An Introduction to Database System 数据库系统概论 An Introduction to Database System 第四章 数据库安全性 内蒙古民族大学 计算机科学与技术学院

第四章 数据库安全性 问题的提出 数据库的一大特点是数据可以共享 但数据共享必然带来数据库的安全性问题 第四章 数据库安全性 问题的提出 数据库的一大特点是数据可以共享 但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。

目 录 计算机安全性概述 1 2 数据库安全性控制 视图机制 3 审计 4 5 数据加密 统计数据库安全性 6 7 小结

4.1 计算机安全性概论 4.1.1 计算机系统的三类安全性问题 4.1.2 安全标准简介

4.1.1 计算机系统的三类安全性问题 什么是计算机系统安全性 4.1.1 计算机系统的三类安全性问题 什么是计算机系统安全性 是指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。

计算机系统的 三类安全性问题（续） 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

计算机系统的 三类安全性问题（续） 技术安全 指计算机系统中采用具有一定安全性的硬件、软件来实现对计算机系统及其所存数据的安全保护，当计算机系统受到无意或恶意的攻击时仍能保证系统正常运行，保证系统内的数据不增加、不丢失、不泄露。

计算机系统的 三类安全性问题（续） 管理安全 软硬件意外故障、场地的意外事故、管理不善导致的计算机设备和数据介质的物理破坏、丢失等安全问题

计算机系统的 三类安全性问题（续） 政策法律类 政府部门建立的有关计算机犯罪、数据 安全保密的法律道德准则和政策法规、 法令。

4.1.2 安全标准简介 为降低进而消除对系统的安全攻击，各国引用或制定了一系列安全标准。 TCSEC (桔皮书)：1985 4.1.2 安全标准简介 为降低进而消除对系统的安全攻击，各国引用或制定了一系列安全标准。 TCSEC (桔皮书)：1985 TDI (紫皮书)：1991

4.1.2 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标准》（简称TCSEC或 DoD85），又称桔皮书。 提供一种标准，使用户对其计算机系统内 敏感信息安全操作的可信程度做评估。 给计算机行业的制造商提供一种可循的指 导规则，使其产品能够更好地满足敏感应 用的安全需求。

4.1.2 安全标准简介 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 4.1.2 安全标准简介 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 现中需满足和用以进行安全性级别评估 的标准。

4.1.2 安全标准简介 TDI/TCSEC标准的基本内容 TDI与TCSEC一样，从四个方面来描述安 全性级别划分的指标： 安全策略 责任 4.1.2 安全标准简介 TDI/TCSEC标准的基本内容 TDI与TCSEC一样，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

4.1.2 安全标准简介 TCSEC/TDI安全级别划分 定 义 安 全 级 别 A1 验证设计（Verified Design） B3 4.1.2 安全标准简介 TCSEC/TDI安全级别划分 安 全 级 别 定 义 A1 验证设计（Verified Design） B3 安全域（Security Domains） B2 结构化保护（Structural Protection） B1 标记安全保护（Labeled Security Protection） C2 受控的存取保护（Controlled Access Protection） C1 自主安全保护（Discretionary Security Protection） D 最小保护（Minimal Protection）

4.1.2 安全标准简介 四组(division)七个等级 D C（C1，C2） B（B1，B2，B3） A（A1） 4.1.2 安全标准简介 四组(division)七个等级 D C（C1，C2） B（B1，B2，B3） A（A1） 按系统可靠或可信程度逐渐增高 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。

4.1.2 安全标准简介 B2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 4.1.2 安全标准简介 B2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

4.1.2 安全标准简介 D级 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 4.1.2 安全标准简介 D级 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

4.1.2 安全标准简介 C1级 非常初级的自主安全保护 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 4.1.2 安全标准简介 C1级 非常初级的自主安全保护 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。

4.1.2 安全标准简介 C2级 安全产品的最低档次； 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 4.1.2 安全标准简介 C2级 安全产品的最低档次； 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； 达到C2级的产品在其名称中往往不突出 “安全”(Security)这一特色；

4.1.2 安全标准简介 典型例子 操作系统 Microsoft的Windows NT 3.5， 4.1.2 安全标准简介 典型例子 操作系统 Microsoft的Windows 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 11.0.6

