数据库系统安全性分析与实现
数据库实验4 索引、数据完整性与安全性
实验四索引、数据完整性与安全性一、实验目的(1) 掌握利用SQL Server Management Studio和SQL语言建立、删除索引的方法；(2) 掌握利用SQL Server Management Studio和SQL语言实现数据完整性的方法；(3) 掌握在SQL Server Management Studio中实现数据安全性管理的方法。
二、实验原理1.索引在关系型数据库中，索引是一种可以加快数据检索的数据库结构。
SQL Server系统中主要有两种类型的索引，即聚集索引、非聚集索引。
（1）聚集索引聚集索引定义了数据在表中存储的物理顺序。
一个表只能定义一个聚集索引。
（2）非聚集索引非聚集索引并不存储表数据本身。
相反，非聚集索引只存储指向表数据的指针，该指针作为索引键的一部分，因此，在一个表中同时可以存在多个非聚集索引。
（3）利用SQL命令建立索引简化语法格式：CREATE [UNIQUE] [CLUSTERED|NONCLUSTERED]INDEX index_name ON {table|view}(column|ASC|DESC][,…n])其中：UNIQUE。
可选。
该选项用于通知SQL Server索引中列出的列的值是每行唯一的。
如果试图插入重复的行，则该选项会强制SQL Server返回一个错误信息。
CLUSTERED或NONCLUSTERED。
可选。
如果这两个选项都没有被明确列出，则默认将索引创建为NONCLUSTERED（非聚集索引）。
（4）通过SQL命令删除索引语法格式：DROP INDEX ‘table.index|view.index’[,…n]2.表主键和UNIQUE约束表主键通过表数据中一个列或者多个列组合的数据来唯一标识表中的每一行数据。
即表主键就是用来约束数据表中不能存在相同的两行数据。
在SQL Server系统中，定义表的主键可以在创建表的同时定义，也可以给已有的表添加主键。
数据库系统的安全性设计与实现
数据库系统的安全性设计与实现数据库系统是企业信息化建设中的核心应用，承载着企业的核心业务数据。
数据安全是企业信息安全的重要方面，而数据库系统的安全性设计和实现是保障数据安全的关键。
本文旨在探讨数据库系统的安全性设计和实现方法及其应用于实际场景中的实践。
一、数据库系统安全性设计的原则1. 最小权限原则最小权限原则是指在数据库系统授权时，用户只能得到访问数据所必需的最少权限。
数据的访问权限分级明确，授权将数据权限分别控制给每个用户，并且管理员可以给予临时的或者个别的权限。
这样可以避免因权限过高而导致的数据泄露风险。
2. 数据加密原则敏感数据在存储和传输过程中，需要加密保护，在恰当的情境下使用可以极大地增强数据的安全性，这对于避免数据泄露、数据的机密性等都有很高的意义价值。
3. 完整性原则对管理员和操作员进行合规性审查建议作为数据库系统安全性设计的重要方面之一，这是确保数据可靠性的保证，维护了客户、管理员、组织等多方利益的平衡，确保数据完整性和信任度，以及营造健康与可靠的业务环境。
4. 防火墙原则防火墙是网络安全的必须要素。
通过分割和分隔网络，以便更好地监控网络流量，有效防止恶意攻击和网络入侵事件的发生。
5. 统计原则首先需要记录所有数据的变化，包括谁修改的，什么时间修改的。
其次需要通过统计的方式实时监控到这些变化信息，判断数据是否被篡改，以及对当前数据库的追踪、模拟等工具。
二、数据库系统的安全性设计实现方法1. 数据库了解流程采用针对监控仪、监听者、加密算法、加密实践等方面的数据库监视、数据库双快复制连接、正在运行的挂起连接、自定义数据访问权限等手段留出设计改动的余地，确保了数据系统的安全性。
2. 数据库层面设计通过实现数据库层面的几个安全机制，如：安全模拟认证、用户实时权限控制、库细节及配置控制等机制，使得数据库系统的安全性得到了更好的保障。
3. 数据加密技术数据加密技术可以有效地保护敏感数据，防止数据被窃取，因此在数据库系统的安全性设计中尤为重要。
数据库安全风险分析和解决方案
数据库安全风险分析和解决方案1.数据库安全风险分析经过十多年的发展，目前各行各业的信息系统都已经得到了长足发展，一套高效、安全、可靠的信息系统已经是衡量一个政府或者企业的管理效率的关键指标，政府和企业也都更加依赖于信息系统，所以信息系统能否稳定、安全的运行也是大家越来越关注的话题。
