数据库系统原理与开发-安全管理-存取安全模型
数据库管理系统的基本原理与构建方法
数据库管理系统的基本原理与构建方法数据库管理系统（Database Management System，DBMS）是指一种用于管理大量数据的软件系统。
它能够提供高效、可靠、安全的数据存储、访问和管理功能，为用户和应用程序提供了方便的数据操作手段。
数据库管理系统的基本原理和构建方法对于数据的组织、管理和运维至关重要。
本文将详细介绍数据库管理系统的基本原理以及构建方法。
1. 数据库管理系统的基本原理数据库管理系统的基本原理包括数据模型、数据结构和数据操作。
首先，数据模型定义了数据在数据库中的组织方式，描述了数据之间的关系和属性。
常用的数据模型主要有层次模型、网状模型和关系模型。
其中，关系模型是最为常用和广泛应用的数据模型，它使用表格来表示数据，并通过关系代数和关系演算来操作数据。
其次，数据结构是指数据库中数据的存储方式和组织形式。
常用的数据结构有B树、B+树、哈希表等。
其中，B树和B+树常用于索引的构建，能够提高数据的查找速度。
哈希表则常用于数据的快速存取，它通过哈希函数将关键字映射为哈希地址，并将数据存储在哈希桶中。
最后，数据操作是对数据库中数据进行查询、插入、修改和删除等操作。
数据库管理系统提供了丰富的数据操作语言和接口，如结构化查询语言（SQL）和程序接口（API）。
用户和应用程序可以通过这些接口与数据库进行交互，并执行各种数据操作。
2. 数据库管理系统的构建方法数据库管理系统的构建方法主要包括数据库设计、数据库实现和数据库运维。
首先，数据库设计是指确定数据库的逻辑结构和物理结构。
在数据库设计中，需要进行数据需求分析、数据模型设计、关系模式设计和数据库规范化等工作。
数据需求分析是通过与用户和应用程序的沟通，确定数据库中存储的数据和数据之间的关系。
数据模型设计是根据数据需求分析结果，选择合适的数据模型，并进行实体-关系图（ER 图）的设计。
关系模式设计是将ER图转化为关系数据库中的表结构和键值。
2022年上海工程技术大学数据科学与大数据技术专业《数据库系统原理》科目期末试卷B(有答案)
2022年上海工程技术大学数据科学与大数据技术专业《数据库系统原理》科目期末试卷B（有答案）一、填空题1、在SELECT命令中进行查询，若希望查询的结果不出现重复元组，应在SEL ECT语句中使用______保留字。
2、安全性控制的一般方法有____________、____________、____________、和____________视图的保护五级安全措施。
3、____________、____________、____________和是计算机系统中的三类安全性。
4、SQL语言的数据定义功能包括______、______、______和______。
5、对于非规范化的模式，经过转变为1NF，______，将1NF经过转变为2NF，______，将2NF经过转变为3NF______。
6、视图是一个虚表，它是从______导出的表。
在数据库中，只存放视图的______，不存放视图对应的______。
7、在设计局部E-R图时，由于各个子系统分别有不同的应用，而且往往是由不同的设计人员设计，所以各个局部E-R图之间难免有不一致的地方，称为冲突。
这些冲突主要有______、______和______3类。
8、关系模型由______________、______________和______________组成。
9、某在SQL Server 2000数据库中有两张表：商品表（商品号，商品名，商品类别，成本价）和销售表（商品号，销售时间，销售数量，销售单价）。
用户需统计指定年份每类商品的销售总数量和销售总利润，要求只列出销售总利润最多的前三类商品的商品类别、销售总数量和销售总利润。
为了完成该统计操作，请按要求将下面的存储过程补充完整。
10、在SQL语言中，为了数据库的安全性，设置了对数据的存取进行控制的语句，对用户授权使用____________语句，收回所授的权限使用____________语句。
2022年南宁师范大学数据科学与大数据技术专业《数据库系统原理》科目期末试卷B(有答案)
2022年南宁师范大学数据科学与大数据技术专业《数据库系统原理》科目期末试卷B（有答案）一、填空题1、安全性控制的一般方法有____________、____________、____________、和____________视图的保护五级安全措施。
2、数据库内的数据是______的，只要有业务发生，数据就会更新，而数据仓库则是______的历史数据，只能定期添加和刷新。
