数据库与数据安全精选课件.ppt
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1、关于数据库与数据安全1 1第一页,本课件共有71页4.1 数据库安全概述数据库安全概述4.1.1 数据库安全的概念数据库安全的概念4.1.2 数据库管理系统及特性数据库管理系统及特性4.1.3 数据库系统的缺陷和威胁数据库系统的缺陷和威胁第二页,本课件共有71页4.1.1 数据库安全的概念数据库安全的概念数据库安全数据库安全是指数据库的任何部分都没受是指数据库的任何部分都没受到侵害,或未经授权的存取和修改。到侵害,或未经授权的存取和修改。数据库安全主要包括:数据库安全主要包括:数据库数据库系统系统的安全性的安全性数据库数据库数据数据的安全性的安全性第三页,本课件共有71页4.1.2 数据库管理
2、系统及特性数据库管理系统及特性数据库管理系统数据库管理系统(DBMS):专门负责数据:专门负责数据库管理和维护的计算机软件系统。它是数库管理和维护的计算机软件系统。它是数据库系统的核心,不仅负责数据库的维护据库系统的核心,不仅负责数据库的维护工作,还能保证数据库的安全性和完整性。工作,还能保证数据库的安全性和完整性。第四页,本课件共有71页DBMS的安全功能:的安全功能:1.数据独立性数据独立性物理独立性:数据库的物理结构物理独立性:数据库的物理结构(物理位置物理位置物理位置物理位置/物理物理物理物理设备设备设备设备)变化不影响数据库的应用结构和应用程序;变化不影响数据库的应用结构和应用程序;
3、变化不影响数据库的应用结构和应用程序;变化不影响数据库的应用结构和应用程序;逻辑独立性:数据库的逻辑结构逻辑独立性:数据库的逻辑结构逻辑独立性:数据库的逻辑结构逻辑独立性:数据库的逻辑结构(数据类型的修改、数据类型的修改、数据类型的修改、数据类型的修改、增加增加增加增加)变化不影响数据库的应用程序。变化不影响数据库的应用程序。第五页,本课件共有71页2.数据安全性数据安全性保证数据库数据安全,通常采取以下措施:保证数据库数据安全,通常采取以下措施:将数据库中需要保护和不需要保护的数据分将数据库中需要保护和不需要保护的数据分开;开;采取采取ID号、口令和权限等访问控制;号、口令和权限等访问控制;
4、数据加密后存于数据库。数据加密后存于数据库。第六页,本课件共有71页3.数据完整性数据完整性数据完整性包括数据的正确性、有效性和一数据完整性包括数据的正确性、有效性和一致性致性正确性:保证数据的输入值与数据表对应域的类正确性:保证数据的输入值与数据表对应域的类正确性:保证数据的输入值与数据表对应域的类正确性:保证数据的输入值与数据表对应域的类型一样;型一样;型一样;型一样;有效性:数据库中的理论数值满足现实应用中有效性:数据库中的理论数值满足现实应用中对该数值段的约束;对该数值段的约束;一致性:不同用户使用的同一数据应该是一样一致性:不同用户使用的同一数据应该是一样一致性:不同用户使用的同一数
5、据应该是一样一致性:不同用户使用的同一数据应该是一样的。的。的。的。第七页,本课件共有71页4.并发控制并发控制数据库中对数据的存取可能遇到并发事数据库中对数据的存取可能遇到并发事件,数据库系统要能对这种并发事件进件,数据库系统要能对这种并发事件进行并发控制,保证数据的正确性。行并发控制,保证数据的正确性。5.故障恢复故障恢复数据库系统能尽快恢复数据库系统运行时数据库系统能尽快恢复数据库系统运行时出现的故障。出现的故障。第八页,本课件共有71页4.1.3 数据库系统的缺陷和威胁数据库系统的缺陷和威胁1.缺陷和漏洞缺陷和漏洞常见的数据库的安全漏洞和缺陷有:常见的数据库的安全漏洞和缺陷有:数据库应
6、用程序通常都同操作系统的最数据库应用程序通常都同操作系统的最高管理员密切相关;高管理员密切相关;人们对数据库安全的忽视;人们对数据库安全的忽视;操作系统后门及木马的威胁等。操作系统后门及木马的威胁等。第九页,本课件共有71页2.数据库安全的威胁形式数据库安全的威胁形式篡改篡改损坏损坏窃取窃取第十页,本课件共有71页3.数据库系统威胁的来源数据库系统威胁的来源物理和环境的因素;物理和环境的因素;物理和环境的因素;物理和环境的因素;事务内部故障;事务内部故障;系统故障;系统故障;人为破坏;人为破坏;介质故障;介质故障;并发事件;并发事件;病毒与黑客。病毒与黑客。第十一页,本课件共有71页4.2 数
