数据库的安全性和完整性及其实现机制.docx
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《数据库的安全性和完整性及其实现机制.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《数据库的安全性和完整性及其实现机制.docx(30页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、数据库的安全性和完整性及其实现机制为了保证数据库数据的安全可靠性和正确有效,DBMS必须 提供统一的数据保护功能。数据保护也为数据控制,主要包 括数据库的安全性、完整性、并发控制和恢复。一、 数据库的安全性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、更改或破坏。计算机系统都有这个问题, 在数据库系统中大量数据集中存放,为许多用户共享,使安 全问题更为突出。在一般的计算机系统中,安全措施是一级一级设置的。在DB存储这一级可采用密码技术,当物理存储设备失 窃后,它起到保密作用。在数据库系统这一级中提供两种控 制:用户标识和鉴定,数据存取控制。在ORACLE多用户 数据库系统中
2、,安全机制作下列工作:防止非授权的数据库存取;防止非授权的对模式对象的存取;控制磁盘使用;控制系统资源使用;审计用户动作。一般,建立角色服务于两个目的:为数据库应用管理特 权和为用户组管理特权。相应的角色称为应用角色和用户角 色。应用角色是授予的运行一数据库应用所需的全部特权。 一个应用角色可授给其它角色或指定用户。一个应用可有几 种不同角色,具有不同特权组的每一个角色在使用应用时可 进行不同的数据存取。用户角色是为具有公开特权需求的一组数据库用户而 建立的。用户特权管理是受应用角色或特权授权给用户角色 所控制,然后将用户角色授权给相应的用户。数据库角色包含下列功能:一个角色可授予系统特权或对
3、象特权。一个角色可授权给其它角色,但不能循环授权。任何角色可授权给任何数据库用户。授权给一用户的每一角色可以是使能的或者使不能的。 一个用户的安全域仅包含当前对该用户使能的全部角色的 特权。一个间接授权角色(授权给另一角色的角色)对一用户 可显式地使其能或使不能。在一个数据库中,每一个角色名必须唯一。角色名与用 户不同,角色不包含在任何模式中,所以建立一角色的用户 被删除时不影响该角色。ORACLE为了提供与以前版本的兼容性,预定义下列角 色:CONNENT、RESOURCE、DBA、EXP-FULL-DATAB ASE 和 IMP-FULL-DATABASEo3. 审计审计是对选定的用户动作
4、的监控和记录,通常用于:审查可疑的活动。例如:数据被非授权用户所删除,此 时安全管理员可决定对该 数据库的所有连接进行审计,以 及对数据库的所有表的成功地或不成功地删除进行审计。监视和收集关于指定数据库活动的数据。例如:DBA可 收集哪些被修改、执行了多少次逻辑的I/O等统计数据。ORACLE支持三种审计类型:语句审计,对某种类型的SQL语句审计,不指定结构或 对象。特权审计,对执行相应动作的系统特权的使用审计。对象审计,对一特殊模式对象上的指定语句的审计。ORACLE所允许的审计选择限于下列方面:审计语句的成功执行、不成功执行,或者其两者。对每一用户会话审计语句执行一次或者对语句每次执行 审
5、计一次。对全部用户或指定用户的活动的审计。当数据库的审计是使能的,在语句执行阶段产生审计记 录。审计记录包含有审计的操作、用户执行的操作、操作的 日期和时间等信息。审计记录可存在数据字典表(称为审计 记录)或操作系统审计记录中。数据库审计记录是在SYS 模式的AUD$表中。二、 数据完整性它是指数据的正确性和相容性。数据的完整性是为了防 止数据库存在不符合主义的数据,防止错误信息输入和输 出,即数据要遵守由DBA或应用开发者所决定的一组预定 义的规则。ORACLE应用于关系数据库的表的数据完整性有 下列类型:在插入或修改表的行时允许不允许包含有空值的列,称为 空与非空规则。唯一列值规则,允许插