3、设有关系模式R（A，B，C）和S（E，A，F），若R.A是R的主码，S.A是S的外码，则S.A的值或者等于R中某个元组的主码值，或者______取空值，这是规则，它是通过______和______约束来实现的。
4、如图所示的关系R的候选码为；R中的函数依赖有；R属于范式。
一个关系R5、从外部视图到子模式的数据结构的转换是由______________实现；模式与子模式之间的映象是由______________实现；存储模式与数据物理组织之间的映象是由______________实现。
6、事务故障、系统故障的恢复是由______完成的，介质故障是由______完成的。
7、关系数据库中基于数学的两类运算是______________和______________。
8、采用关系模型的逻辑结构设计的任务是将E-R图转换成一组______，并进行______处理。
9、数据库管理系统的主要功能有______________、______________、数据库的运行管理以及数据库的建立和维护等4个方面。
10、数据库系统在运行过程中，可能会发生各种故障，其故障对数据库的影响总结起来有两类：______和______。
二、判断题11、在关系数据库中，属性的排列顺序是可以颠倒的。
（）12、可以用UNION将两个查询结果合并为一个查询结果。
（）13、在关系模式中，主码和候选码可以有多个。
（）14、数据库模式和实例是一回事。
（）15、外模式DDL用来描述数据库的总体逻辑结构。
2022年淮北师范大学数据科学与大数据技术专业《数据库系统原理》科目期末试卷A(有答案)
2022年淮北师范大学数据科学与大数据技术专业《数据库系统原理》科目期末试卷A（有答案）一、填空题1、数据模型是由______________、______________和______________三部分组成。
2、对于非规范化的模式，经过转变为1NF，______，将1NF经过转变为2NF，______，将2NF经过转变为3NF______。
3、数据仓库是______、______、______、______的数据集合，支持管理的决策过程。
4、____________和____________一起组成了安全性子系统。
5、数据库管理系统的主要功能有______________、______________、数据库的运行管理以及数据库的建立和维护等4个方面。
6、数据库恢复是将数据库从______状态恢复到______的功能。
7、关系数据库中基于数学的两类运算是______________和______________。
8、____________、____________、____________和是计算机系统中的三类安全性。
9、已知系（系编号，系名称，系主任，电话，地点）和学生（学号，姓名，性别，入学日期，专业，系编号）两个关系，系关系的主码是______________，系关系的外码是______________，学生关系的主码是______________，外码是______________。
10、视图是一个虚表，它是从______导出的表。
在数据库中，只存放视图的______，不存放视图对应的______。
二、判断题11、在关系数据库中，属性的排列顺序是可以颠倒的。
（）12、一个数据表只能有一个唯一索引。
（）13、连接是数据库最耗时的操作。
（）14、关系中任何一列的属性取值是不可再分的数据项，可取自不同域中的数据。
（）15、在SQL中，ALTERTABLE语句中MODIFY用于修改字段的类型和长度等，ADD用于添加新的字段。
《数据库系统原理》复习题(答案)
（一）填空题1.数据管理经历了_______阶段、________阶段到________阶段的变迁。
（手工管理、文件管理、数据库管理）2.实体之间联系的基本类型有______、_______、_______。
（一对一、一对多、多对多）3.在E-R图中，用____表示实体，用______表示联系，用______表示属性。
（矩形框、菱形框、椭圆框）4.数据库的三层模式结构是________、_________、_______。
（外模式、逻辑模式、内模式）5.关系模型中一般讲数据完整性分为三类：_________、___________、__________。
（实体完整性、参照完整性、用户定义完整性）6.数据模型由三部分组成：数据结构、数据操作和____________。
（数据的约束条件或数据完整性规则）7.SQL语言是一种标准的数据库语言, 包括数据的查询、定义、操纵和______四部分功能。
（控制）8.视图是从其它________或视图导出的虚表。