4.1.2 安全标准简介 B1级 标记安全保护。“安全”(Security)或“可信 的”(Trusted)产品。 4.1.2 安全标准简介 B1级 标记安全保护。“安全”(Security)或“可信 的”(Trusted)产品。 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

4.1.2 安全标准简介 典型例子 操作系统 数字设备公司的SEVMS VAX Version 6.0 4.1.2 安全标准简介 典型例子 操作系统 数字设备公司的SEVMS VAX Version 6.0 惠普公司的HP-UX BLS release 9.0.9+ 数据库 Oracle公司的Trusted Oracle 7 Sybase公司的Secure SQL Server version 11.0.6 Informix公司的Incorporated INFORMIX-OnLine / Secure 5.0

4.1.2 安全标准简介 B2级 结构化保护 建立形式化的安全策略模型并对系统内 的所有主体和客体实施DAC和MAC。 4.1.2 安全标准简介 B2级 结构化保护 建立形式化的安全策略模型并对系统内 的所有主体和客体实施DAC和MAC。 经过认证的B2级以上的安全系统非常稀少

4.1.2 安全标准简介 典型例子 操作系统 只有Trusted Information Systems公司的Trusted XENIX一种产品 标准的网络产品 只有Cryptek Secure Communications公司的LLC VSLAN一种产品 数据库 没有符合B2标准的产品

4.1.2 安全标准简介 B3级 安全域。 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。

4.1.2 安全标准简介 A1级 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。

4.2 数据库安全性控制 4.2.1 用户标识与鉴别 4.2.2 存取控制 4.2.3 自主存取控制方法 4.2.4 授权与回收 4.2 数据库安全性控制 4.2.1 用户标识与鉴别 4.2.2 存取控制 4.2.3 自主存取控制方法 4.2.4 授权与回收 4.2.5 数据库角色控制 4.2.6 强制存取控制方法

数据库安全性控制概述 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； 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 破坏安全性的行为可能是无意的，故意的，恶意的

计算机系统中的安全模型 安全性控制层次 DB 低 高 方法： 用户标识 和鉴定 存取控制 审计 视图 操作系统 安全保护 密码存储 DBMS 应用 DBMS OS DB 低 高 安全性控制层次 方法： 用户标识 和鉴定 存取控制 审计 视图 操作系统 安全保护 密码存储

数据库安全性控制概述（续） 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

4.2 数据库安全性控制 4.2.1 用户标识与鉴别 4.2.2 存取控制 4.2.3 自主存取控制方法 4.2.4 授权与回收 4.2 数据库安全性控制 4.2.1 用户标识与鉴别 4.2.2 存取控制 4.2.3 自主存取控制方法 4.2.4 授权与回收 4.2.5 数据库角色控制 4.2.6 强制存取控制方法

4.2.1 用户标识与鉴别 用户标识与鉴别（Identification & Authentication） 系统提供的最外层安全保护措施

4.2.1 用户标识与鉴别 用户标识 口令 系统核对口令以鉴别用户身份 用户名和口令易被窃取 每个用户预先约定好一个计算过程或者 函数

4.2 数据库安全性控制 4.2.1 用户标识与鉴别 4.2.2 存取控制 4.2.3 自主存取控制方法 4.2.4 授权与回收 4.2 数据库安全性控制 4.2.1 用户标识与鉴别 4.2.2 存取控制 4.2.3 自主存取控制方法 4.2.4 授权与回收 4.2.5 数据库角色控制 4.2.6 强制存取控制方法

4.2.2 存取控制 存取控制机制的组成 （1）定义存取权限 （2）检查存取权限 用户权限定义和合法权检查机制一起组成 4.2.2 存取控制 存取控制机制的组成 （1）定义存取权限 （2）检查存取权限 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。

存取控制（续） B1级 常用存取控制方法 （1）自主存取控制（Discretionary Access Control ，简称DAC） 灵活 （2）强制存取控制（Mandatory Access Control，简称 MAC） B1级 严格

自主存取控制方法 同一用户对于不同的数据对象有不同的存 取权限 不同的用户对同一对象也有不同的权限 用户还可将其拥有的存取权限转授给其他

强制存取控制方法 每一个数据对象被标以一定的密级 每一个用户也被授予某一个级别的许可证 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

