数据库系统概论 第四章数据库安全性.ppt

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1、An Introduction to Database System数据库系统概论数据库系统概论An Introduction to Database System第四章第四章 数据库安全性数据库安全性An Introduction to Database System 数据库安全性数据库安全性v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、银行储蓄数据数据库安全性数据库安全性An Introduction to Database

2、 System第四章第四章 数据库安全性数据库安全性4.1 计算机安全性概述计算机安全性概述4.2 数据库安全性控制数据库安全性控制4.3 视图机制视图机制4.4 审计（审计（Audit）4.5 数据加密数据加密4.6 统计数据库安全性统计数据库安全性4.7 小结小结An Introduction to Database System4.1 计算机安全性概述计算机安全性概述4.1.1 计算机系统的三类安全性问题计算机系统的三类安全性问题 4.1.2 安全标准简介安全标准简介An Introduction to Database System4.1.1 计算机系统的三类安全性问题计算机系统的三类

3、安全性问题 v计算机系统安全性为计算机系统建立和采取的各种安全保护措施，以保护计算机系统中的硬件、软件及数据，防止其因偶然或恶意的原因使系统遭到破坏，数据遭到更改或泄露等。An Introduction to Database System计算机系统的三类安全性问题（续）计算机系统的三类安全性问题（续）v三类计算机系统安全性问题技术安全类管理安全类政策法律类An Introduction to Database System4.1 计算机安全性概论计算机安全性概论4.1.1 计算机系统的三类安全性问题计算机系统的三类安全性问题 4.1.2 安全标准简介安全标准简介An Introduction

4、 to Database System4.1.2 安全标准简介安全标准简介vTCSEC标准vCC标准An Introduction to Database System安全标准简介（续）安全标准简介（续）信息安全标准的发展历史 An Introduction to Database System安全标准简介（续）安全标准简介（续）vTCSEC/TDI标准的基本内容TCSEC/TDI，从四个方面来描述安全性级别划分的指标安全策略责任保证文档An Introduction to Database SystemTCSEC/TDI安全级别划分安全级别划分vTCSEC/TDI安全级别划分安安 全全 级级

5、 别别 定定 义义 A1验证设计（验证设计（Verified Design）B3安全域（安全域（Security Domains）B2结构化保护（结构化保护（Structural Protection）B1标记安全保护（标记安全保护（Labeled Security Protection）C2受控的存取保护受控的存取保护（Controlled Access Protection）C1自主安全保护自主安全保护（Discretionary Security Protection）D最小保护（最小保护（Minimal Protection）An Introduction to Database Sy

6、stemTCSEC/TDI安全级别划分（续）安全级别划分（续）按系统可靠或可信程度逐渐增高各安全级别之间：偏序向下兼容An Introduction to Database SystemTCSEC/TDI安全级别划分（续）安全级别划分（续）vB2以上的系统还处于理论研究阶段应用多限于一些特殊的部门，如军队等美国正在大力发展安全产品，试图将目前仅限于少数领域应用的B2安全级别下放到商业应用中来，并逐步成为新的商业标准An Introduction to Database System CCvCC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安全功能要求安全保证要求An Intro

7、duction to Database SystemCC（续）（续）vCC文本组成简介和一般模型安全功能要求安全保证要求An Introduction to Database SystemCC（续）（续）vCC评估保证级划分评估保证级定义TCSEC安全级别（近似相当）EAL1功能测试（functionally tested）EAL2结构测试（structurally tested）C1EAL3系统地测试和检查（methodically tested and checked）C2EAL4系统地设计、测试和复查（methodically designed，tested，and reviewed）B

8、1EAL5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（semiformally verified design and B3tested）EAL7形式化验证的设计和测试（formally verified design and tested）A1An Introduction to Database System第四章第四章 数据库安全性数据库安全性4.1 计算机安全性概述计算机安全性概述4.2 数据库安全性控制数据库安全性控制4.3 视图机制视图机制4.4 审计（审计（Audit）4.5 数据加密数据加密4.6

9、统计数据库安全性统计数据库安全性4.7 小结小结An Introduction to Database System4.2 数据库安全性控制概述数据库安全性控制概述v非法使用数据库的情况编写合法程序绕过DBMS及其授权机制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An Introduction to Database System数据库安全性控制概述（续）数据库安全性控制概述（续）计算机系统中，安全措施是一级一级层层设置计算机系统的安全模型 An Introduction to Database System数据库安全性控制概述（续）数据库安全性控制概述（续）

