《数据库安全性》PPT课件.pptx
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1、刘铭皓第四章 数据库安全性数据库系统概论数据库安全性概述视图机制数据库安全性控制审计01020304数据加密其他安全性保护0506第1节1.1数据库安全性概述问题的提出数据库的一大特点是数据可以共享数据共享必然带来数据库的安全性问题数据库系统中的数据共享不能是无条件的共享例:军事秘密、国家机密、新产品实验数据、市场需求分析、市场营销策略、销售计划、客户档案、医疗档案、银行储蓄数据第1节1.1数据库安全性概述数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法使用所造成的数据泄露、更改或破坏。系统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。数据库中数据的共享是在DBMS统一的严格的控制之下的共享,即
2、只允许有合法使用权限的用户访问允许他存取的数据数据保密是指用户合法地访问到机密数据后能否对这些数据保密。通过制订法律道德准则和政策法规来保证。第1节1.2数据库的不安全因素数据库的不安全因素非授权用户对数据库的恶意存取和破坏数据库中重要或敏感的数据被泄露安全环境的脆弱性 第1节1.3安全标准简介1985年美国国防部(DoD)正式颁布DoD可信计算机系统评估准则(简称TCSEC或DoD85)不同国家建立在TCSEC概念上的评估准则欧洲的信息技术安全评估准则(ITSEC)加拿大的可信计算机产品评估准则(CTCPEC)美国的信息技术安全联邦标准(FC)第1节1.3安全标准简介1993年,CTCPEC
3、、FC、TCSEC和ITSEC联合行动,解决原标准中概念和技术上的差异,称为CC(Common Criteria)项目1999年 CC V2.1版被ISO采用为国际标准2001年 CC V2.1版被我国采用为国家标准目前CC已基本取代了TCSEC,成为评估信息产品安全性的主要标准。第1节1.3安全标准简介TCSEC标准1991年4月美国NCSC(国家计算机安全中心)颁布了可信计算机系统评估标准关于可信数据库系统的解释(Trusted Database Interpretation 简称TDI)TDI又称紫皮书。它将TCSEC扩展到数据库管理系统TDI中定义了数据库管理系统的设计与实现中需满足和
4、用以进行安全性级别评估的标准第1节1.3安全标准简介TCSEC/TDI标准的基本内容TCSEC/TDI,从四个方面四个方面来描述安全性级别划分的指标R1安全策略a)R1.1自主存取控制(DiscretionaryAccessControl,简记为DAC)b)R1.2客体重用(ObjectReuse)c)R1.3标记(Labels)d)R1.4强制存取控制(MandatoryAccessControl,简记为MAC)责任保证文档第1节1.3安全标准简介R1安全策略责任a)R2.1标识与鉴别(Identification&Authentication)b)R2.2审计(Audit)保证a)R3.1
5、操作保证(OperationalAssurance)b)R3.2生命周期保证(LifeCycleAssurance)文档第1节1.3安全标准简介R1安全策略责任保证文档a)R4.1安全特性用户指南(SecurityFeaturesUsersGuide)b)R4.2可信设施手册(TrustedFacilityManual)c)R4.3测试文档(TestDocumentation)d)R4.4设计文档(DesignDocumentation)第1节1.3安全标准简介TCSEC/TDI安全级别划分n按系统可靠或可信程度逐渐增高n各安全级别之间具有一种偏序向下兼容的关系,即较高安全性级别提供的安全保护
6、要包含较低级别的所有保护要求,同时提供更多或更完善的保护能力。安安 全全 级级 别别 定定 义义 D最小保护(最小保护(Minimal Protection)C1自自 主主 安安 全全 保保 护护(Discretionary Security Protection)C2受控的存取保护(受控的存取保护(Controlled Access Protection)B1标记安全保护(标记安全保护(Labeled Security Protection)B2结构化保护(结构化保护(Structural Protection)B3安全域(安全域(Security Domains)A1验证设计(验证设计(V