4.2 数据库安全性控制 4.2.1 用户标识与鉴别 4.2.2 存取控制 4.2.3 自主存取控制方法 4.2.4 授权与回收 4.2 数据库安全性控制 4.2.1 用户标识与鉴别 4.2.2 存取控制 4.2.3 自主存取控制方法 4.2.4 授权与回收 4.2.5 数据库角色控制 4.2.6 强制存取控制方法

4.2.3 自主存取控制方法 通过 SQL 的 GRANT 语句和 REVOKE 语 句实现 ； 用户权限组成 （1）数据对象 4.2.3 自主存取控制方法 通过 SQL 的 GRANT 语句和 REVOKE 语 句实现 ； 用户权限组成 （1）数据对象 （2）操作类型 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； 定义存取权限称为授权。

自主存取控制方法（续） 关系数据库系统中的存取权限（P137 表4.3） 数据库 模式 创建 基本表 创建、修改 模式 视图、索引 创建 数据库 模式 创建 基本表 创建、修改 模式 视图、索引 创建 数据 基本表、视图 插、改、删、查等 属性列 插、改、删、查等

4.2 数据库安全性控制 4.2.1 用户标识与鉴别 4.2.2 存取控制 4.2.3 自主存取控制方法 4.2.4 授权与回收 4.2 数据库安全性控制 4.2.1 用户标识与鉴别 4.2.2 存取控制 4.2.3 自主存取控制方法 4.2.4 授权与回收 4.2.5 数据库角色控制 4.2.6 强制存取控制方法

4.2.4 授权与回收 关系系统中的存取权限的授权与收回 定义方法 GRANT/REVOKE

4.2.4 授权与回收 一、GRANT 一般格式： GRANT <权限>[,<权限>]... [ON <对象类型> <对象名>] TO <用户>[,<用户>]... [WITH GRANT OPTION]; 语义：将对指定操作对象的指定操作权限 授予指定的用户 。

4.2.4 授权与回收 一、GRANT 1. 发出GRANT： （1）DBA （2）数据库对象创建者（即属主Owner） （3）拥有该权限的用户 2. 按受权限的用户 （1）一个或多个具体用户 （2）PUBLIC（全体用户）

4.2.4 授权与回收 一、GRANT 3. WITH GRANT OPTION子句: 指定：可以再授予 没有指定：不能传播 4. 不允许循环授权 [例1] 把查询Student表权限授给用户U1 GRANT SELECT ON TABLE Student TO U1;

4.2.4 授权与回收 一、GRANT [例2] 把对Student表和Course表的全部权限授 予用 户U2和U3 GRANT ALL PRIVILIGES ON TABLE Student, Course TO U2, U3; [例3] 把对表SC的查询权限授予所有用户 GRANT SELECT ON TABLE SC TO PUBLIC;

4.2.4 授权与回收 [例4] 把查询Student表和修改学生学号的权限 授给用户U4 GRANT UPDATE(Sno), SELECT ON TABLE Student TO U4; [例5] 把对表SC的INSERT权限授予U5用户， 并允许他再将此权限授予其他用户 。 GRANT INSERT ON TABLE SC TO U5 WITH GRANT OPTION;

4.2.4 授权与回收 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6] GRANT INSERT ON TABLE SC TO U6 WITH GRANT OPTION; 同样，U6还可以将此权限授予U7： [例7] GRANT INSERT ON TABLE SC TO U7; 但U7不能再传播此权限。

4.2.4 授权与回收 传播权限 表4.4（P139）是执行了［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。

4.2.4 授权与回收 二、REVOKE 授予的权限可以由DBA或其他授权者用 REVOKE语句收回。 一般格式为： [ON <对象类型> <对象名>] FROM <用户>[,<用户>]...;

4.2.4 授权与回收 二、REVOKE [例8] 把用户U4修改学生学号的权限收回 REVOKE UPDATE(Sno) ON TABLE Student FROM U4; [例9] 收回所有用户对表SC的查询权限 REVOKE SELECT ON TABLE SC FROM PUBLIC;

4.2.4 授权与回收 二、REVOKE [例10] 把用户U5对SC表的INSERT权限收回 REVOKE INSERT ON TABLE SC FROM U5 CASCADE ; 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 注：执行［例8］-［例10］的语句后，学生-课程 数据库中的用户权限定义表4.5（P140）。

