数据库封锁技术演示
sql数据库加密方式及实例
SQL数据库加密方式及实例1. 引言在当今信息化的时代，数据安全成为了一个非常重要的话题。
对于数据库来说，保护其中的数据免受未经授权的访问和篡改是至关重要的。
SQL数据库加密技术就是为了解决这个问题而出现的一种安全措施。
本文将介绍SQL数据库加密的概念、常见的加密方式以及实际应用场景。
2. SQL数据库加密概述SQL数据库加密是指通过对数据库中存储的数据进行加密处理，使得即使数据库被未经授权的人访问或被恶意攻击，也无法直接获取到明文数据。
只有通过合法渠道获取到相应的解密钥匙或密码才能对数据进行解密操作。
这种方式有效地保护了敏感信息免受非法获取和利用。
3. SQL数据库加密方式3.1 数据库级别加密3.1.1 TDE（Transparent Data Encryption）TDE是一种常见且简单易用的数据库级别加密方式。
它通过在存储层面对整个数据库进行透明加密，无需修改应用程序代码即可保护敏感数据。
TDE使用主密钥来保护整个数据库，并且只有具有合法权限的用户才能访问加密后的数据。
3.1.2 基于角色的访问控制（RBAC）RBAC是一种基于角色的数据库访问控制机制，通过将用户分配到不同的角色中，再将角色与数据库对象进行关联来实现对数据的保护。
通过合理配置角色及其权限，可以限制用户对敏感数据的访问和操作。
3.2 表级别加密3.2.1 列加密列加密是指对表中某一列的数据进行加密处理。
这种方式可以在不影响其他列和应用程序代码的情况下，只对需要保护的列进行加密。
常见的列加密算法包括AES、DES等。
3.2.2 行级别加密行级别加密是指对表中每一行的数据进行单独加密处理。
这种方式可以根据具体需求选择不同的行级别加密算法，如对称加密、非对称加密等。
行级别加密要求数据库有较高的计算性能和存储空间。
3.3 字段级别加密字段级别加密是指对表中某一字段（或多个字段）进行单独加密处理。
这种方式可以灵活地根据需求选择需要保护的字段，并且只针对这些字段进行加解密操作。
数据库的并发控制和封锁协议分析
数据库的并发控制和封锁协议分析作者：李丰来源：《商场现代化》2008年第02期[摘要] 数据库可以提供给多个用户共享数据信息资源，所以就必须对并发的事务进行控制，这种并发控制必须引入一些封锁协议以保证数据的完整性。
本文针对数据库并发操作中可能产生的数据不一致性问题进行分析，并给出解决的方法。
[关键词] 数据库并发控制一致性封锁封锁协议一、引言目前主流的关系数据库通常都允许多个用户同时使用和共享，所以也都具有并发控制的机制，也就是控制数据库，防止多用户并发使用数据库时造成数据错误和程序运行错误，以保证数据的完整性。
二、事务与并发控制的概念当多用户并发存取数据时，就会产生多个事务同时存取同一数据的情况，从而引起严重的数据错误和程序运行错误。
那么我们来看，什么是事务及并发控制呢？事务就是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做要么全不做，是一个不可分割的很小的工作单位。
例如，在SQL语言中，定义事务的语句有三条：BEGIN TRANSACTION；COMMIT；ROLLBACK；其中的BEGIN TRANSACTION是事务开始的标记，而以COMMIT或者ROLLBACK结束，COMMIT用于提交事务的所有操作，ROLLBACK则在事务运行过程中一旦发生了某种故障而使事务无法继续执行的时候，系统就将事务中对数据库的所有刚刚完成的操作全部撤消，滚动回到事务开始时的状态。
为了充分利用系统资源，使数据库的共享资源得以有效利用，必须可以使多个事务并行的执行，而数据库对并行执行的事务进行的控制就是并发控制。
三、事务进行并发操作可能引起的数据不一致问题由于种种原因，都可能引起数据库的数据遭到破坏，比如多个事务在并行运行的时候，不同的事务的操作产生了交叉执行，或者，事务在运行过程中被强行停止或者中断。