我们稍作统计和回顾，不难发现最近几年信息安全话题讨论越来越激烈，信息安全事件也越来越多。
近期美国“棱镜”事件和英国“颞颥”事件被曝光震惊全世界、2012年震惊中国的互联网用户信息大泄露和三大运营商个人隐私信息批量泄露等。
这些信息安全事件攻击手段多样，但我们不难发现有一个共同的特征，他们的攻击和窃取目标就是用户的隐私数据，而大部分数据的承载主体就是——数据库系统。
所以我们今天对数据库安全进行一些简要的分析。
如果说各类业务系统是基础部件，畅通的网络是血液，那心脏理应就是数据库系统。
其存储了所有的业务数据，牵涉到所有用户的切身利益。
所以其要求各类数据必须是完整的，可用的，而且是保密的。
如果发生数据丢失或者数据不可用，犹如心脏出现问题，其他所有的基础部件也将无法正常工作，直接导致整个业务系统的终止，少则让企事业单位受到经济和名誉的损失，大则直接威胁企业的生存和发展，甚至威胁国家和社会的稳定和安全。
当然承载数据库的服务器以及网络设备、安全设备、存储系统、应用软件等相关配套设置的安全性也是非常重要的，一旦由于内部操作失误、故意泄露或者外部入侵等都可能给业务数据带来致命的安全威胁。
对于数据库，我认为其安全威胁主要来自于几方面，一个是数据库自身安全，一个是数据库运行环境和数据库运行维护过程的安全。
1)首先我们来分析一下数据库自身安全，我们认为中国面临一个最大的安全威胁就在于绝大部分数据库都是采用oracle、sqlserver、mysql等国外数据库系统。
我们无法了解这些国外数据库系统是否留下了后门，是否嵌入了不安全的代码等，最近美国棱镜门就更加印证了我们的结论，因为美国多个通信设备厂家都参与了棱镜计划。
数据库管理系统的原理与实现
数据库管理系统的原理与实现数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）是一种用于管理和组织数据的软件工具。
它提供了一种结构化的方法来存储、管理和查询数据。
DBMS在当今信息时代起着至关重要的作用，广泛应用于各行各业，包括企业管理、学术研究、医疗保健等领域。
本文将探讨数据库管理系统的原理与实现。
一、数据库管理系统的基本原理数据库管理系统的基本原理是建立在关系模型理论的基础上的。
关系模型是一种通用且简单的数据组织方式，其中数据以表格的形式呈现，每个表格包含了一组记录，每个记录包含了多个字段。
通过构建表之间的关系，可以实现数据的连接、过滤和查询。
数据库管理系统的基本原理包括以下几个方面：1. 数据库设计：数据库设计是数据库管理系统的基础，它包括确定需要存储的数据以及数据之间的关系。
在数据库设计过程中，需要考虑数据的完整性、一致性和性能等因素。
2. 数据库查询语言：数据库查询语言（如SQL）是与数据库进行交互的工具。
通过使用查询语言，用户可以方便地对数据库进行增删改查操作，实现数据的检索和更新。
3. 数据库事务管理：事务是指一组数据库操作的逻辑单元，它要么全部执行，要么全部取消。
数据库管理系统通过实现事务管理，确保数据库操作的原子性、一致性、隔离性和持久性，保证数据的完整性和可靠性。
4. 数据库安全性：数据库管理系统需要提供安全机制来保护数据的安全性和隐私性。
这包括用户身份认证、权限管理、数据加密等功能，以防止非授权用户的访问和恶意攻击。
二、数据库管理系统的实现数据库管理系统的实现可以分为两个层次：逻辑层和物理层。
1. 逻辑层：逻辑层是数据库管理系统与用户之间的接口，它实现了数据库查询语言和事务管理等功能。
逻辑层将用户的请求翻译成对数据库的具体操作，包括数据的查询、插入、更新和删除等操作。
2. 物理层：物理层是数据库管理系统与实际存储介质之间的接口，它负责将数据库的逻辑结构映射到物理存储介质上。
数据库加密系统的设计与实现
宿 州 教 育 学 院 学 报
Ｊ ０Ｕ ｒ ｎ ａ１ ｏ ｆ Ｓ ｕ ｚｈ ｏ Ｕ Ｅ ｄ ｕ ｃａ ｔｉ ｏ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔｉ ｔ ｕ ｔｅ
Ｖｏ １ ． ７， Ｎｏ． ６ Ｄｅ ｃ ． ２ ０ １ ４