小结:SQL灵活的授权机制 1. DBA：拥有所有对象的所有权限 不同的权限授予不同的用户 2. 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 3. 被授权的用户 “继续授权”许可：再授予 4. 所有授予出去的权力在必要时又都可用 REVOKE语句收回。

4.2.4 授权与回收 三、创建数据库模式的权限 DBA在创建用户时实现 CREATE USER语句格式 CREATE USER <username> ［WITH］［DBA | RESOURCE | CONNECT］

4.2.4 授权与回收 权限与可执行的操作对照表 4.6 拥有的权限 可否执行的操作 CREATE USER CREATE SCHEMA CREATE TABLE 登录数据库执行数据查询和操纵 DBA 可以 RESOURCE 不可以 CONNECT 可以，但必须拥有相应权限

4.2 数据库安全性控制 4.2.1 用户标识与鉴别 4.2.2 存取控制 4.2.3 自主存取控制方法 4.2.4 授权与回收 4.2 数据库安全性控制 4.2.1 用户标识与鉴别 4.2.2 存取控制 4.2.3 自主存取控制方法 4.2.4 授权与回收 4.2.5 数据库角色控制 4.2.6 强制存取控制方法

4.2.5 数据库角色 数据库角色：被命名的一组与数据库操作 相关的权限。 （1）角色是权限的集合； （2）可以为一组具有相同权限的用户创建一 个角色； （3）简化授权的过程。

4.2.5 数据库角色 一、角色的创建 CREATE ROLE <角色名> 二、给角色授权 GRANT <权限>［，<权限>］… ON <对象类型>对象名 TO <角色>［，<角色>］…

4.2.5 数据库角色 三、将一个角色授予其他的角色或用户 GRANT <角色1>［，<角色2>］… TO <角色3>［，<用户1>］… ［WITH ADMIN OPTION］ 四、角色权限的收回 REVOKE <权限>［，<权限>］… ON <对象类型> <对象名> FROM <角色>［，<角色>］…

4.2.5 数据库角色 [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 R1 CREATE ROLE R1； 2. 然后使用GRANT语句，使角色R1拥有 Student表的SELECT、UPDATE、INSERT 权限 GRANT SELECT，UPDATE，INSERT ON TABLE Student TO R1；

4.2.5 数据库角色 步骤如下： 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 GRANT R1 TO 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 REVOKE R1 FROM 王平；

4.2.5 数据库角色 [例12] 角色的权限修改 GRANT DELETE ON TABLE Student TO R1 [例13] [例12]　角色的权限修改 GRANT DELETE ON TABLE Student TO R1 [例13] REVOKE SELECT FROM R1；

4.2 数据库安全性控制 4.2.1 用户标识与鉴别 4.2.2 存取控制 4.2.3 自主存取控制方法 4.2.4 授权与回收 4.2 数据库安全性控制 4.2.1 用户标识与鉴别 4.2.2 存取控制 4.2.3 自主存取控制方法 4.2.4 授权与回收 4.2.5 数据库角色控制 4.2.6 强制存取控制方法

自主存取控制方法 自主存取控制优点 能够通过授权机制有效地控制其他用 户对敏感数据的存取。

自主存取控制方法 自主存取控制缺点 （1）可能存在数据的“无意泄露”； （2）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； （3）解决：对系统控制下的所有主客体 实施强制存取控制策略。

4.2.6 强制存取控制方法 什么是强制存取控制 （1）指系统为保证更高程度的安全性，按照 TDI/TCSEC标准中安全策略的要求，所 4.2.6 强制存取控制方法 什么是强制存取控制 （1）指系统为保证更高程度的安全性，按照 TDI/TCSEC标准中安全策略的要求，所 采取的强制存取检查手段。 （2）用户能能不能感知或进行控制的。 （3）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。

4.2.6 强制存取控制方法 什么是强制存取控制 （1）指系统为保证更高程度的安全性，按照 TDI/TCSEC标准中安全策略的要求，所 4.2.6 强制存取控制方法 什么是强制存取控制 （1）指系统为保证更高程度的安全性，按照 TDI/TCSEC标准中安全策略的要求，所 采取的强制存取检查手段。 （2）用户能能不能感知或进行控制的。 （3）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。

强制存取控制方法（续） 主体是系统中的活动实体 （1）DBMS所管理的实际用户； （2) 代表用户的各进程； （2) 代表用户的各进程； 客体是系统中的被动实体，是受主体操纵的 文件 基表 索引 视图