10、v数据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An Introduction to Database System4.2 数据库安全性控制数据库安全性控制4.2.1 用户标识与鉴别用户标识与鉴别4.2.2 存取控制存取控制4.2.3 自主存取控制方法自主存取控制方法4.2.4 授权与回收授权与回收4.2.5 数据库角色数据库角色4.2.6 强制存取控制方法强制存取控制方法An Introduction to Database System4.2.1 用户标识与鉴别用户标识与鉴别v用户标识与鉴别（Identification&Authentication）系统提供的最外层安全

11、保护措施An Introduction to Database System用户标识与鉴别（续）用户标识与鉴别（续）v用户标识v口令系统核对口令以鉴别用户身份v用户名和口令易被窃取n每个用户预先约定好一个计算过程或者函数An Introduction to Database System4.2 数据库安全性控制数据库安全性控制4.2.1 用户标识与鉴别用户标识与鉴别4.2.2 存取控制存取控制4.2.3 自主存取控制方法自主存取控制方法4.2.4 授权与回收授权与回收4.2.5 数据库角色数据库角色4.2.6 强制存取控制方法强制存取控制方法An Introduction to Databas

12、e System4.2.2 存取控制存取控制v存取控制机制组成定义用户权限合法权限检查v用户权限定义和合法权检查机制一起组成了DBMS的安全子系统An Introduction to Database System存取控制（续）存取控制（续）v常用存取控制方法自主存取控制（DiscretionaryAccessControl，简称DAC）C2级灵活强制存取控制（MandatoryAccessControl，简称MAC）B1级严格An Introduction to Database System4.2 数据库安全性控制数据库安全性控制4.2.1 用户标识与鉴别用户标识与鉴别4.2.2 存取控制

13、存取控制4.2.3 自主存取控制方法自主存取控制方法4.2.4 授权与回收授权与回收4.2.5 数据库角色数据库角色4.2.6 强制存取控制方法强制存取控制方法An Introduction to Database System4.2.3 自主存取控制方法自主存取控制方法v通过SQL的GRANT语句和REVOKE语句实现v用户权限组成n数据对象n操作类型v定义用户存取权限：定义用户可以在哪些数据库对象上进行哪些类型的操作v定义存取权限称为授权An Introduction to Database System自主存取控制方法（续）自主存取控制方法（续）v关系数据库系统中存取控制对象对象类型对象

14、操 作 类 型数据库模式CREATE SCHEMA基本表CREATE TABLE，ALTER TABLE模式视图CREATE VIEW索引CREATE INDEX数据基本表和视图SELECT，INSERT，UPDATE，DELETE，REFERENCES，ALL PRIVILEGES数据属性列SELECT，INSERT，UPDATE，REFERENCESALL PRIVILEGES关系数据库系统中的存取权限 An Introduction to Database System4.2 数据库安全性控制数据库安全性控制4.2.1 用户标识与鉴别用户标识与鉴别4.2.2 存取控制存取控制4.2.3

15、自主存取控制方法自主存取控制方法4.2.4 授权与回收授权与回收4.2.5 数据库角色数据库角色4.2.6 强制存取控制方法强制存取控制方法An Introduction to Database System4.2.4 授权与回收授权与回收一、一、GRANTvGRANT语句的一般格式：GRANT,.ONTO,.WITHGRANTOPTION;v语义：将对指定操作对象的指定操作权限授予指定的用户An Introduction to Database SystemGRANT（续）（续）发出GRANT：DBA数据库对象创建者（即属主Owner）拥有该权限的用户按受权限的用户一个或多个具体用户PUBL

16、IC（全体用户）An Introduction to Database SystemWITH GRANT OPTION子句子句vWITHGRANTOPTION子句:指定：可以再授予没有指定：不能传播v不允许循环授权An Introduction to Database System例题例题 例1 把查询Student表权限授给用户U1GRANTSELECTONTABLEStudentTOU1;An Introduction to Database System例题（续）例题（续）例2把对Student表和Course表的全部权限授予用户U2和U3GRANTALLPRIVILIGESONTABL