【 关键词】 数据库 加密系统 安全 【 中图分类号］ Ｔ Ｐ ３ ９ ２ 【 文献标Ｌ Ｒ ￣］ Ａ 【 文章编￣ － １ １ ０ ０ ９ — ８ ５ ３ ４ （ ２ ０ １ ４ ｝ ０ ６ — ０ ２ ３ ０ － ０ ３
引 言
对 数据库信 息具体 的加 密要求记 载在加 密字 典表 中 ． 加
数据库加密系统的设计与实现
汪培 芬
（ 淮安 市广播 电视 大学 江苏 ・ 淮安 ２ ２ ３ ３ ０ ０ ）
【 摘 要】 为保证数据库数据的安全， 必须对数据库中存储的重要敏感数据进行保护处理。 解决这一问题的关键是要对数据
本身加 密。本文介绍 了数 据库加 密系统 的设计与具体实现 ， 增强 了数据库 的安全性 。
一
、
系统设 计
本数据库加 密系统采用基 于字段的加密方式 ．密文直接
存储 在原数 据表 中． 由于密文 长度可能大 于明文长度 。 所以。 在数据库设计时 。 加密字段的长度设置大一些 。
为简化密钥 的管理和不影 响数 据库操作 的效率 ．密钥的 管理采 用折 中的方法 ． 每个记 录一个密钥 ． 因此在数据 库设 计 时为每个表增加一个存放密钥 的字段 本数据库加密系统体系结构如 图 １ 所示 ：
图 １ 系统体 系结构 图
解密引擎访问后 台数据库服务器 的接 口函数 。
米【 收稿 日期］ ２ ０ １ ４ — ９ — １ ５ ［ 作 者简介 ］ 汪培芬 （ １ ９ ７ ５ 一 ） ， 女， 汉族 ， 江苏省淮安市人 ； 硕士讲师 ； 研究方 向为 ： 数据库加密。
数据库设计与实现
数据库设计与实现在当今数字化时代中，数据已成为企业和组织的重要资源之一，也成为决策的关键因素。
数据库的设计与实现成为一个优秀的系统程序的核心问题之一。
一个成功的数据库必须考虑到多种因素，如数据访问、数据完整性、数据可靠性、数据安全和数据可扩展性等，同时还需满足用户的需求，提高系统的性能和效率。
以下将介绍数据库设计和实现的过程和方法。
一、数据库设计的基本概念1. 数据库：指存储有组织的数据的计算机系统。
2. 数据库管理系统（DBMS）：是一种软件系统，用于管理、组织、存储、维护数据库。
3. 数据库设计：是指在满足用户需求的前提下，使用数据库模型、数据字典等工具，对数据进行结构化设计，确定各数据项之间的关系、属性和约束条件等，以实现更快、更高效、更安全的数据访问。
4. 数据库实现：是指将数据库设计的结果在DBMS中实现并运行，包括创建和管理数据库的对象、存储过程、触发器、索引等。
二、数据库设计的流程1. 需求分析在数据库设计前，需要了解和分析用户需求，了解业务状况，才能最终设计出一套合适的数据库系统。
需求分析包括：确定数据库系统的目的、确定要存储哪些数据和数据之间的关系。
2. 概要设计概要设计是数据库设计过程中的一项重要环节，通过概要设计，设计者将用户需求融入到系统设计中，对数据结构、数据属性、数据完整性和库表划分等方面进行规划和分析。
概要设计的主要目的是从系统的应用视角来设计系统。
3. 详细设计在对数据库系统的总体设计有了清晰的认识后，设计者开始进行详细设计，包括数据库模型设计、物理结构设计、存储结构设计、关系型映射设计等。
这一环节的目的是通过恰当的数据结构设计，高效、安全、可靠地存储和管理相关数据。
4. 实现和测试了解到如何设计数据库后，开发者可以基于所选的数据库管理系统开始实施数据库的物理设计。
在实施设计过程中，需要开发者计算存储要求、数据流程、索引等。
设计完成后，对于还未被系统接管的系统使用者来说，需要测试数据库以确保其准确性和完整性。
数据库解决方案
第1篇
数据库解决方案
一、背景分析
随着信息化建设的不断深入，数据已成为企业核心竞争力的关键要素。为充分发挥数据价值，提高企业运营效率，需构建一套稳定、高效、可扩展的数据库系统。本方案旨在解决企业在数据库建设过程中面临的性能、安全、管理等方面的问题，为企业提供全方位的数据库解决方案。
二、需求分析
（2）建立完善的数据库监控体系，实时掌握数据库运行状态。
（3）制定数据库管理规范，规范数据库开发、使用、维护等环节。
6.数据库扩展性设计
（1）采用分布式数据库技术，如MyCat、ShardingSphere等，满足大数据量存储需求。
（2）预留足够的硬件资源，便于后期扩展。
四、实施方案
1.项目筹备
成立项目组，明确项目目标、范围、时间表等。
（4）部署数据库防火墙，防止SQL注入等攻击。
4.数据库性能优化
（1）优化数据库参数，提高系统性能。
