什么是數(shù)據(jù)庫安全保護？

防止數(shù)據(jù)意外丟失和不一致數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，以及當數(shù)據(jù)庫遭受破壞后迅速恢復(fù)正常。

DBMS對數(shù)據(jù)庫的安全保護方功能是通過四方面實現(xiàn)的，即安全性控制、完整性控制、并發(fā)性控制和數(shù)據(jù)庫恢復(fù)。

安全性控制：

含義：盡可能地杜絕所有可能的數(shù)據(jù)庫非法訪問。例如：繞過DBMS的授權(quán)機制，通過操作系統(tǒng)直接存取、修改或備份有關(guān)數(shù)據(jù)。

一般方法：

DBMS是建立在操作系統(tǒng)之上的，安全的操作系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫安全的前提。操作系統(tǒng)應(yīng)能保證數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)必須由DBMS訪問，而不允許用戶越過DBMS直接通過操作系統(tǒng)訪問。數(shù)據(jù)最后可以通過密碼的形式存儲到數(shù)據(jù)庫中。這里只討論數(shù)據(jù)庫有關(guān)的安全性措施，分為用戶標識和鑒定、用戶存取權(quán)限控制、定義視圖、數(shù)據(jù)加密和審計等。

用戶標識和鑒定：

系統(tǒng)提供一定的方式讓用戶標識自己的名字和身份，系統(tǒng)內(nèi)部記錄著所有合法用戶的標識，每次用戶要求進入系統(tǒng)時，由系統(tǒng)進行核實，通過鑒定后才提供計算機的使用權(quán)，它是最外層的安全保護措施。常用方法：（1）用一個用戶名或用戶標識符來標明用戶的身份（2）用戶名與口令相結(jié)合（3）每個用戶預(yù)先約定好一個過程或者函數(shù)，鑒別用戶身份時，系統(tǒng)提供一個隨機數(shù)，用戶根據(jù)自己預(yù)先約定的計算過程或者函數(shù)進行計算，系統(tǒng)根據(jù)計算結(jié)果辨別用戶身份的合法性。

用戶存取權(quán)限控制：

存取權(quán)限由兩個要素組成：數(shù)據(jù)對象和操作類型。定義一個用戶的存取權(quán)限就是要定義這個用戶可以在哪些數(shù)據(jù)對象上進行哪些類型的操作。定義用戶存取權(quán)限稱為授權(quán)。權(quán)限可以分為系統(tǒng)權(quán)限和對象權(quán)限兩種，系統(tǒng)權(quán)限是由DBA授予某些數(shù)據(jù)庫用戶能夠?qū)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行某種特定操作的權(quán)利，如創(chuàng)建一個基本表（CREATE TABLE），只有得到系統(tǒng)權(quán)限，才能成為數(shù)據(jù)庫用戶；對象權(quán)限可以由DBA授予，也可以由基本表、視圖等數(shù)據(jù)對象的創(chuàng)建者授予，使數(shù)據(jù)庫用戶具有對某些數(shù)據(jù)對象進行某些操作的權(quán)限，如查詢（SELECT）、添加（INSERT）、修改（UPDATE）和刪除（DELETE）等操作。
在系統(tǒng)初始化時，系統(tǒng)中至少有一個具有DBA權(quán)限的用戶，DBA可以通過GRANT語句將系統(tǒng)權(quán)限或?qū)ο髾?quán)限授予其他用戶，并可以通過REVOKE語句收回所授予的權(quán)限。
角色是多種權(quán)限的集合，可以把角色授予用戶或其他角色。可以避免許多重復(fù)性的工作，簡化了數(shù)據(jù)庫用戶的權(quán)限管理工作。

定義視圖：

為不同的用戶定義不同的視圖，可以限制各個用戶的訪問范圍。通過視圖機制把要保密的數(shù)據(jù)對無權(quán)存取這些數(shù)據(jù)的用戶隱藏起來，從而自動地對數(shù)據(jù)提供一定程度地安全保護。

數(shù)據(jù)加密：

前面幾種數(shù)據(jù)庫安全措施，都是防止從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中竊取保密數(shù)據(jù)，不能防止通過不正常渠道非法訪問數(shù)據(jù)，例如，偷取存儲數(shù)據(jù)的硬盤，或在通信線路上竊取數(shù)據(jù)，為了防止此類手段，比較好的辦法是對數(shù)據(jù)加密。加密的基本思想是根據(jù)一定的算法將原始數(shù)據(jù)（術(shù)語明文）加密成為不可直接識別的格式（術(shù)語密文），數(shù)據(jù)以密文的形式存儲和傳輸。

審計：

實際上任何系統(tǒng)的安全性措施都不是絕對可靠的，對于某些高度敏感的保密數(shù)據(jù)，必須以審計作為預(yù)防手段。審計功能是一種監(jiān)視措施，它跟蹤記錄有關(guān)數(shù)據(jù)的訪問活動。使用審計功能把用戶對數(shù)據(jù)庫的的所有操作自動記錄下來，存放在一個特殊文件中，即審計日志（Audit Log）中。利用這些信息，可以重現(xiàn)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫現(xiàn)有狀況的一系列事件，以進一步找出非法存取數(shù)據(jù)的人、時間和內(nèi)容等。但使用審計功能會大大增加系統(tǒng)開銷，所以DBMS通常將其作為可選特征，并提供相應(yīng)的操作語句，可靈活地打開或關(guān)閉審計功能。