6、入或修改的表行在该列上的值唯O引用完整性规则,同关系模型定义用户对定义的规则,为复杂性完整性检查。ORACLE允许定义和实施上述每一种类型的数据完整 性规则,这些规则可用完整性约束和数据库触发器定义。完整性约束,是对表的列定义一规则的说明性方法。数据库触发器,是使用非说明方法实施完整性规则,利用数据库触发器(存储的数据库过程)可定义和实施任何类 型的完整性规则。heyongming4 2009-11-01 18:45:49 123.15.236.*这是我的论文是有关数据库的数据库技术概述数据库技术是一门综合性的软件技术,是使用计算机进行各 种信息管理的必备知识。数据库技术是本世纪60年代开始兴
7、起的一门信息管理自动 化的新兴学科,是计算机科学中的一个重要分支。随着计算 机应用的不断发展,在计算机应用领域中,数据处理越来越 占主导地位,数据库技术的应用也越来越广泛。一、数据库的历史发展数据库是数据管理的产物。数据管理是数据库的核心任务, 内容包括对数据的分类、组织、编码、储存、检索和维护。随着计算机硬件和软件的发展,数据库技术也不断地发展。从数据管理的角度看,数据库技术到目前共经历了人工管理 阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。1.人工管理阶段人工管理阶段是指计算机诞生的初期(即20世纪50年代后 期之前),这个时期的计算机主要用于科学计算。从硬件看, 没有磁盘等直接存取的存储设备;从
8、软件看,没有操作系统 和管理数据的软件,数据处理方式是批处理。这个时期数据管理的特点是:1) .数据不保存该时期的计算机主要应用于科学计算,一般不需要将数据长 期保存,只是在计算某一课题时将数据输入,用完后不保存 原始数据,也不保存计算结果。2) .没有对数据进行管理的软件系统程序员不仅要规定数据的逻辑结构,而且还要在程序中设计 物理结构,包括存储结构、存取方法、输入输出方式等。因 此程序中存取数据的子程序随着存储的改变而改变,数据与 程序不具有一致性。3) .没有文件的概念数据的组织方式必须由程序员自行设计。4), 一组数据对应于一个程序,数据是面向应用的即使两个程序用到相同的数据,也必须各
9、自定义、各自组织, 数据无法共享、无法相互利用和互相参照,从而导致程序和 程序之间有大量重复的数据。2.文件系统阶段文件系统阶段是指计算机不仅用于科学计算,而且还大量用 于管理数据的阶段(从50年代后期到60年代中期)。在硬件 方面,外存储器有了磁盘、磁鼓等直接存取的存储设备。在 软件方面,操作系统中已经有了专门用于管理数据的软件, 称为文件系统。这个时期数据管理的特点是:1) .数据需要长期保存在外存上供反复使用由于计算机大量用于数据处理,经常对文件进行查询、修改、 插入和删除等操作,所以数据需要长期保留,以便于反复操 作。2) .程序之间有了一定的独立性操作系统提供了文件管理功能和访问文件
10、的存取方法,程序 和数据之间有了数据存取的接口,程序可以通过文件名和数 据打交道,不必再寻找数据的物理存放位置,至此,数据有 了物理结构和逻辑结构的区别,但此时程序和数据之间的独 立性尚还不充分。3) .文件的形式已经多样化由于已经有了直接存取的存储设备,文件也就不再局限于顺序文件,还有了索引文件、链表文件等,因而,对文件的访 问可以是顺序访问,也可以是直接访问。4) .数据的存取基本上以记录为单位可以看出,文件系统中的数据和程序虽然具有了一定的独立 性,但还很不充分,每个文件仍然对应于一个应用程序,数 据还是面向应用的。要想对现有的数据再增加一些新的应用 是很困难的,系统不易扩充,一旦数据的
11、逻辑结构改变,必 须修改应用程序。并且,各个文件之间是孤立的,不能反映 现实世界事物之间的内在联系,各个不同应用程序之间也不 能共享相同的数据,从而造成数据冗余度大,并容易产生相 同数据的不一致性。3. 数据库系统阶段数据库系统阶段是从60年代后期开始的。在这一阶段中, 数据库中的数据不再是面向某个应用或某个程序,而是面向 整个企业(组织)或整个应用的。数据库系统阶段的特点是:1) .采用复杂的结构化的数据模型数据库系统不仅要描述数据本身,还要描述数据之间的联 系。这种联系是通过存取路径来实现的。2) .较高的数据独立性数据和程序彼此独立,数据存储结构的变化尽量不影响用户 程序的使用。3) .