因此，事务在进行并发操作的时候很可能引起数据的不一致，下面我们看一个具体的例子。
例如飞机票的联网销售系统，如果有以下的操作序列：1.甲售票处（设置为T1事务）读出某班次的机票剩余数A，设A=202.乙售票处（设置为T2事务）读出同班次的机票剩余数A，也是203.甲售票处（T1事务）卖出一张机票，修改剩余数减一（A←A-1），把A=19写回数据库中4.乙售票处（T2事务）也卖出一张机票，修改剩余数减一（A←A-1），把A=19写回数据库中从这些操作中，我们看到，乙售票处的修改数据覆盖了甲售票处修改的数据，实际发生了两张机票的销售，而数据库中却错误的存入19，少了一张。
大型数据库封锁和并发控制技术应用研究
注意的问题 ．
［ 键词 】数 据 库 ； 锁 ； 发 控 制 ； 塞 ； 锁 关 封 并 阻 死
［ 中图分类号 】Ｔ ３ １１ １ Ｐ １ ．３
【 文献标识码 ］ Ａ
［ 文章编号】１０ —２ ０ ｌＯ８ ０ ０ ９ １ ２２ ０ ）４—０ ３ —０ ０５ ５
０ 引言
封 锁 （ ｏ Ｋ） Ｌ Ｃ 或锁 定是一 种用来 管理 对 共 享资 源并 行 访 问的 一种机 制 ． 在单 用 户 数据 库 中， 锁定 显然是 不需要 的， 因为修 改信 息的用 户只有 一个 ， 然而 在现 实 中都要 求 系统 是 多用 户并 发 系统 ， 这种 在 情况 下， 以适 当的机制 来控制对 相 同信 息 的修改 是至关 重要 的， 就是锁 定 的 目的 ． 这 在各种 数据库 系统 中都 有锁定机 制， 但各 种锁定机 制 以及 锬定 级 别又 不 尽相 同 ． 早期 的 Ｓｂｓ 系统 中 ， 在 ｙａｅ 几乎 不用 考虑 多个 用户 同时向一个表 中插入 数据 的情 况 ． 是 由于 Ｓ ｂｓ 提供 页 面级 的 锁定 ， 这 种机 制下 ， 这 ｙ ａｅ 在 当一 个表 在修改过 程 中， 果试 图查 询这个 表 ， 需要 一个被 更新锁 定的 页面， 需要等 待， 如 并 就 以至于对 只需要 １ 毫秒 的事务都没 有反应 ， 个数 据 库会 表 现为 “ 整 冻结 ” ．因此 ， 于 在早 期 Ｓ ｂｓ 对 ｙａｅ系统 下开 发软 件 ， 对
数据库并发控制例题
数据库并发控制例题摘要：一、数据库并发控制概述1.并发控制的目的2.并发控制的手段二、数据库并发控制的原理1.封锁技术2.时间序列控制3.乐观控制三、数据库并发控制的例题解析1.封锁技术例题2.时间序列控制例题3.乐观控制例题四、例题总结与展望正文：一、数据库并发控制概述在数据库系统中，为了提高系统的并发性能和事务处理能力，需要对多个事务同时访问共享数据进行控制，这就是数据库并发控制。
并发控制的主要目的是保证数据的一致性和完整性，防止数据冲突和脏读等现象。
实现并发控制的手段主要有封锁技术、时间序列控制和乐观控制等。
二、数据库并发控制的原理1.封锁技术：封锁技术是一种广泛应用于数据库并发控制的方法，通过对数据对象加锁来防止多个事务同时对同一数据进行修改，从而保证数据的一致性。
2.时间序列控制：时间序列控制是根据事务执行的时间顺序来控制并发访问。
该方法通过为事务分配优先级，按照优先级顺序执行事务，从而避免冲突。
3.乐观控制：乐观控制是一种基于事务提交前对数据所做的修改进行检测的方法。
事务在执行修改操作时，不加锁，而是在提交时检测是否与其他事务产生冲突，若检测到冲突，则回滚事务并重新执行。
三、数据库并发控制的例题解析1.封锁技术例题：假设一个数据库系统中有两个事务T1 和T2，T1 正在对数据A 进行修改，此时T2 也要对数据A 进行修改。
通过封锁技术，可以为数据A 加锁，使得T2 在T1 完成修改前无法对数据A 进行修改，从而避免冲突。
2.时间序列控制例题：假设一个数据库系统中有三个事务T1、T2 和T3，它们的优先级顺序为T1 > T2 > T3。