（基本表）9.在关系模式R 中，若属性或属性组X 不是关系R 的关键字，但X 是其他关系模式的关键字，则称X 为关系R 的___________。
（外关键字）10.访问SQL server数据库对象时，需要经过身份验证和_________两个阶段，其中身份验证分为Windows验证模式和_______验证模式。
（权限验证、混合）11._______是存储在文件中的一系列SQL语句，即一系列按顺序提交的批处理。
（脚本）12.SQL语言中行注释的符号为_________；块注释的符号为_________。
（--、/**/）13.SQL server中的变量分为两种，全局变量和局部变量。
其中全局变量的名称以_______字符开始，有系统定义和维护。
局部变量以__________字符开始，由用户自己定义和赋值。
（@@、@）14.在SQL server中，其权限分为三类，即_________权限、_________权限和_________权限。
数据库-原理部分
1.1.1 数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统 二、数据库管理系统（DataBase Management System ， DBMS） 上节提到的数据库的功能/特性不是数据库中的数据固有 的，是靠管理或支持数据库的系统软件——DBMS——提 供的。
DBMS任务：
· 对数据资源进行管理，使之能为多个用户共享。 · 保证数据的安全性/可靠性/完整性/一致性/独立性
2． 文件系统阶段（50年代后期——60年代中期） 特点： · 计算机技术有了很大的发展，开始广泛应用于信息处理 · 存储设备有了磁盘、磁鼓等可直接存取的设备 · 计算机有了操作系统，包括文件管理系统，用户可将数
据组织成文件体交给系统进行自动管理。
· 数据可长期保存在磁盘等存储设备上 · 程序和数据有了一定的独立性，且文件有多种形式的组 织结构：顺序、链接、索引、直接
DBMS为保证其独立性和可以执行，大部分PDM 的实现工作由系统自动完成，而设计者只设计索 引、聚簇等特殊结构
1.2.3概念模型
实体-联系（Entity-Relationship）概念模型
首先介绍E-R模型中常用的几个重要概念，利用它们 可
构造出现实世界的数据的抽象描述。
1．实体、实体型、实体集 ● 实体（Entity） ——客观存在并能相互区分的事物 如：人；数据库课程；正是用的计算机；一 场足球赛不能严格地定义实体，正如几何中 点”，“线”一样。
1.1.1 数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统 （5）具有安全控制机制，能够保证数据的安全、可靠 数据库要有一套安全机制，以便有效地防止数据库中的 数据被非法使用/修改； 数据库还要有一套备份/恢复机制，以保证当数据遭到破 坏时将数据立刻完全恢复==〉继续、可靠地运行。
自考数据库系统原理
自考数据库系统原理
数据库系统原理是现代计算机科学中的重要理论和技术之一。
它主要研究如何组织、存储、管理和操作大量结构化数据的方法和策略。
数据库系统是一种灵活且高效的数据管理方式，广泛应用于各行业的信息系统中。
数据库系统原理的核心概念包括数据模型、数据结构、数据操作和数据安全。
数据模型是对现实世界的抽象描述，常见的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型等。
数据结构是数据在物理存储中的组织形式，常见的数据结构有表、索引和视图等。
数据操作是对数据库中的数据进行增删改查的操作，常见的数据操作语言是SQL。
数据安全是保护数据库中数据的机
密性、完整性和可用性，包括用户认证、权限控制和数据备份等措施。
数据库系统原理的基本原则是数据的独立性和透明性。
数据的独立性是指应用程序与数据库的逻辑结构和物理结构相互独立，应用程序不受数据库的更改影响。
数据的透明性是指用户对数据库的访问是透明的，不需要了解数据库的内部细节。
数据库系统原理还涉及到数据库的设计和优化。
数据库的设计是指根据具体应用的需求，从数据模型出发，设计出满足各种要求的数据库结构。
数据库的优化是指通过改进数据结构、查询优化和物理存储等手段，提高数据库的性能和效率。
总之，数据库系统原理是计算机科学中的重要学科，它的研究对于现代信息系统的设计和管理都具有重要意义。
数据库原理及其应用.ppt
数据库管理系统 （DBMS）
数据定义功能
供用户建立、修改或删除数据库的二维表结构 Create table /index
供用户定义或删除数据库的索引(index)