17、EStudent,CourseTOU2,U3;An Introduction to Database System例题（续）例题（续）例3把对表SC的查询权限授予所有用户GRANTSELECTONTABLESCTOPUBLIC;An Introduction to Database System例题（续）例题（续）例4把查询Student表和修改学生学号的权限授给用户U4GRANTUPDATE(Sno),SELECTONTABLEStudentTOU4;v对属性列的授权时必须明确指出相应属性列名An Introduction to Database System例题（续）例题（续）例5把对表S

18、C的INSERT权限授予U5用户，并允许他再将此权限授予其他用户GRANTINSERTONTABLESCTOU5WITHGRANTOPTION;An Introduction to Database System传播权限传播权限执行例5后，U5不仅拥有了对表SC的INSERT权限，还可以传播此权限：例6GRANTINSERTONTABLESCTOU6WITHGRANTOPTION;同样，U6还可以将此权限授予U7：例7GRANTINSERTONTABLESCTOU7;但U7不能再传播此权限。An Introduction to Database System传播权限（续）传播权限（续）下表是执

19、行了例1到例7的语句后，学生-课程数据库中的用户权限定义表授权用户名被授权用户名数据库对象名允许的操作类型能否转授权DBAU1关系StudentSELECT不能DBAU2关系StudentALL不能DBAU2关系CourseALL不能DBAU3关系StudentALL不能DBAU3关系CourseALL不能DBAPUBLIC关系SCSELECT不能DBAU4关系StudentSELECT不能DBAU4属性列Student.SnoUPDATE不能DBAU5关系SCINSERT能U5U6关系SCINSERT能U6U7关系SCINSERT不能An Introduction to Database S

20、ystem授权与回收（续）授权与回收（续）二、二、REVOKEv授予的权限可以由DBA或其他授权者用REVOKE语句收回vREVOKE语句的一般格式为：REVOKE,.ONFROM,.;An Introduction to Database SystemREVOKE（续）（续）例8把用户U4修改学生学号的权限收回REVOKEUPDATE(Sno)ONTABLEStudentFROMU4;An Introduction to Database SystemREVOKE（续）（续）例9收回所有用户对表SC的查询权限REVOKESELECTONTABLESCFROMPUBLIC;An Introdu

21、ction to Database SystemREVOKE（续）（续）例10把用户U5对SC表的INSERT权限收回REVOKEINSERTONTABLESCFROMU5CASCADE;将用户U5的INSERT权限收回的时候必须级联（CASCADE）收回系统只收回直接或间接从U5处获得的权限An Introduction to Database SystemREVOKE（续）（续）执行例8到例10的语句后，学生-课程数据库中的用户权限定义表授权用户名被授权用户名数据库对象名允许的操作类型能否转授权DBAU1关系StudentSELECT不能DBAU2关系StudentALL不能DBAU2关系

22、CourseALL不能DBAU3关系StudentALL不能DBAU3关系CourseALL不能DBAU4关系StudentSELECT不能An Introduction to Database System小结小结:SQLSQL灵活的授权机制灵活的授权机制vDBA：拥有所有对象的所有权限不同的权限授予不同的用户v用户：拥有自己建立的对象的全部的操作权限GRANT：授予其他用户v被授权的用户“继续授权”许可：再授予v所有授予出去的权力在必要时又都可用REVOKE语句收回An Introduction to Database System授权与回收（续）授权与回收（续）三、创建数据库模式的权限三

23、、创建数据库模式的权限 vDBA在创建用户时实现vCREATEUSER语句格式CREATEUSERWITHDBA|RESOURCE|CONNECTAn Introduction to Database System授权与回收（续）授权与回收（续）拥有的权限可否执行的操作CREATE USERCREATE SCHEMACREATE TABLE登录数据库 执行数据查询和操纵DBA可以可以可以可以RESOURCE不可以不可以不可以不可以CONNECT不可以不可以不可以可以，但必须拥有相应权限权限与可执行的操作对照表 An Introduction to Database System4.2 数据库安

24、全性控制数据库安全性控制4.2.1 用户标识与鉴别用户标识与鉴别4.2.2 存取控制存取控制4.2.3 自主存取控制方法自主存取控制方法4.2.4 授权与回收授权与回收4.2.5 数据库角色数据库角色4.2.6 强制存取控制方法强制存取控制方法An Introduction to Database System4.2.5 数据库角色数据库角色v数据库角色：被命名的一组与数据库操作相关的权限角色是权限的集合可以为一组具有相同权限的用户创建一个角色简化授权的过程An Introduction to Database System数据库角色数据库角色v一、角色的创建一、角色的创建CREATEROLE