通过时间序列控制，可以按照优先级顺序执行事务，首先执行T1，然后执行T2，最后执行T3。
这样可以避免优先级较低的事务与优先级较高的事务产生冲突。
3.乐观控制例题：假设一个数据库系统中有两个事务T1 和T2，T1 正在对数据A 进行修改，此时T2 也要对数据A 进行修改。
数据库系统(下)：管理与技术_哈尔滨工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
数据库系统（下）：管理与技术_哈尔滨工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.DBMS管理数据库缓冲区有四种策略：No Steal, Steal, No Force, Force。
则效率较低但不会出现问题的策略组合是_________，而效率最高最常用但会出现问题的策略组合是_________。
参考答案:No Steal+ Force，Steal + No Force；2.下列说法正确的是___________。
参考答案:两阶段封锁法是可串行化的并行调度算法；3.T1，T2是两个事务，图(a)(b)给出这两个事务的两种调度S1，S2，关于S1，S2，说法正确的选项是_____________。
【图片】参考答案:S1是不可串行化调度，S2是可串行化调度；4.若事务T对数据M已加S锁，在不改变S锁的情况下，则其它事务对数据M__________。
参考答案:可以读，但不可以写；5.关于稀疏索引和稠密索引，下列说法正确的是_______。
参考答案:如果一个搜索码的值在稠密索引中不存在，则在主文件中对应该搜索码值的记录也不存在6.关于给出的九个关系代数操作：【图片】问任何时候都能够用一趟算法实现的操作的个数是_______。
参考答案:17.主索引通常确定“表”数据的__________。
参考答案:物理顺序8.有效性确认是一种并发控制方法。
如下图(a)(b)中T和U是两个事务，X和Y是数据对象。
T要进行有效性确认，下列说法正确的是__________。
【图片】参考答案:图(a)事务T的有效性可以确认；图(b)事务T的有效性不可以确认；9.关于基于散列的两趟算法，下列说法正确的是_______。
参考答案:第一趟散列的目的是使数据子集具有某一种特性(如具有相同的散列值)，而第二趟散列的目的是提高数据处理的速度。
10.关于逻辑查询优化和物理查询优化，下列说法正确的是________。
参考答案:逻辑查询优化是关系代数操作次序的优化；物理查询优化是关系代数操作实现算法选择的优化11.关于B+树，下列说法不正确的是_________。
数据库封锁技术演示ppt课件
事务2
t2: Slock A 等待…
t3: 取得A的S锁 读A Unlock A Xlock B B=A+1 写B Unlock B
封锁技术
6. 活锁和死锁
?锁的使用可以保证并发操作的一致性，但是也会引起两个 新问题：活锁和死锁。
(1)活锁：先看一个例子：多个事务按优先级获取锁
.
封锁技术
1. 锁的类型和作用
?封锁的种类和作用：
?排它锁：又称写锁、X锁
?共享锁：又称读锁、S锁
若事务T对数据A加上S锁，则其它事务只能取
得A的S锁(即可以读A)，不能取得X锁，直到T
释放A上的S锁。
事务T
事务U
Slock A
Slock A
读A Unlock A
A
S
读A
Xlock A 要将S锁升级为X锁 Waiting…
.
获得X锁
封锁技术
1. 锁的类型和作用
?封锁的种类和作用：
?排它锁：又称写锁、X锁
?共享锁：又称读锁、S锁
若事务T对数据A加上S锁，则其它事务只能取
得A的S锁(即可以读A)，不能取得X锁，直到T
释放A上的S锁。
事务T
事务U
Slock A
Slock A
读A Unlock A
A
X
读A
Xlock A 要将S锁升级为X锁 Waiting…
.