7、erified Design)第1节1.3安全标准简介D级n将一切不符合更高标准的系统均归于D组 典型例子:DOS是安全标准为D的操作系统 DOS在安全性方面几乎没有什么专门的机制来保障C1级n非常初级的自主安全保护n能够实现对用户和数据的分离,进行自主存取控制(DAC),保护或限制用户权限的传播。n现有的商业系统稍作改进即可满足第1节1.3安全标准简介C2级n安全产品的最低档次n提供受控的存取保护,将C1级的DAC进一步细化,以个人身份注册负责,并实施审计和资源隔离n达到C2级的产品在其名称中往往不突出“安全”(Security)这一特色 典型例子:操作系统 Microsoft的Window
8、s NT 3.5,数字设备公司的Open VMS VAX 6.0和6.1 数据库 Oracle公司的Oracle 7,Sybase公司的 SQL Server 第1节1.3安全标准简介B1级n标记安全保护。“安全”(Security)或“可信的”(Trusted)产品。n对系统的数据加以标记,对标记的主体和客体实施强制存取控制(MAC)、审计等安全机制 典型例子:操作系统 惠普公司的HP-UX BLS release 9.09+数据库 Oracle公司的Trusted Oracle 7,Sybase公司的第1节1.3安全标准简介B2级n结构化保护n建立形式化的安全策略模型并对系统内的所有主体和
9、客体实施DAC和MAC。n经过认证的B2级以上的安全系统非常稀少 典型例子:操作系统 Trusted Information Systems公司的Trusted XENIX一种产品 数据库 没有符合B2标准的产品第1节1.3安全标准简介B3级n安全域。n该级的TCB必须满足访问监控器的要求,审计跟踪能力更强,并提供系统恢复过程。A1级n验证设计,即提供B3级保护的同时给出系统的形式化设计说明和验证以确信各安全保护真正实现。第1节1.3安全标准简介表示该级不提供对该指标的支持;表示该级新增的对该指标的支持;表示该级对该指标的支持与相邻低一级的等级一样;表示该级对该指标的支持较下一级有所增加或改动
10、。第1节1.3安全标准简介CC标准提出国际公认的表述信息技术安全性的结构把信息产品的安全要求分为n安全功能要求n安全保证要求第1节1.3安全标准简介CC文本组成n简介和一般模型有关术语、基本概念和一般模型以及与评估有关的一些框架n安全功能要求列出了一系列类、子类和组件n安全保证要求列出了一系列保证类、子类和组件提出了评估保证级EAL,从EAL1至EAL7共分为七级第1节1.3安全标准简介 CC评估保证级(EAL)划分评估保证级评估保证级定义定义TCSEC安全级别(近似相当)安全级别(近似相当)EAL1功能测试(功能测试(functionally tested)EAL2结构测试(结构测试(str
11、ucturally tested)C1EAL3系统地测试和检查(系统地测试和检查(methodically tested and checked)C2EAL4系统地设计、测试和复查(系统地设计、测试和复查(methodically designed,tested,and reviewed)B1EAL5半形式化设计和测试(半形式化设计和测试(semiformally designed and tested)B2EAL6半形式化验证的设计和测试(半形式化验证的设计和测试(semiformally verified design and tested)B3EAL7形式化验证的设计和测试(形式化验证的
12、设计和测试(formally verified design and tested)A1第2节2.1数据库安全性控制概述非法使用数据库的情况用户编写一段合法的程序绕过DBMS及其授权机制,通过操作系统直接存取、修改或备份数据库中的数据;直接或编写应用程序执行非授权操作;通过多次合法查询数据库从中推导出一些保密数据例如:某数据库应用系统禁止查询单个人的工资,但允许查任意一组人的平均工资。用户甲想了解张三的工资,于是他首先查询包括张三在内的一组人的平均工资;然后查用自己替换张三后这组人的平均工资,从而推导出张三的工资破坏安全性的行为可能是无意的,故意的,恶意的。第2节2.1数据库安全性控制概述数据
