄露调查分析报告和对发生的信息安全事件技术分析，总结出信息泄露呈现两个趋势： （1）黑客通过B/S应用，以Web服务器为跳板，窃取数据库中数据；传统解决方案对应用访问和数据库访问协议没有任何控制能力，比如:SQL注入就是一个典型的数据库黑客攻击手段。 （2）数据泄露常常发生在内部，大量的运维人员直接接触敏感数据，传统以防外为主的网络安全解决方案失去了用武之地。 数据库在这些泄露事件成为了主角，这与我们在传统的安全建设中忽略了数据库安全问题有关，在传统的信息安全防护体系中数据库处于被保护的核心位置，不易被外部黑客攻击，同时数据库自身已经具备强大安全措施，表面上看足够安全，但这种传统安全防御的思路，存在致命的缺陷。 3数据库安全需求 防止非法数据访问 防止推理 保证数据库的完整 保证数据的操作完整性 数据的语义完整性 审计和日志 标识和认证 机密数据管理 多级保护 界限 4.数据库安全性控制 安全性控制 安全性控制层次 由高到低： 用户-—DBms——OS——DB 用户标识和鉴别——数据库安全保护——操作系统安全保护——数据密码存储
用户标识和鉴别 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，由系统核对用户身份标识； 通过鉴定后才提供机器使用权；来用户标识和鉴定可以 重复多次，还可以通过人体的各种特征来鉴别。
用户标识自己的名字和身份 常用的标识：用户名+口令 简单易行，但也有缺点：容易被人窃取 每个用户预先约定好一个计算过程或者函数 系统提供一个随机数 用户根据自己预先约定的计算过程或者函数进行计算 系统根据用户计算结果是否正确鉴定用户身份
智能卡 内置集成电路的芯片，存有与用户身份相关的数据 专门的设备生产，专用的读卡器，硬件不可复制。 许多系统要卡和身份识别码（PIN）同时使用。 内存扫描或网络监听等可截取信息。
主体特征鉴别 人体唯一的、可靠的、稳定的生物特征（指纹、虹膜、脸部、掌纹等） 成本较高 识别率有待提高
存取控制 存取控制机制的功能 定义用户权限： 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。 合法权限检查： 权限：用户对某一数据对象的操作权力称为权限。 某个用户应该具有何种权限是管理和政策问题，不是技术问题。 定义用户存取权限就是定义用户可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。 存取控制是DBMS主要关心的问题。 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
常用存取控制方法 自主存取控制（Discretionary Access Control，简称DAC） 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 强制存取控制（Mandatory Access Control，简称MAC） 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
自主存取控制方法 定义存取权限 存取权限由两个要素组成 数据对象 操作类型
自主存取控制方法 关系系统中的存取权限 定义方法：GRANT/REVOKE
自主存取控制方法 检查存取权限 对于获得上机权后又进一步发出存取数据库操作的用户 DBMS查找数据字典，根据其存取权限对操作的合法性进行检查； 若用户的操作请求超出了定义的权限，系统将拒绝执行此操作。 授权粒度： 授权粒度是指可以定义的数据对象的范围 它是衡量授权机制是否灵活的一个重要指标。 授权定义中数据对象的粒度越细，即可以定义的数据对 象的范围越小，授权子系统就越灵活
自主存取控制小结 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
强制存取控制 什么是强制存取控制(MAC) 指系统为保证更高程度的安全性，按照TDI/TCSEC标准中安全策略的要求，所采取的强制存取检查手段。 MAC不是用户能直接感知或进行控制的。 MAC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
视图机制 将要保密的数据对无权存取这些数据的用户隐藏起来 主要的功能在于提供数据独立性，其安全保护功能太不精细，往往远不能达到应用系统的要求。
视图机制与授权机制配合使用： 首先用视图机制屏蔽掉一部分保密数据 视图上面再进一步定义存取权限 间接实现了支持存取谓词的用户权限定义
审计 什么是审计？ 启用一个专用的审计日志（Audit Log）记录用户对数据 库的所有操作 DBA可以利用审计日志中的追踪信息找出非法存取数据 的人 C2以上安全级别的DBMS必须具有审计功能 审计功能的可选性 审计很费时间和空间 DBA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。 一般用于安全性要求较高的部门。
数据加密 防止数据库中数据在存储和传输中失密的有效手段加密 的基本思想 根据一定的算法将原始数据（术语为明文，Plain text） 变换为不可直接识别的格式（术语为密文，Cipher text） 不知道解密算法的人无法获知数据的内容
数据加密 DBMS中的数据加密： 有些数据库产品提供了数据加密例行程序 有些数据库产品本身未提供加密程序，但提供了接口 数据加密功能通常也作为可选特征，允许用户自由选择： 数据加密与解密是比较费时的操作 数据加密与解密程序会占用大量系统资源 应该只对高度机密的数据加密 统计数据库安全性 统计数据库的特点 允许用户查询聚集类型的信息（例如合计、平均值等） 不允许查询单个记录信息 例：允许查询“程序员的平均工资是多少？” 不允许查询“程序员张勇的工资？” 统计数据库中特殊的安全性问题 隐蔽的信息通道 从合法的查询中推导出不合法的信息
数据库安全机制的设计目标： 试图破坏安全的人所花费的代价 >> 得到的利益