7、据库的安全特性数据库的安全特性4.2.1 数据库的安全性数据库的安全性4.2.2 数据库的完整性数据库的完整性4.2.3 数据库的并发控制数据库的并发控制4.2.4 数据库的恢复数据库的恢复第十二页,本课件共有71页4.2.1 数据库的安全性数据库的安全性数据库的安全性是指保护数据库以防数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法的使用所造成的数据泄露、止不合法的使用所造成的数据泄露、更改或破坏。更改或破坏。数据库的存取控制数据库的存取控制特权和角色特权和角色审计审计第十三页,本课件共有71页4.2.2 数据库的完整性数据库的完整性数据库的完整性是指保护数据库数据的正数据库的完整性是指保护数据库数
8、据的正确性和一致性。确性和一致性。可用完整性约束和数据库触发器来定义。可用完整性约束和数据库触发器来定义。1、完整性约束、完整性约束实体完整性、参照完整性等实体完整性、参照完整性等静态约束和动态约束静态约束和动态约束第十四页,本课件共有71页2数据库触发器数据库触发器(1)触发器的定义触发器的定义当对相关的表进行当对相关的表进行Insert、Update或或Delete语句操作时,某些过程被隐式地语句操作时,某些过程被隐式地执行,这些过程称为数据库触发器。执行,这些过程称为数据库触发器。利用触发器可定义和实施完整性规则。利用触发器可定义和实施完整性规则。第十五页,本课件共有71页(2)触发器的
9、组成触发器的组成一个触发器由三部分组成:触发事件、触发限一个触发器由三部分组成:触发事件、触发限制和触发器动作。制和触发器动作。触发事件触发事件是指引起激发触发器的是指引起激发触发器的SQL语句。语句。触发限制触发限制是指定一个布尔表达式,当触发器激发是指定一个布尔表达式,当触发器激发时该布尔表达式必须为真。时该布尔表达式必须为真。触发器触发器作为过程,当触发语句发出、触发限制计算作为过程,当触发语句发出、触发限制计算为真时该过程被执行。为真时该过程被执行。第十六页,本课件共有71页4.2.3 数据库的并发控制数据库的并发控制1数据的不一致现象数据的不一致现象事务并发控制不当,可能产生丢失修改
10、、事务并发控制不当,可能产生丢失修改、读无效数据、不可重复读等数据不一致读无效数据、不可重复读等数据不一致现象。现象。第十七页,本课件共有71页2并发控制的实现并发控制的实现并发控制的实现途径有多种,如果并发控制的实现途径有多种,如果DBMS支持,当然最好是运用其自身的支持,当然最好是运用其自身的并发控制能力。如果系统不能提供这样并发控制能力。如果系统不能提供这样的功能,可以借助开发工具的支持。的功能,可以借助开发工具的支持。第十八页,本课件共有71页4.2.4 数据库的恢复数据库的恢复当数据库系统被破坏后,希望能尽快恢当数据库系统被破坏后,希望能尽快恢复到原数据库状态或重建一个完整的数据复到
11、原数据库状态或重建一个完整的数据库,该处理称为库,该处理称为数据库恢复数据库恢复。1、备份(完全备份、部分备份)、备份(完全备份、部分备份)2、介质恢复(完全和不完全介质恢复)、介质恢复(完全和不完全介质恢复)第十九页,本课件共有71页4.3 数据库的安全保护数据库的安全保护4.3.1 数据库的安全保护层次数据库的安全保护层次4.3.2 数据库的审计数据库的审计4.3.3 数据库的加密保护数据库的加密保护第二十页,本课件共有71页 网络系统层次;网络系统层次;操作系统层次;操作系统层次;数据库管理系统层次。数据库管理系统层次。4.3.1数据库的安全保护层次数据库的安全保护层次第二十一页,本课件
12、共有71页4.3.2数据库的审计数据库的审计对于数据库系统,数据的使用、记录和审计是同时对于数据库系统,数据的使用、记录和审计是同时进行的。进行的。审计的主要任务是对应用程序或用户使用数据库审计的主要任务是对应用程序或用户使用数据库资源的情况进行记录和审查,一旦出现问题,审资源的情况进行记录和审查,一旦出现问题,审计人员对审计事件记录进行分析,查出原因。计人员对审计事件记录进行分析,查出原因。因此,数据库审计可作为保证数据库安全的一种因此,数据库审计可作为保证数据库安全的一种补救措施。补救措施。第二十二页,本课件共有71页4.3.3数据库的加密保护数据库的加密保护加密是一种保护数据库数据安全的
13、有效方法。加密是一种保护数据库数据安全的有效方法。数据库的加密一般是在数据库的加密一般是在DBMS之上,增加一些加密之上,增加一些加密/解密解密控件,来完成对数据本身的控制。控件,来完成对数据本身的控制。数据库的加密通常不是对数据文件加密,而是对记录数据库的加密通常不是对数据文件加密,而是对记录的字段加密。的字段加密。当然,在数据备份到离线的介质上送到异地保存当然,在数据备份到离线的介质上送到异地保存时,也有必要对整个数据文件加密。时,也有必要对整个数据文件加密。第二十三页,本课件共有71页1、数据库加密的要求、数据库加密的要求一个良好的数据库加密系统应该满足以下一个良好的数据库加密系统应该满