完整性控制：

含義：數(shù)據(jù)庫的完整性是指保護數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性，防止錯誤的數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)庫造成無效操作。
數(shù)據(jù)庫的完整性和安全性是數(shù)據(jù)庫保護的兩個不同的方面，安全性措施的防范對象是非法用戶和非法操作，完整性措施的防范對象是合法用戶的不合語義的數(shù)據(jù)。

完整性約束條件的分類：

【按約束條件使用的對象劃分】
（1）值的約束和結(jié)構(gòu)約束。值的約束即對數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)格式、取值范圍和空值等進行規(guī)定。結(jié)構(gòu)的約束即對數(shù)據(jù)之間聯(lián)系的約束。

【按約束對象的狀態(tài)劃分】
（2）靜態(tài)約束和動態(tài)約束

方法：

聲明式數(shù)據(jù)完整性：約束（Constraint）、默認值（Default）、規(guī)則（Rule）
程序化數(shù)據(jù)完整性：存儲過程（Stored Procedure）、觸發(fā)器（Trigger）

并發(fā)控制與封鎖：

含義：前面的完整性控制是保證各個事務(wù)本身能得到正確的數(shù)據(jù)，只考慮一個用戶使用數(shù)據(jù)庫的情況，但實際上數(shù)據(jù)庫中有許多用戶，每個時刻可能只有一個用戶程序運行，也可能有多個用戶并行地存取數(shù)據(jù)庫，這樣就會發(fā)生多個用戶并發(fā)存取同一數(shù)據(jù)的情況，如果對并發(fā)操作不加控制可能會產(chǎn)生不正確的數(shù)據(jù)，破壞數(shù)據(jù)的完整性。并發(fā)控制就是要解決這類問題，以保持數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的一致性，即在任何一個時刻數(shù)據(jù)庫都將以相同的形式給用戶提供數(shù)據(jù)。

方法：

封鎖技術(shù)和時標技術(shù)。封鎖技術(shù)是目前DBMS普遍采用的并發(fā)控制方法。這里介紹封鎖技術(shù)。
所謂封鎖就是當一個事務(wù)在對某個數(shù)據(jù)對象（可以是數(shù)據(jù)項、記錄、數(shù)據(jù)集以及整個數(shù)據(jù)庫）進行操作之前，必須獲得相應(yīng)的鎖，以保證數(shù)據(jù)操作的正確性和一致性。

封鎖類型：
（1）排他型封鎖。又稱寫封鎖，簡稱為X封鎖，原理是禁止并發(fā)操作。當事務(wù)T對某個數(shù)據(jù)對象R實現(xiàn)X封鎖后，其他事務(wù)要等T解鎖X封鎖后，才能對R進行封鎖。
（2）共享封鎖。又稱讀封鎖，簡稱為S鎖，原理是允許其他用戶對同一數(shù)據(jù)對象進行查詢，但不能對該數(shù)據(jù)對象進行修改。當事務(wù)T對某個數(shù)據(jù)對象R實現(xiàn)S封鎖后，其他事務(wù)只能對R加S鎖，而不能加X鎖，直到T釋放R上的S鎖。

封鎖協(xié)議：
實際上，鎖是一個控制塊，其中包括被加鎖記錄的標識符及持有鎖的事務(wù)的標識符等。在封鎖時，要考慮一定的封鎖規(guī)則，例如，何時開始封鎖、封鎖多長時間、何時釋放等，這些封鎖規(guī)則稱為封鎖協(xié)議。對封鎖方式規(guī)定不同的規(guī)則，就形成了各種不同的封鎖協(xié)議。

封鎖粒度：
封鎖粒度指封鎖的數(shù)據(jù)對象的大小。根據(jù)對數(shù)據(jù)的不同處理，封鎖的對象可以是這樣的一些邏輯單元：字段、記錄、表和數(shù)據(jù)庫等。

死鎖和活鎖：
封鎖技術(shù)可有效解決并行操作的一致性問題，但也可產(chǎn)生新的問題，即活鎖和死鎖問題。
（1）活鎖。當某個事務(wù)請求對某一數(shù)據(jù)進行排他性封鎖時，由于其他事務(wù)對該數(shù)據(jù)的操作而使這個事務(wù)處于永久等待狀態(tài)，這種狀態(tài)稱為活鎖。
（2）死鎖。在同時處于等待狀態(tài)的兩個或多個事務(wù)中，其中的每一個在它能夠進行之前，都等待著某個數(shù)據(jù)，而這個數(shù)據(jù)已被它們中的某個事務(wù)所封鎖，這種狀態(tài)稱為死鎖。

數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)：

含義：盡管有許多保護措施，但數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)仍然無法保證絕對不遭受破壞，例如硬件的故障、軟件的錯誤、操作的失誤、惡意的破壞以及計算機病毒等都有可能發(fā)生，使數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)丟失。因此，系統(tǒng)必須具有檢測故障并把數(shù)據(jù)從錯誤狀態(tài)中恢復(fù)到某一正確狀態(tài)的功能，這就是數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)。

基本原理：利用數(shù)據(jù)的冗余。數(shù)據(jù)庫中任何被破壞或不正確的數(shù)據(jù)都可以利用存儲在其他地方的冗余數(shù)據(jù)來修復(fù)。
因此恢復(fù)系統(tǒng)應(yīng)該提供兩種類型的功能：一種是生成冗余數(shù)據(jù)，即對可能發(fā)生的故障做某些準備，最常用的技術(shù)是登記日志文件和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲；另一種是冗余重建，即利用這些冗余數(shù)據(jù)恢復(fù)數(shù)據(jù)庫。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的数据库安全保护的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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