获得X锁
封锁技术
2. 封锁的相容矩阵
?封锁的种类和作用 ?封锁的相容矩阵：
T1持有
T2请求
X
S
—
X
N
N
Y
数据库技术的数据加密与解密方法
数据库技术的数据加密与解密方法数据安全是当今社会中一个非常重要的领域，随着互联网的普及和技术的不断进步，数据库的安全性显得尤为重要。
数据库中的敏感数据存储了用户的个人信息、公司的商业机密等重要数据，这些数据如果不加密存储，将会面临被未经授权的访问和窃取的风险。
因此，数据库技术的数据加密与解密方法成为了保障数据安全的关键环节。
一、数据库加密的概念和目的数据库加密是指对存储在数据库中的敏感数据进行加密处理，将原始数据通过加密算法转化为不易被理解和解读的密文形式。
数据库加密的目的是为了增强数据的保密性、完整性和可用性，主要包括以下几点：1. 保障数据的机密性：通过加密使得存储在数据库中的敏感数据无法被未经授权的人员访问和窃取，保护用户的个人信息和商业机密。
2. 提升数据的完整性：加密算法可以附加消息认证码（MAC）或数字签名，以确保数据在传输和存储过程中不被篡改或修改。
3. 增强数据的可用性：合理使用数据库加密技术可以保持数据的可用性，确保用户在授权的情况下能够正常访问和使用数据。
二、常用的数据库加密方法1. 对称加密算法对称加密算法使用对称密钥对数据进行加密和解密。
加密和解密使用相同的密码密钥，因此也称为密钥加密。
流行的对称加密算法有AES、DES和3DES等。
对称加密算法的优点是加密速度快，适合大规模数据的加密和解密，但缺点是密钥管理较为困难。
2. 非对称加密算法非对称加密算法使用一对密钥，即公钥和私钥。
公钥用于加密数据，私钥用于解密数据。
常见的非对称加密算法有RSA和ECC。
非对称加密算法的优点是密钥管理方便，但加密和解密速度相对较慢，适合少量数据的加密和解密操作。
3. 混合加密算法混合加密算法是对称加密算法和非对称加密算法的结合。
一般情况下，数据库加密过程使用对称加密算法进行大规模数据的加密，而对称密钥则通过非对称加密算法进行加密保护和传输，以提高密钥的安全性。
三、数据库加密的实施方法1. 字段级加密字段级加密指的是对数据库中的某个字段进行加密处理。
数据库的封锁机制
数据库的封锁机制
数据库封锁是在多用户环境下，为了解决数据库并发访问带来的数据
安全性问题而提出的一种机制。
其目的是为了保证在多个用户之间共享数
据的安全性和一致性，通过控制用户对数据的访问，阻止多人同时更新同
一行数据，以免发生数据的冲突，造成数据损坏的情况发生。
封锁是数据库提供的一种特殊机制，它能够实现多个用户并发的访问
数据库，而又不会发生数据错误的情况。
它是数据库事务管理的关键所在，它通过控制多用户对数据库的访问，确保多个用户之间的数据的完整性和
一致性。
封锁技术的工作方式是，当一个用户要访问一条数据时，会首先向数
据库服务器发出一个封锁请求，数据库服务器检查该数据是否已经被他人
访问，如果没有，那么就会对该数据记录添加一个封锁，这个封锁表示当
前有一个用户正在访问该数据，他不能被其他用户访问，而后，当前用户
就可以访问该条数据了，其他用户则将收到一个错误消息，并无法访问该
数据，此时，数据库就已成功地锁定了该数据，以保证多用户之间的数据
完整性和一致性。
而当前用户一旦结束对数据的访问后，数据库就会立刻
释放对该数据的封锁，让其他用户可以访问该条数据。
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封锁技术
1. 锁的类型和作用
封锁的种类和作用：
排它锁：又称写锁、X锁 共享锁：又称读锁、S锁
若事务T对数据A加上S锁，则其它事务只能取 得A的S锁(即可以读A)，不能取得X锁，直到T 释放A上的S锁。
事务T 事务U
Slock A 读A Unlock A A
S
Slock A 读A Xlock A 要将S锁升级为X锁 Waiting… 获得X锁