13、库安全性控制的常用方法用户标识和鉴定存取控制视图审计密码存储第2节2.2用户标识和鉴定用户标识和鉴别是系统提供的最外层安全保护措施用户身份鉴别的方法静态口令鉴别n静态口令一般由用户自己设定,这些口令是静态不变的动态口令鉴别n口令是动态变化的,每次鉴别时均需使用动态产生的新口令登录数据库管理系统,即采用一次一密的方法生物特征鉴别n通过生物特征进行认证的技术,生物特征如指纹、虹膜和掌纹等智能卡鉴别n智能卡是一种不可复制的硬件,内置集成电路的芯片,具有硬件加密功能第2节2.3存取控制存取控制机制主要包括两部分:定义用户权限,并将用户权限登记到数据字典中n用户对某一数据对象的操作权力称为权限nDBMS
14、提供适当的语言来定义用户权限,存放在数据字典中,称做安全规则或授权规则n在数据库系统中,为了保证用户只能访问他有权存取的数据,必须预先对每个用户定义存取权限。合法权限检查 n用户发出存取数据库操作请求,DBMS查找数据字典,根据他的存取权限定义对他的各种操作请求进行合法权限检查,确保他只执行合法操作。用户权限定义和合法权检查机制一起组成了数据库管理系统的存取控制子系统第2节2.3存取控制常用存取控制方法:自主存取控制(Discretionary Access Control,简称DAC)nC2级n用户对不同的数据对象有不同的存取权限n不同的用户对同一对象也有不同的权限n用户还可将其拥有的存取权
15、限转授给其他用户强制存取控制(Mandatory Access Control,简称 MAC)nB1级n每一个数据对象被标以一定的密级n每一个用户也被授予某一个级别的许可证n对于任意一个对象,只有具有合法许可证的用户才可以存取第2节2.3存取控制存取控制机制主要包括两部分:定义用户权限,并将用户权限登记到数据字典中n用户对某一数据对象的操作权力称为权限nDBMS提供适当的语言来定义用户权限,存放在数据字典中,称做安全规则或授权规则n在数据库系统中,为了保证用户只能访问他有权存取的数据,必须预先对每个用户定义存取权限。合法权限检查 n用户发出存取数据库操作请求,DBMS查找数据字典,根据他的存取
16、权限定义对他的各种操作请求进行合法权限检查,确保他只执行合法操作。用户权限定义和合法权检查机制一起组成了数据库管理系统的存取控制子系统第2节2.3自主控制(DAC)方法用户权限是由两个要素组成:数据库对象和操作类型定义一个用户的存取权限就是要定义这个用户可以在哪些数据库对象上进行哪些类型的操作取,这种定义存取权限的操作称为授权关系数据库系统中存取控制对象 对象类型对象操 作 类 型数据库模式模式CREATE SCHEMA基本表CREATE TABLE,ALTER TABLE视图CREATE VIEW索引CREATE INDEX数据基本表和视图SELECT,INSERT,UPDATE,DELET
17、E,REFERENCES,ALL PRIVILEGES属性列SELECT,INSERT,UPDATE,REFERENCES,ALL PRIVILEGES第2节2.4授权与回收大型数据库管理系统几乎都支持自主存储控制,目前的SQL标准也对自主存取控制提供支持,主要通过SQL的GRANT语句和REVOKE语句来实现GRANT语句授予用户权限,REVOKE语句收回授予的权限第2节2.4授权与回收GRANT语句授予用户权限格式:GRANT,.ON ,TO,.WITH GRANT OPTION;n发出GRANT语句可是数据库管理员、数据库对象创建者或拥有该权限的用户n按受权限的用户可以是一个或多个具体用
18、户,也可以是PUBLIC(即全体用户)n指定了WITH GRANT OPTION子句,则获得某种权限的用户还可以把这种权限再授予其他的用户;否则该用户只能使用该权限,不能传播该权限nSQL标准允许具有WITH GRANT OPTION的用户把相应权限或其子集授予其他用户,但不允许循环授权第2节2.4授权与回收例如:把查询Student表权限授给用户U1GRANTSELECTONTABLEStudentTOU1;例如:把对Student表和Course表的全部权限授予用户U2和U3GRANTALLPRIVILIGESONTABLEStudent,CourseTOU2,U3;例如:把对表SC的查询
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