武汉大学数据库系统概论 第十讲 数据库安全性

主体
-- 系统中的活动实体，即包括DBMS所管理的实际 用户，也包括代表用户的各进程。 客体 -- 系统中的被动实体，是受主体操纵的，包括文 件、基表、索引、视图等。 敏感度标记 -- 对于主体和客体，DBMS为它们每个实例（值） 指派一个敏感度标记。主体的敏感度标记称为许可证 级别；客体的敏感度标记称为密级。 22

与数据值有关的授权
-- 若授权依赖于数据对象的内容，则 称为是与数据值有关的授权。
与数据值有关 的授权的实现 难点？ 难以判断存 取谓词之间 的语义关系
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DBMS的存取控制子系统
2.
自主存取控制

自主存取控制存在的问题
“无意泄露”问题
原因：数据本身并无安全性标志
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DBMS的存取控制子系统
3.
28
审
计
29
审
计
审计功能是把用户对数据库的所有操作自 动记录下来放入审计日志中，DBA可以利用审 计跟踪的信息，找出非法存取数据的人、时 间和内容等。
记录的内容不同： 恢复日志只记录更 新操作
审计日志与恢 复机制中的日 志有什么区别？
记录的组织方式不同： 恢复日志严格按操作的 时间顺序，审计日志按 操作的对象
SQL Server Login Account
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DBMS的存取 控制子系统
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DBMS的存取控制子系统
1.
DBMS的存取控制子系统
用户 权限 登记
定义 用户权限
授权规则
DD
用户发出 操作请求
合法 权限 检查 DBMS的存取控制子系统
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DBMS的存取控制子系统
2.
自主存取控制

定义
用户对于不同的数据对象有相应的存 取权限，而且用户还可以将其拥有的存 取权限转授给其他用户。
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数据库系统的安全模型
3.
数据库系统的安全模型
层层设防：
DB
操作 请求 用户标识 与鉴别 数据 加密 审计 追踪
10
DBMS 存取控制
数据库系统的安全模型
4.

SQL对数据库安全的支持 视图 自主访问控制与授权功能 在SQL中提供了自主访问控制的功能,它包括了操作、 数据域与用户三个部分 操作:六种操作权限 – SELECT, INSERT, DELETE, UPDATE, REFERENCE, USAGE 数据域:用户访问的数据对象的粒度 – 表,属性, 视图 用户:数据库中登录的用户 授权与回收语句 GRANT, REVOKE

全
性
控
制
操作权限
语句说明

每条GRANT命令只能针对一个对象授权
例．把查询S表的权限授予用户U1。
GRANT ON SELECT S TABLE
TO

U1；
可同时向多个用户授予对同一对象的多种权力 例．把查询S表的权限授予用户U1和U2。 GRANT SELECT ON TABLE S TO U1，U2；
5
数据库系统的安全模型
2.

数据库的安全标准
TCSEC (trusted computer system evaluation criteria, 可信计算机系统评估标准) TDI (trusted database interpretation, 可信数据 库系统解释) TCSEC(TDI)标准 目前国际上广泛采用的美国标准,此标准将数据安全 划分为四组七级 我国1999年颁布了”计算机信息系统评估准则”,将 数据安全划分为五个级别


三个要素 -- （用户，数据对象，存取权限） 灵活性 -- 转授权限
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DBMS的存取控制子系统
2.
自主存取控制

存取权限
存取权限 数据对象 模式（基本表） 外模式（视图） 内模式（索引） 表 操作类型 建立、修改、检索 建立、修改、检索 建立、修改、检索 查找、插入、修改、删除
DBA授权
模式 （型） 数据
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一．数据库系统的安全模型
二．身份验证
三. DBMS的存取控制子系统
四. 审计
五. 数据加密与统计数据库的安全
六. 角色
3
数据库系统的 安全模型
4
数据库系统的安全模型
1.
数据库安全性定义 数据库安全性 —— 保护数据库以防 止不合法的使用所造成的数据泄露、更 改或破坏。
不合法的使用的操作包括了对数据库 的查询与修改。 因此，对数据库的任何操作都要进行 安全性检查。
7
数据库系统的安全模型
2.