（2）定期进行数据库维护，如索引重建、碎片整理等。
（3）利用数据库性能监控工具，实时监控数据库性能，发现并解决问题。
5.数据库管理
（1）采用自动化运维工具，如Ansible、Puppet等，简化数据库部署、升级等操作。
三、目标设定
1.提升数据库性能，满足高并发、大数据量的处理需求。
2.加强数据库安全性，保障数据不被非法访问和篡改。
3.简化数据库管理流程，降低运维成本。
4.增强数据库系统的可扩展性，适应未来业务发展。
四、解决方案
1.数据库选型与架构设计
-根据业务特性和数据存储需求，选择适合的数据库类型，如关系型根据业务需求，选择合适的数据库产品及架构。
3.系统设计
完成数据库架构设计、安全方案设计、性能优化方案设计等。
实验五 数据库完整性与安全性实验
实验五数据库完整性与安全性实验1、实验目的1.通过对完整性规则的定义实现，熟悉了解kingbase中完整性保证的规则和实现方法，加深对数据完整性的理解。
2.通过对安全性相关内容的定义，熟悉了解kingbase中安全性的内容和实现方法，加深对数据库安全性的理解2、实验环境操作系统：Microsoft Windows 7旗舰版（32位）。
数据库版本：MySQL 6.23、实验内容3.1完整性实验：（1）分别定义学生数据库中各基表的主键、外键，实现实体完整性约束和参照完整性约束；在create table 时已经定义了各个基表的主键。
因此，首先对每个基表删除主键，再添加主键。
实现实体完整性约束。
如下图。
删除主键：添加主键：sc表中的cno和sno分别是course表和student表的外关键字。
下图为给sc表添加student和course的外键，实现参照完整性约束。
alter table sc add constraint fk_student foreign key(sno) references student(sno);alter table sc add constraint fk_course foreign key(cno) references course(cno);主键和外键均添加成功，输入show create table 命令来查看各基表信息。
（2）分别向学生表、课程表插入具有相同学号和相同课程编号的学生数据和课程数据，验证其实体完整性约束；向课程表中插入课程号为C01的课程。
向学生表中插入学号为30201的学生。
由上面两个实验来看，分别对student和course表插入具有相同学号和相同课程号的学生信息和课程信息，都显示sql语句错误信息为：Duplicate entry *** for key ‘PRIMARY’。
验证了实体完整性约束。
（3）向学生选课表中插入一条数据，课程编号是课程表中没有的，验证参照完整性约束；插入成绩信息是学号为31428（student中存在），课程号为C07（course中不存在）的学生成绩信息。
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数据库系统安全性分析与实现
（刘中胜信息系统项目管理师，高级项目经理）
摘要：随着信息技术的不断发展，各行企业都不同程度地实现了信息化，因而信息系统的应用非常普及，作为信息系统的重要组成部分---数据库系统也就成为重中之重。
数据库系统在运行过程中，会受到软件、硬件、人为和自然灾害等各种因素的影响，这些因素不但会破坏数据的机密性、完整性、可用性，造成数据损坏或丢失，而且会影响数据库系统的正常运行，甚至导致数据库系统的崩溃，因此，数据库系统的安全性问题变得尤为突出，不断面临巨大的、新的挑战。
本文将从数据库系统的安全属性及安全技术进行分析，探讨实现数据库系统的高安全性策略。
关键字：数据库系统；数据库技术；安全性；安全策略
随着信息技术的不断发展，各行企业都不同程度地实现了信息化，因而信息系统的应用非常普及，作为信息系统的重要组成部分---数据库系统也就成为重中之重。
数据库系统在运行过程中，会受到软件缺陷和故障、硬件损坏和故障，人为非法访问和误操作，以及自然灾害等各种因素的影响，这些因素不但影响数据的安全，而且会影响数据库系统的正常运行，甚至导致数据库系统的崩溃，因此，数据库系统的安全性问题变得尤为突出，不断面临巨大的、新的挑战。
如何保证数据的安全，如何保证数据库系统正常安全地运行，是我们在实现企业信息化建设过程中必须认真考虑的问题。