封锁技术
1. 锁的类型和作用
封锁的种类和作用：
排它锁：又称写锁、X锁 共享锁：又称读锁、S锁
若事务T对数据A加上S锁，则其它事务只能取 得A的S锁(即可以读A)，不能取得X锁，直到T 释放A上的S锁。
事务T 事务U
Slock A 读A Unlock A A
S S
Slock A 读A Xlock A 要将S锁升级为X锁 Waiting…
T1、T2、T3都不能继续，发生死锁。
封锁技术
6. 活锁和死锁
锁的使用可以保证并发操作的一致性，但是也会引起两个 新问题：活锁和死锁。 (1)活锁：先看一个例子：多个事务按优先级获取锁 (2)死锁的定义： 两个或两个以上的事务处于等待状态，每个事务都在等 待其中另一个事务释放封锁，它才能继续，结果所有事务都 不能继续，这种现象称为死锁。 (3)死锁的解决方法： 1) 死锁预防：用一些措施来避免死锁的发生 2) 死锁诊断与解除：允许死锁发生，定期检测是否发生 了死锁，若是则解除之
封锁技术
1. 锁的类型和作用
封锁的种类和作用：
排它锁：又称写锁、X锁 共享锁：又称读锁、S锁
若事务T对数据A加上S锁，则其它事务只能取 得A的S锁(即可以读A)，不能取得X锁，直到T 释放A上的S锁。
事务T 事务U
Slock A 读A Unlock A A
X
Slock A 读A Xlock A 要将S锁升级为X锁 Waiting… 获得X锁
何时释放锁
目的在于保证调度的正确性。 目前有： 1）三级封锁协议：在不同层度上解决丢失修 改、不可重复读、读“脏”数据问题（略） ；
封锁技术
5. 两段封锁协议
内容：每个事务都分成两个阶段： 扩展阶段(申请封锁阶段)：事务可以申请封锁，但不
能释放任何已取得的封锁。 收缩阶段(释放封锁阶段)：事务可以释放封锁，但不 能申请新的封锁。 例如：
封锁技术
6. 活锁和死锁
锁的使用可以保证并发操作的一致性，但是也会引起两个 新问题：活锁和死锁。 (1)活锁：先看一个例子：多个事务按优先级获取锁
T1 T2(优先级最低) Xlock R 等待 T3 T4 Xlock R Unlock R X
Xlock R 等待 获得锁 Unlock R
X
Xlock R 等待 获得锁
Xlock R1
等待… 获得R1的锁 Xlock R2 等待… 获得R2的锁
Unlock R2
封锁技术
6. 活锁和死锁
死锁预防方法：用一些措施来避免死锁的发生 (1)一次封锁法：每个事务提前将所需的数据全部加锁。 (2)顺序封锁法：预先规定一个封锁顺序，所有事务必须按 此顺序对数据进行封锁。 优点：可避免死锁的发生； 缺点：数据库对象很多，并且经常更新，很难预先确定 所有的访问对象。 死锁诊断与解除方法： (1)死锁诊断：检查事务等待图，若存在回路，则发生死锁 (2)死锁解除：撤销代价最小的事务，释放它持有的锁。
X
只要在锁释放之前有高优先级的事务申请锁，低优先级的事 务将得不到锁，当事务繁忙时可能永远得不到锁活锁。
封锁技术
6. 活锁和死锁
锁的使用可以保证并发操作的一致性，但是也会引起两个 新问题：活锁和死锁。 (1)活锁：先看一个例子：多个事务按优先级获取锁 避免活锁的方法： 1)先来先服务: 按申请的先后顺序分配锁。 2)动态优先级: 事务等待的时间越长，其优先级越高。
能释放任何已取得的封锁。 收缩阶段(释放封锁阶段)：事务可以释放封锁，但不 能申请新的封锁。 可以证明： 若所有事务均遵守两段封锁协议，则这些事务的所有调 度都是可串行化的； 但是调度的可串行化并不要求所有事务都必须遵守两段 封锁协议。 例如：
封锁技术
5. 两段封锁协议
事务1
t1: Slock B 读B Xlock A t3: AB+1 写A Unlock B Unlock A
T2
事务资源图 T1和T2都不能继续，这就是死锁。
封锁技术
6. 活锁和死锁
