毕业设计(论文)-数据库加密系统的设计与实现

1.1
密码学是一门古老而深奥的学科，对一般人来说是非常陌生的。长期以来，只在很小的范围内使用，如军事、外交、情报等部门。计算机密码学是研究计算机信息加密、解密及其变换的科学，是数学和计算机的交叉学科，也是一门新兴的学科。随着计算机网络和计算机通讯技术的发展，计算机密码学得到前所未有的重视并迅速普及和发展起来。在国外，它已成为计算机安全主要的研究方向。
1.3
信息是一种资源，也是一种财富。在现代社会中，信息处理和通信技术日益发展，保护信息的安全，特别是保护重要信息的安全，已成为国际社会普遍关注的重大问题。但前由于信息保护措施的不力或失误，世界各国所遭受的损失是巨大的，在商业，交通，工业，科学技术，国防，外交等部门的大量事例已充分说明了这一点。因此，对于信息的加密保护就显的尤其重要。
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随着计算机信息技术的蓬勃发展，作为信息采集、存储、处理和传输的媒体，计算机及网络应用逐步延伸到社会生活的方方面面。当人类越来越感受到计算机系统功能的强大，不得不感叹于信息技术带来的方便快捷的同时，各种忧虑也渐渐产生：已经习惯性依赖于计算机的人们离开它还能生存吗？信息战将对国防安全、军事领域产生什么影响?信息诈骗和其他信息犯罪将如何改变人们的日常生活?这些问题都属于计算机信息安全的范畴。
数据加密技术已随着计算机技术的迅猛发展，由早期的军事和外交领域，逐步伸展到交通、工业经济、科学技术、社会安全和公共生活的各个领域，成为现代社会中保护信息的重要手段和工具。信息保护的现实需要，使得数据加密算法和技术迅速进入了现代社会，了解并有效使用数据加密算法技术已成为计算机技术和通信领域的专业技术人员和广大用户的迫切需求，这是信息化社会发展阶段的重要标志，数据库加密也是信息安全必不可少的安全手段。
从六十年代数据库技术的产生到广泛的应用，人类对数据库安全的研究历经了三十多年，已经研究出很多的数据库安全及保密技术，数据库安全及其数据安全日益被重视。可是又一个问题显现出来，对于数据及信息本身来讲自然是安全级别越高越好，但是过高的安全级别势必会给数据及信息资源的共享和使用带来不便。这是人们在今后的研究和实际应用中所必须注意和协调的问题。
目前，在信息化发展程度较高的国家和地区，很多资源都可以实现共享，有些数据库中的数据是全部公开的（如图书馆的数据库），但是大多数数据库是无法全部公开的，有些数据库甚至是完全保密的。例如，就商业部门而言，一般信息可以共享，但是一些敏感信息或者数据（如商业情报、职工工资等）则是保密的。而对军队等特殊部门的数据库而言，因其存储的全部都是一些机要数据，所以就要求完全保密。对于这些需要保密的或保密要求较高的数据库及其所存储的数据，如果还仅仅采用一般性的安全措施，那么仍会有一些用户，尤其是一些内部用户仍可能非法获取用户名、口令字，或是利用其他方法越权使用数据库，甚至可以间接打开数据库文件来窃取或篡改信息。因此，有必要对数据库中存储的重要数据进行加密处理，以强化数据存储的安全保护。但是很遗憾，现在绝大部分的数据库系统没有较为专业的加密保护。在现今互联网高度发达的时代，一旦黑客入侵，数据库全部暴露在黑客面前，数据库的信息安全堪忧。
1.2
随着现代计算机的发展，信息化日趋完善，人们的生活逐步向数字化方向发展。数据库技术从诞生到现在，在不到半个世纪的时间里，形成了坚实的理论基础、成熟的商业产品和广泛的应用领域吸引越来越多的研究者加入。数据库的诞生和发展给计算机信息管理带来了一场巨大的革命。三十多年来，国内外已经开发建设了成千上万个数据库，它已经成为企业、部门乃至个人日常工作、生产和生活的基础设施。同时，随着应用的扩展与深入，数据库的数量和规模越来越大，数据库的研究领域也大大地拓广和深化。我们日常生活、工作中所产生的数据更加依附数据库系统这一媒体。采用具有一定安全性质的软件来实现对于数据库及其所含数据或信息的安全保护，能够在整个数据库系统中，在一定的程度甚至完全可以保证系统在无意或者恶意的软、硬件攻击下仍然能够使得系统内的数据或者信息不增加、丢失、泄漏、不被修改。往往通过数据加密技术等实现，本课题的作用就体现在此。
数据库系统的安全问题是信息系统安全的一个大问题。由于数据库系统中集中存储了大量的信息，而且数据库的最大特点是实现数据的共享，其中必然带来数据库的安全性问题。数据库中放置了组织、企业、个人的大量数据，其中许多数据可能是非常关键的、机密的或者涉及隐私的。例如军事秘密、国家机密、科研数据、市场分析、营销策略、销售计划、客户档案、医疗档案、银行储蓄数据等。数据拥有者往往只容许一部分人访问这些数据，如果数据库管理系统不能严格的保护数据库中的数据的数据安全性，就会严重制约数据库的应用。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。同时在许多用户之间也因为信息共享而增加了发生错误的机会。因此，如何才能确保和加强数据库的安全保密性已经成为目前必须要解决的问题。
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2.1
现有较多的题库和组卷系统的数据库均不同程度的存在着安全方面的漏洞和隐患，需要对该系统的数据库的安全性进行设计，来满足有关人员的安全要求：按照不同的部门或者身份划分不同的用户名和密码，比如说管理员、教师、学生等；不同的用户配置相应的操作数据库的权限；对于关键的数据必须加密，只有通过相应的身份验证后才能通过应用程序调用，不能直接通过打开数据库来查看关键数据；在数据库中的数据被破坏后，能及时通过备份数据库进行恢复。
起初，计算机系统的安全主要是指硬件的安全保护。随着信息所发挥的价值日益为人们所了解，人们的目光转移到在计算机系统中存储、传输的信息的安全，包括防止信息泄漏和非法慕改等。数据库集中存放和管理大量信息，其安全性对于整个计算机信息系统至关重要。为了保证数据安全，人们在不同层面运用了各种安全措施，这些防范措施分别可以在一定程度上防止某种安全威胁。但是，在操作系统、数据库和网络的层层防护之下，仍然无法保证数据库数据的安全。因为通常数据库中的数据最终是以文件形式存储在计算机上的，这些文件大部分是多个用户可读可写的，一旦网上黑客ห้องสมุดไป่ตู้过某种途径进入系统就可以直接读取数据文件或存储介质，从中窃取数据或利用非法软件篡改数据库文件内容。近几年，类似案件在世界范围内频繁出现。因此计算机信息安全人员和数据库开发商们不得不求助于另外一种安全措施一一加密技术。