数据库的安全标准
TCSEC(TDI)标准的国内和国际实现现状 1. D级标准 2. C1级标准 – 目前国内使用的大都符合该标准 3. C2级标准 – 目前国内使用的一部分符合该标准 4. B1级标准 – 目前国内使用的系统基本不符合该标 准,在国际上有部分系统符合此标准 5. B2级标准 – 国内外均尚无符合此类标准的系统, 主要难点是数据库安全的形式化表示困难 6. B3级标准 – 国内外均尚无符合此类标准的系统 7. A级标准 – 目前尚无法实现,仅是一种理想化等级
8
数据库系统的安全模型
2.

数据库的安全标准
TCSEC标准与国标比较 TCSEC标准 D级标准 C1级标准 C2级标准 我国标准 无 第1级: 用户自主保护级 第2级: 系统审计保护级
B1级标准 B2级标准 B3级标准 A级标准
第3级: 安全标记保护级 第4级: 结构化保护级 第5级: 访问验证保护级
6

数据库系统的安全模型
2.

数据库的安全标准
TCSEC(TDI)标准
1. 2. 3.
4.
5.
6. 7.
D级标准 -- 无安全保护的系统 C1级标准 – 具有自主访问控制 C2级标准 – 满足C1级标准,并有审计功能 B1级标准 – 满足C2级标准,并有强制访问控制 B2级标准 – 满足B1级标准,并解决隐蔽通道问题 和具有数据库安全的形式化 B3级标准 – 满足B2级标准,并具有访问监控器 A级标准 – 满足B3级标准,并具有较高的形式化
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数据加密与
统计数据库的安全
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数据加密与统计数据库安全
1.
Байду номын сангаас
数据加密
数据加密是防止数据库中数据在存储和传 输中失密的有效手段，基本思想是将明文变 换为密文。 主要的两种加密方法： 替换方法 -- 将明文中的每一个字符转换为密文中 的一个字符 置换方法 -- 将明文的字符按不同的顺序重新排列
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问
1. 2.
题
讨
论
安全性与完整性有什么本质区别？ SQL安全控制的粒度有哪些?
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性
控
制
操作权限
不同数据对象允许的操作权限
数据对象
属性列 视图 基本表 数据库
对象类型
TABLE
操作权限
SELECT ， INSERT ， UPDATE ， DELETE ， ALL PRIVILEGES SELECT ， INSERT ， UPDATE ， DELETE ， ALL PRIVILEGES SELECT ， INSERT ， UPDATE ， DELETE ， ALL PRIVILEGES，ALTER，INDEX CREATETAB 24
第十讲 数据库安全性
1
本讲主要目标
学完本讲后，你应该能够了解：
1. 数据库的安全性措施是层层设置的，包括用户 标识和鉴定、DBMS存取控制、视图机制、数据 加密和审计追踪等； 2. DBMS的安全子系统由用户权限定义和合法权检 查机制组成，其中授权规则放在数据字典中， 合法权的检查也只检查数据字典； 3. 两种存取控制方法：自主存取控制方法的灵活 性和强制存取控制方法的严格性； 4. 审计日志的作用及与恢复机制中日志的区别； 5. 统计数据库中可能存在着隐蔽的信息通道.
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安
4.

全
性
控
制
操作权限
语句说明

WITH GRANT OPTION选项
使用WITH GRANT OPTION时，被授权的用户不仅具有对指定 对象的指定的操作特权，而且，也可以将这个对象特权授予其 他用户。
例．把查询S表的权限授予用户U1，并允许U1将此权限再授 予其它用户。
GRANT SELECT
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数据加密与统计数据库安全
2.
统计数据库的安全性
统计数据库 ---- 允许用户查询聚集类型 的信息（例如合计、平均值等），但是不允 许查询单个记录信息。 统计数据库中的安全性问题：可能存在着 隐蔽的信息通道，使得可以从合法的查询中 推导出不合法的信息。 解决办法：

规定任何查询至少涉及N个以上的记录 规定两个查询的相交数据项不能超过M个
ON TABLE S
TO U1 WITH GRANT OPTION；
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安
4.

全
性
控
制
操作权限
收回权限语句的语法 REVOKE命令用于收回已授予给用户的特权。
其语法形式为： REVOKE 〈权力〉[，〈权力〉] … ON 〈表名〉| 〈视图名〉 FROM 〈用户名〉[，〈用户名〉] …； 用法与GRANT相同，是GRANT的反操作。
强制存取控制

强制存取控制的定义
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。
对数据本身进行密级标记，无论数据如何 复制，标记与数据是一个不可分的整体。
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DBMS的存取控制子系统