12、最低的冗余度数据库系统中的重复数据被减少到最低程度,这样,在有限 的存储空间内可以存放更多的数据并减少存取时间。4) .数据控制功能数据库系统具有数据的安全性,以防止数据的丢失和被非法 使用;具有数据的完整性,以保护数据的正确、有效和相容; 具有数据的并发控制,避免并发程序之间的相互干扰;具有 数据的恢复功能,在数据库被破坏或数据不可靠时,系统有 能力把数据库恢复到最近某个时刻的正确状态。综上所述,数据库可以被定义为:一个存储起来互相关联的 数据集合,它提供给多种用户共享并且有最小的冗余度和较 高的数据独立性。4. 三代数据库系统的发展数据模型是数据库系统的核心。按照数据模型发展的主线, 数据
13、库技术的形成过程和发展可从以下三个方面反映: 1).第一代数据库系统-层次和网状数据库管理系统 层次和网状数据库的代表产品是旧M公司在1969年研制出 的层次模型数据库管理系统。层次数据库是数据库系统的先 驱,而网状数据库则是数据库概念、方法、技术的奠基。2) .第二代数据库系统-关系数据库管理系统(RDBMS) 1970年,旧M公司的研究员在题为大型共享数 据库数据的关系模型的论文中提出了数据库的关系模型,为关系数据库技术奠定了理论基础。到了 80年代,几乎所有新开发的数据库系统都是关系型的。真正使得关系数据库技术实用化的关键人物是James Gra yo Gray在解决如何保障数据的完整性
14、、安全性、并发性以 及数据库的故障恢复能力等重大技术问题方面发挥了关键 作用。关系数据库系统的出现,促进了数据库的小型化和普及化, 使得在微型机上配置数据库系统成为可能。3) .新一代数据库技术的研究和发展目前已从多方面发展了现行的数据库系统技术。我们可以从 数据模型、新技术内容、应用领域三个方面概括新一代数据 库系统的发展。(1)面向对象的方法和技术对数据库发展的影响最为深远 80年代,面向对象的方法和技术的出现,对计算机各个领域, 包括程序设计语言、软件工程、信息系统设计以及计算机硬 件设备等都产生了深远的影响,也给面临新挑战的数据库技 术带来了新的机遇和希望。数据库研究人员借鉴和吸收了面
15、 向对象的方法和技术,提出了面向对象的数据库模型(简称对 象模型)。当前有许多研究是建立在数据库已有的成果和技术 上的,针对不同的应用,对传统的DBMS,主要是RDBMS 进行不同层次上的扩充,例如建立对象关系(OR)模型和建立 对象关系数据库(ORDB)。(2)数据库技术与多学科技术的有机结合数据库技术与多学科技术的有机结合是当前数据库发展的 重要特征。计算机领域中其他新兴技术的发展对数据库技术 产生了重大影响。传统的数据库技术和其他计算机技术的结 合、互相渗透,使数据库中新的技术内容层出不穷。数据库 的许多概念、技术内容、应用领域,甚至某些原理都有了重 大的发展和变化。建立和实现了一系列新
16、型的数据库,如分 布式数据库、并行数据库、演绎数据库、知识库、多媒体库、 移动数据库等,它们共同构成了数据库大家族。(3)面向专门应用领域的数据库技术的研究为了适应数据库应用多元化的要求,在传统数据库基础上, 结合各个专门应用领域的特点,研究适合该应用领域的数据 库技术,如工程数据库、统计数据库、科学数据库、空间数 据库、地理数据库、Web数据库等,这是当前数据库技术发 展的又一重要特征。同时,数据库系统结构也由主机/终端的集中式结构发展到网 络环境的分布式结构,随后又发展成两层、三层或多层客户 /服务器结构以及Internet环境下的浏览器/服务器和移动环 境下的动态结构。多种数据库结构满足
17、了不同应用的需求, 适应了不同的应用环境。数据库安全可分为二类:系统安全性和数据安全性。系统安全性是指在系统级控制数据库的存取和使用的 机制,包含:有效的用户名/口令的组合;一个用户是否授权可连接数据库;用户对象可用的磁盘空间的数量;用户的资源限制;数据库审计是否是有效的;用户可执行哪些系统操作。数据安全性是指在对象级控制数据库的存取和使用的 机制,包含:哪些用户可存取一指定的模式对象及在对象上允许作哪些操作类型。在ORACLE服务器上提供了一 种任意存取控制,是一种基于特权限制信息存取的方法。用 户要存取一对象必须有相应的特权授给该用户。已授权的用 户可任意地可将它授权给其它用户,由于这个原