25、v二、给角色授权二、给角色授权GRANT，ON对象名TO，An Introduction to Database System数据库角色数据库角色v三、将一个角色授予其他的角色或用户三、将一个角色授予其他的角色或用户GRANT，TO，WITHADMINOPTIONv四、角色权限的收回四、角色权限的收回 REVOKE，ONFROM，An Introduction to Database System数据库角色（续）数据库角色（续）例11通过角色来实现将一组权限授予一个用户。步骤如下：1.首先创建一个角色R1CREATEROLER1；2.然后使用GRANT语句，使角色R1拥有Student表的SE

26、LECT、UPDATE、INSERT权限GRANTSELECT，UPDATE，INSERTONTABLEStudentTOR1；An Introduction to Database System数据库角色（续）数据库角色（续）3.将这个角色授予王平，张明，赵玲。使他们具有角色R1所包含的全部权限GRANTR1TO王平，张明，赵玲；4.可以一次性通过R1来回收王平的这3个权限REVOKER1FROM王平；An Introduction to Database System数据库角色（续）数据库角色（续）例12角色的权限修改GRANTDELETEONTABLEStudentTOR1An Intr

27、oduction to Database System数据库角色（续）数据库角色（续）例13REVOKESELECTONTABLEStudentFROMR1；An Introduction to Database System4.2 数据库安全性控制数据库安全性控制4.2.1 用户标识与鉴别用户标识与鉴别4.2.2 存取控制存取控制4.2.3 自主存取控制方法自主存取控制方法4.2.4 授权与回收授权与回收4.2.5 数据库角色数据库角色4.2.6 强制存取控制方法强制存取控制方法An Introduction to Database System自主存取控制缺点自主存取控制缺点v可能存在数据

28、的“无意泄露”v原因：这种机制仅仅通过对数据的存取权限来进行安全控制，而数据本身并无安全性标记v解决：对系统控制下的所有主客体实施强制存取控制策略An Introduction to Database System4.2.6 强制存取控制方法强制存取控制方法v强制存取控制（MAC)保证更高程度的安全性用户能不能直接感知或进行控制适用于对数据有严格而固定密级分类的部门军事部门政府部门An Introduction to Database System强制存取控制方法（续）强制存取控制方法（续）v主体是系统中的活动实体DBMS所管理的实际用户代表用户的各进程v客体是系统中的被动实体，是受主体操纵的

29、文件基表索引视图An Introduction to Database System强制存取控制方法（续）强制存取控制方法（续）v敏感度标记（Label）绝密（TopSecret）机密（Secret）可信（Confidential）公开（Public）v主体的敏感度标记称为许可证级别（ClearanceLevel）v客体的敏感度标记称为密级（ClassificationLevel）An Introduction to Database System强制存取控制方法（续）强制存取控制方法（续）v强制存取控制规则(1)仅当主体的许可证级别大于或等于客体的密级时，该主体才能读取相应的客体(2)仅当主

30、体的许可证级别等于客体的密级时，该主体才能写相应的客体v修正规则主体的许可证级别得到的利益An Introduction to Database System第四章第四章 数据库安全性数据库安全性4.1 计算机安全性概述计算机安全性概述4.2 数据库安全性控制数据库安全性控制4.3 视图机制视图机制4.4 审计（审计（Audit）4.5 数据加密数据加密4.6 统计数据库安全性统计数据库安全性4.7 小结小结An Introduction to Database System4.7 小结小结v数据的共享日益加强，数据的安全保密越来越重要vDBMS是管理数据的核心，因而其自身必须具有一整套完整而有效的安全性机制vTCSEC和CCAn Introduction to Database System小结（续）小结（续）v实现数据库系统安全性的技术和方法存取控制技术视图技术审计技术v自主存取控制功能通过SQL的GRANT语句和REVOKE语句实现v角色使用角色来管理数据库权限可以简化授权过程CREATEROLE语句创建角色GRANT语句给角色授权An Introduction to Database System下课了。下课了。休息一会儿。休息一会儿。