14、足以下基本要求:基本要求:字段加密字段加密密钥动态管理密钥动态管理合理处理数据合理处理数据不影响合法用户的操作不影响合法用户的操作第二十四页,本课件共有71页2、不同层次的数据库加密、不同层次的数据库加密操作系统层(难实现)操作系统层(难实现)DBMS内核层(加重服务器的负担)内核层(加重服务器的负担)DBMS外层(功能受限)外层(功能受限)P92页图页图4.1和和4.2第二十五页,本课件共有71页数据库加密系统结构数据库加密系统结构加密字典加密字典管理程序管理程序加密系统加密系统应用程序应用程序数据库数据库加加/解密解密引擎引擎数数 据据库库 服服务务 器器加密加密字典字典用户用户数据数据图
15、图4.3 数据库加密系统体系结构数据库加密系统体系结构 第二十六页,本课件共有71页4.4 数据的完整性数据的完整性4.4.1 影响数据完整性的因素影响数据完整性的因素4.4.2 保证数据完整性的方法保证数据完整性的方法第二十七页,本课件共有71页4.4.1 影响数据完整性的因素影响数据完整性的因素有有5种因素影响数据完整性:硬件故障、种因素影响数据完整性:硬件故障、软件故障、网络故障、人为因素和意外软件故障、网络故障、人为因素和意外灾难事件。灾难事件。第二十八页,本课件共有71页1.硬件故障硬件故障 常见的影响数据完整性的硬件故障有:常见的影响数据完整性的硬件故障有:磁盘故障磁盘故障 I/O
16、控制器故障控制器故障 电源故障电源故障 存储器故障存储器故障 芯片和主板故障芯片和主板故障第二十九页,本课件共有71页2.软件故障软件故障 常见的软件和数据文件故障故障有:常见的软件和数据文件故障故障有:软件错误软件错误文件损坏文件损坏数据交换错误数据交换错误操作系统错误操作系统错误第三十页,本课件共有71页3.网络故障网络故障 常见的网络故障有:常见的网络故障有:网卡和驱动程序问题网卡和驱动程序问题网络连接问题网络连接问题辐射问题辐射问题第三十一页,本课件共有71页4.人为因素人为因素 常见的人为因素有:常见的人为因素有:误操作误操作意外事故意外事故通信不畅通信不畅蓄意破坏和窃取蓄意破坏和窃
17、取第三十二页,本课件共有71页5.意外灾难事件意外灾难事件 常见的常见的意外灾难事件意外灾难事件有:有:自然灾害自然灾害工业事故工业事故蓄意破坏和恐怖活动蓄意破坏和恐怖活动第三十三页,本课件共有71页4.4.2 保证数据完整性的方法保证数据完整性的方法保证数据完整性可从两方面入手:保证数据完整性可从两方面入手:预防:防范影响数据完整性的事件发生预防:防范影响数据完整性的事件发生恢复:恢复数据的完整性和防止数恢复:恢复数据的完整性和防止数据的丢失据的丢失第三十四页,本课件共有71页数据完整性措施数据完整性措施:容错技术容错技术空闲备件空闲备件负载平衡负载平衡镜像镜像冗余系统配件冗余系统配件冗余存
18、储系统冗余存储系统第三十五页,本课件共有71页4.5 数据备份与恢复数据备份与恢复4.5.1 数据备份数据备份4.5.2 数据恢复数据恢复第三十六页,本课件共有71页1数据备份的概念数据备份的概念数据备份就是指为防止系统出现操作失数据备份就是指为防止系统出现操作失误或系统故障导致数据丢失,而将全系误或系统故障导致数据丢失,而将全系统或部分数据集合从应用主机的硬盘或统或部分数据集合从应用主机的硬盘或阵列中复制到其它存储介质上的过程。阵列中复制到其它存储介质上的过程。4.5.1 数据备份数据备份第三十七页,本课件共有71页2 数据备份的类型数据备份的类型常用的数据库备份方法有冷备份、热备常用的数据
19、库备份方法有冷备份、热备份和逻辑备份三种。份和逻辑备份三种。冷备份:冷备份:关闭数据库系统,在没有任何关闭数据库系统,在没有任何用户对数据库进行访问的情况下进行的用户对数据库进行访问的情况下进行的备份。备份。第三十八页,本课件共有71页热备份:热备份:在数据库正常运行时进行的备在数据库正常运行时进行的备份。数据库的热备份依赖于系统的日志份。数据库的热备份依赖于系统的日志文件。文件。逻辑备份:逻辑备份:逻辑备份是使用软件技术从逻辑备份是使用软件技术从数据库中提取数据,并将结果写入一个数据库中提取数据,并将结果写入一个输出文件。该输出文件不是一个数据库输出文件。该输出文件不是一个数据库表,而是表中
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