alter table
向用户提供数据定义语言DDL
drop table/index……
数据操作功能
Select <查询的字段名>
进行数据进行检索和查询，是数据库的主要应用 向用户提供数据定义语言DDL
返回
1.5.2 VFP的两类工作方式
一、交互式工作方式 通过命令窗口和应用界面操作
二、程序执行方式 命令程序文件执行，批运行方式。
1.6 VFP的辅助设计工具
向导
表向导 报表向导
设计器
表设计器 表单设计器
生成器：它规定只对满足条件的记录进行操作 。
WHILE <条件>：从当前记录开始，按记录顺序从上向下处理， 一旦遇到不满足条件的记录，就停止搜索并结束该命令的执行。 TO子句：它控制操作结果的输出去向。
ALL [LIKE/EXCEPT <通配符>]：它指出包括或不包括与通配 符相匹配的文件、字段或内存变量。 IN <别名/工作区>： 它允许在当前工作区操作指定工作区。
数据库系统的特点
数据共享 可控冗余度 数据独立性 数据的结构化
数据库系统与一般文件应用系统性能对照
序号 文 件 应 用 系 统
数据库系统
1
文件中的数据由特定 库内数据由多个用
的用户专用
户共享
每个用户拥有自己的 原则上可消除重复。
2
数据，导致数据重复 为方便查询允许少
存储
量数据重复存储，
但冗余度可以控制
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Байду номын сангаас
数据库系统原理与开发
三、数据库存取权限控制安全模型
数据库原理及应用
4
数据库系统原理与开发
数据库原理及应用
例 在3.7.1节的工程项目管理系统中，假定系统用户有三类角色：员工、
经理和系统管理员。它们对数据库各个表对象的拥有权限见下表所示。
表 DEPARTMENT EMPLOYEE PROJECT ASSIGNMENT
本节学习结束！
9
“员工”角色的用户存取访问权限
6
数据库系统原理与开发
数据库原理及应用
练习: 在选课管理系统中，有学生、教师和教务管理员角色。如何设计各 角色的数据库表对象的访问操作权限?
数据库表
College Course Teacher Student Plan Register
学生 (StudentRole)
教师 (TeacherRole)
教务管理员 (AcademicRole)
7
数据库系统原理与开发
数据库原理及应用
选课管理系统中，学生、教师和教务管理员角色的数据库表对象访问权限 设计
数据库表
College Course Teacher Student Plan Register
学生
教师
(StudentRole)
2
数据库系统原理与开发
二、数据库系统安全模型
数据库原理及应用
用户身份鉴别
用户
身份认证系统
用户存取 权限控制
DBMS系统
操作系统 安全保护
OS操作系统
数据加密存储 数据库
身份验证：从应用系统层面确认登录用户是否是合法使用者 权限控制：从DBMS系统层面通过存取权限机制控制用户对数据的访问 系统防护：从操作系统层面提供的安全机制防范非法系统访问 加密存储：从数据存储层面通过加密算法对数据库中数据进行加密存储
员工
经理
系统管理员
读取 读取、插入、修改
读取 读取
读取、插入、修改、 删除
赋予权限、修改结构
读取、插入、修改、 删除
赋予权限、修改结构
读取、插入、修改、 删除
赋予权限、修改结构
读取、插入、修改、 删除
赋予权限、修改结构
5
数据库系统原理与开发
工程项目管理系统数据库存取权限控制安全模型设计
数据库原理及应用
5.4 安全管理
——存取安全模型
数据库系统原理与开发
【本节学习目标】
• 了解数据库系统可能面临的安全风险 • 理解数据库系统安全体系 • 理解数据库存取控制安全模型
数据库原理及应用
1
数据库系统原理与开发
一、数据库系统面临的安全风险
数据库原理及应用
黑客利用系统漏洞，攻击系统运行、窃取和篡改系统数据。 内部人员非法地泄露、篡改、删除系统的用户数据。 系统运维人员操作失误导致数据被删除或数据库服务器系统宕机。 系统故障导致数据库的数据损坏、数据丢失、数据库实例无法启动。 意外灾害事件（火灾、水灾、地震等自然灾害）导致系统被破坏。 。。。
(TeacherRole)
查询
查询
查询
查询
查询
查询、修改
查询、修改
查询
查询
查询
查询
查询
教务管理员 (AcademicRole) 查询、插入、修改、删除 查询、插入、修改、删除
查询、插入、修改、删除
查询、插入、修改、删除
查询、插入、修改、删除
查询、插入、修改、删除
8
数据库系统原理与开发
数据库原理及应用