R1 锁的使用可以保证并发操作的一致性，但是也会引起两个 三叉路口 T1 新问题：活锁和死锁。 (1)活锁：先看一个例子：多个事务按优先级获取锁 (2)死锁： 先看两个例子。例2： 申请 等待T2 封锁 R1 T2 释放R2 T2 封锁 等待T1 释放R1 T1 R2 T3 T1 T3 申请 R3 等待T3释放R3 申请 封锁 事务等待图 事务资源图
T1: Slock A…Slock B…Xlock C …… Unlock B…Unlock A…Unlock C T2: Slock A…Unlock A…Slock B……Xlock C…Unlock C…Unlock B
T1遵守两段封锁协议
T2不遵守两段封锁协议
封锁技术
5. 两段封锁协议
内容：每个事务都分成两个阶段： 扩展阶段(申请封锁阶段)：事务可以申请封锁，但不
封锁技术
6. 活锁和死锁
锁的使用可以保证并发操作的一致性，但是也会引起两个 新问题：活锁和死锁。 (1)活锁：先看一个例子：多个事务按优先级获取锁 (2)死锁： 先看两个例子。例1： R1 T1 T2 R2 封锁 R1 申请 狭路相逢 T1 申请 R2 T2 封锁 等待T2释放R2
T1
等待T1释放R1 事务等待图
如何决定封锁粒度：封锁粒度越大，系统中被封锁
的对象总数就越少，层次就越高，并发度越小，系统 的开销也越小；反之，系统中被封锁的对象总数就越 多，层次就越低，并发度越高，系统的开销也越大；
封锁技术
4. 封锁协议
封锁的种类和作用
封锁的相容矩阵 封锁的粒度 封锁协议：封锁规则的集合，约定： 何时申请X锁和S锁 作用
封锁的种类和作用：
排它锁：又称写锁、X锁 共享锁：又称读锁、S锁
若事务T对数据A加上X锁，则其它事务不能取 得A的任何封锁(也就不能对A进行任何操作)， 直到T释放A上的X锁。
事务T 事务U
Xlock A 更新A Unlock A A
S
Slock A Waiting… 获得S锁 读A
封锁技术
2. 封锁的相容矩阵
封锁的种类和作用
封锁的相容矩阵：
T1持有 T2请求 X S
X
N N
S
N Y
—
Y Y
—
Y
Y
Y
封锁技术
3. 封锁的粒度
封锁的种类和作用
封锁的相容矩阵 封锁的粒度：封锁对象的大小。
封锁对象：数据库、表、元组、列、索引项、索引，
也可以是数据存放的物理单元：页、块等。
事务2
事务1
t1: Slock B 读B Unlock B Xlock A t3: AB+1 写A Unlock A
事务2
t2: Slock A 等待…
t2: Slock A 等待…
t4: 取得A的S锁 读A Xlock B B=A+1 写B Unlock B Unlock A
t3: 取得A的S锁 读A Unlock A Xlock B B=A+1 写B Unlock B
封锁技术
1. 锁的类型和作用
封锁的种类和作用：
排它锁：又称写锁、X锁 共享锁：又称读锁、S锁
若事务T对数据A加上X锁，则其它事务不能取 得A的任何封锁(也就不能对A进行任何操作)， 直到T释放A上的X锁。
事务T 事务U
Xlock A 更新A Unlock A A
X
Slock A Waiting…
封锁技术
6. 活锁和死锁
死锁预防方法：用一些措施来避免死锁的发生 (1)一次封锁法：每个事务提前将所需的数据全部加锁。 (2)顺序封锁法：预先规定一个封锁顺序，所有事务必须按 此顺序对数据进行封锁。 例如在例1中，若T1、T2都以R1R2的顺序申请封锁， T1 T2 则不会发生死锁。
Xlock R1 Xlock R2 Unlock R1
封锁技术
6. 活锁和死锁
死锁预防方法：用一些措施来避免死锁的发生 (1)一次封锁法：每个事务提前将所需的数据全部加锁。 如T1一次将R1、R2都加锁，故T1执行完T2才能加锁。 优点：可避免死锁的发生； 缺点：1）提前封锁需要访问的所有数据，扩大了封锁的 时间范围，降低系统的并发度； 2）封锁所有可能需要访问的数据，扩大了封锁的 空间范围，进一步降低系统的并发度。