下面将从数据库系统的安全属性出发，分析构建数据库系统的安全技术，并阐述实现数据库系统高安全性的策略。
一、数据库系统的安全属性分析
对数据库系统安全属性的分析，是实现数据库安全策略的一个重要环节，是一个数据库系统采用恰当安全策略的前提。
数据库系统的安全属性涉及多个方面，从总体上来讲，包括机密性、完整性、可用性、可控性和可审查性等属性。
（1）机密性：防止数据被非法窃取、调用或存取而泄密。
数据只能被其相应的合法用户访问或调用。
（2）完整性：防止非法用户对数据进行添加、修改和删除，同时也防止合法用户越权访问对未被授权的数据进行添加、修改和删除，并且能够判断数据是否被修改。
（3）可用性：确保合法用户在需要的时候可以访问数据，并按需使用。
防止数据被破坏，或被非法抢占。
（4）可控性：对数据的访问进行权限控制，确保具有不同权限的合法用户访问该访问的数据，做该做的操作，同时对非法访问进行检测并干预其非法行为。
（5）可审查性：对违反安全策略的事件提供审计审核手段，能记录和追踪这些非法活动。
二、数据库系统的安全技术分析
基于数据库系统的各种安全属性要求，各种数据库系统充分提供了多种多样的安全性技术以提高数据库系统的安全性。
经典的数据库系统的安全技术或机制包括加密技术、身份验证机制、访问控制、审核与跟踪、备份与还原、容错技术等。
加密技术是指通过对明文数据进行模糊处理，形成密文，非法者获取了这样密文的数据是没有任何作用的，除非使用对应的解密密钥，把密文解密成明文。
在数据库系统中可以采用加密函数、对称密钥、非对称密钥、透明数据加密和证书等加密机制来实现数据的加密。
身份验证机制，当实体（如用户）连接到数据库时，必须提供其凭据（如登录账号和密码），数据库系统对实体提供的凭据进行验证，如果验证通过则可以连接到数据库，否则，不能连接到数据库。
对需连接到数据库的实体进行身份验证可以由数据库管理系统本身来完成（如MS SQL Server服务器），也可以通过操作系统来完成。
访问控制与身份验证机制密切相关。
当实体（如用户）成功通过了身份验证，然后访问控制机制对实体的访问请求进行处理，检查该实体对被访问数据的操作权限，并做出相应的处理，使实体在权限范围内执行相应的操作。
数据库审核与跟踪技术，对数据库的访问与操作等事件进行记录，经过审核的事件写入事件日志或审核文件中，审核内容包括登录审核、安全审核、SQL审核等，不但可以在服务器级别创建审核，而且可以在数据库级别创建审核。
数据库的备份和还原技术，是保证数据安全性的重要措施，防止数据丢失或破坏带来的严重后果和损失。
备份就是对数据进行复制形成副本，当数据被破坏或丢失时，可以通过副本还原到备份时的状态。
备份和还原是保证数据可用性的重要安全措施，也是
数据库系统重要的日常维护工作。
数据库的容错技术，不仅有部件级的容错技术，也有系统级别的容灾技术。
经典部件级的容错技术就是RAID技术（如RAID1 、RAID5等），以确保当磁盘上某部分数据被破坏时，数据库系统仍然正常运行，同时在线自动恢复被破坏的数据。
数据库系统的异地容灾，是系统级别的容错技术，就是在不同的地方，构建一套或多套具有相同数据和应用的系统，当某一系统崩溃或发生灾害破坏时，其他地方的数据库系统能接管，保证整个系统正常运行。
对企业级的应用和数据库系统起到了安全性和业务连续性的作用，但系统建设成本昂贵。
三、数据库系统的安全策略
根据数据库安全技术的分析，结合数据库系统的架构，可以在数据库系统的系统级别、服务器级别、数据库级别和数据库对象级别实现不同的安全技术。
系统级别采用异地容灾技术，服务器级别可以采用身份验证、访问控制、角色管理和审核等，数据库级别可以采用访问控制、角色管理和审核等，数据库对象级别可以采用权限管理，再结合RAID容错技术、加密技术、备份与还原技术，这样，就构建成一个数据库系统的整体安全策略解决方案，如下图所示。
四、结束语
数据库系统是信息系统的重要组成部分，其安全性也是信息系统安全性的核心。
当数据库系统的安全受到影响，将会给企业带来巨大的人力、物力和经济上的损失，甚至造成企业倒闭，所以数据库系统的安全性，不仅是企业信息系统建设的重要内容，也是系统运行过程中重要的日常维护及管理工作。
不仅要从技术层面确保数据库系统的安全性，更需要从管理层面上确保数据库系统的安全性。