18、因,这种安 全性类型叫做任意型。ORACLE利用下列机制管理数据库安全性:数据库用户和模式;二、数据模型1. 数据处理的抽象描述不同的领域,数据的描述也有所不同。实际生活中,有对现 实世界的描述;理论研究中,有对符号化数据的描述;而在 计算机内部,数据又有其特定的表示方法。人们研究和处理 数据的过程中,常常把数据的转换分为三个领域现实世 界,信息世界,机器世界,这三个世界间的转换过程,就是 将客观现实的信息反映到计算机数据库中的过程。1) .现实世界(Real World)客观存在的世界就是现实世界,它独立于人们的思想之外。现实世界存在无数事物,每一个客观存在的事物可以看做是 一个个体,个体有
19、多项特征和属性。比如,电视机就有价格, 品牌,可视面积大小,是否彩色等特征。而不同的人,只会 关心其中的一部分属性,一定领域内的个体有着相同的特 征。2) .信息世界(Information World)信息世界是现实世界在人们头脑中的反映,人的思维将现实 世界的数据抽象化和概念化,并用文字符号表示出来,就形 成了信息世界。下面是人们在研究现实世界过程中常常用到 的术语:(1)实体(Entity)客观存在且可以互相区别的事物。如一名学生,一台电脑, 一本书,一场聚会。实体是信息世界的基本单位。属性(Attribute)个体的某一特征称为属性,一个实体可以有多个属性,每一 个属性都有其取值范围和
20、取值类型。(3)键(Key)能在一个实体集中唯一标识一个实体的属性称为键,键可以 只包含一个属性,也可以同时包含多个属性。有多个键时, 选择一个作为主键。键中的属性称为主属性。(4)联系(Relation)实体之间互相作用,互相制约的关系称为实体集的联系。实 体之间的联系有三种:一对一联系,一对多联系,多对多联 系。3) .机器世界机器世界又称数据世界,信息世界中的信息经过抽象和组 织,以数据形式存贮在计算机中,就称为机器世界。与信息 世界一样,机器世界也有其常用的、用来描述数据的术语, 这些术语与信息世界中的术语有着对应的关系。(1)字段(Field)字段,也称为数据项(Item),标记实体
21、的一个属性叫做字段, 它是可以命名的最小信息单位。例如学生有学号、姓名、性 别、出生日期等字段。字段与信息世界的属性相对应。记录(Record)记录是有一定逻辑关系的字段的组合。它与信息世界中的实 体相对应,一个记录可以描述一个实体。例如一个学生的记 录由“学号、姓名、性别、出生日期等字段组成。(3)文件(File)文件是同一类记录的集合。文件的存储形式有很多种,比如 顺序文件、索引文件、直接文件、倒排文件等等。4) .三个世界的转换由以上对三个世界的描述可以看到,从现实世界到信息世界 再到机器世界,事务被一层层抽象,加工,符号化,逻辑化, 而这个过程都是有一定联系的。2. 数据模型1) .信
22、息模型(概念模型)与E-R方法为了把现实世界中的具体事物进行抽象,人们常常首先把现 实世界抽象为信息世界,然后再将信息世界转化为机器世 界。在把现实世界抽象为信息世界的过程中,实际上是抽象 出现实系统中有应用价值的元素及其关联。这时所形成的信 息结构是概念模型。在抽象出概念模型后,再把概念模型转 换为计算机上某一 DBMS支持的数据模型。需要一种方法能 够对现实世界的信息进行描述。实体-联系方法(即E-R方法)是于1976年提出 的,这种方法由于简单、实用,所以得到了非常普遍的应用, 也是目前描述概念模型最常用的方法。它使用的工具称作E- R图,它所描述的现实世界的信息结构称为企业模式,也把
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 数据库 安全性 完整性 及其 实现 机制
![提示](https://www.taowenge.com/images/bang_tan.gif)
限制150内