强制存取控制方法（续） 敏感度标记 对于主体和客体，DBMS为它们每个实例 （值）指派一个敏感度标记（Label）。 敏感度标记分成若干级别 绝密（Top Secret） 机密（Secret） 可信（Confidential） 公开（Public）

强制存取控制方法（续） 主体的敏感度标记称为许可证级别 （Clearance Level） 客体的敏感度标记称为密级 （Classification Level） MAC机制就是通过对比主体的Label和客 体的Label，最终确定主体是否能够存取 客体

强制存取控制方法（续） 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 修正规则 主体的许可证级别 < =客体的密级 主体能写客体

强制存取控制方法（续） 规则的共同点 禁止了拥有高许可证级别的主体； 更新低密级的数据对象；

MAC与DAC DAC与MAC共同构成DBMS的安全机制 实现MAC时要首先实现DAC 原因：较高安全性级别提供的安全保护要包 含较低级别的所有保护

强制存取控制方法（续） DAC + MAC安全检查示意图 SQL语法分析 & 语义检查 DAC 检 查 安全检查 MAC 检 查   DAC 检 查 安全检查 MAC 检 查 继续语义检查

目 录 计算机安全性概述 1 2 数据库安全性控制 视图机制 3 审计 4 5 数据加密 统计数据库安全性 6 7 小结

4.3 视图机制 把要保密的数据对无权存取这些数据的 用户隐藏起来，对数据提供一定程度的安全 保护 。 主要功能是提供数据独立性，无法完全满 4.3 视图机制 把要保密的数据对无权存取这些数据的 用户隐藏起来，对数据提供一定程度的安全 保护 。 主要功能是提供数据独立性，无法完全满 足要求； 间接实现了支持存取谓词的用户权限定义；

视图机制（续） [例14] 建立计算机系学生的视图，把对该视图 的SELECT权限授于王平，把该视图上的 所有操作权限授于张明 /* 先建立计算机系学生的视图CS_Student */ CREATE VIEW CS_Student AS SELECT * FROM Student WHERE Sdept='CS'；

视图机制（续） /*在视图上进一步定义存取权限*/ GRANT SELECT ON CS_Student TO 王平 ；

目 录 计算机安全性概述 1 2 数据库安全性控制 视图机制 3 审计 4 5 数据加密 统计数据库安全性 6 7 小结

4.4 审计（Audit） 什么是审计 启用一个专用的审计日志（Audit Log） 将用户对数据库的所有操作记录在上面 DBA可以利用审计日志中的追踪信息 找出非法存取数据的人 C2以上安全级别的DBMS必须具有审计 功能

审计（续） 审计分为 ： (1) 针对自己创建的数据库表或视图进行审计; 1. 用户级审计 (1) 针对自己创建的数据库表或视图进行审计; (2) 记录所有用户对这些表或视图的一切成功和（或）不成功的访问要求以及各种类型的SQL 操作； 2. 系统级审计 (1) DBA设置； (2) 监测成功或失败的登录要求； (3) 监测GRANT和REVOKE操作以及其他 数据库级权限下的操作。

审计（续） AUDIT语句：设置审计功能 NOAUDIT语句：取消审计功能

审计（续） ［例15］对修改SC表结构或修改SC表数据的 操作进行审计 AUDIT ALTER，UPDATE ON SC； NOAUDIT ALTER，UPDATE

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4.5 数据加密 数据加密 防止数据库中数据在存储和传输中失密的有 效手段 加密的基本思想 根据一定的算法将原始数据（术语为明 4.5 数据加密 数据加密 防止数据库中数据在存储和传输中失密的有 效手段 加密的基本思想 根据一定的算法将原始数据（术语为明 文，Plain text）变换为不可直接识别的格 式（术语为密文，Cipher text）； 不知道解密算法的人无法获知数据的内容

数据加密（续） 加密方法 （1） 替换方法 美国1977年制定的官方加密标准：数据加密准（简称 DES）。 使用密钥（Encryption Key）将明文中的每 一个字符转换为密文中的一个字符； （2）置换方法 将明文的字符按不同的顺序重新排列 （3）混合方法 美国1977年制定的官方加密标准：数据加密准（简称 DES）。

数据加密（续） DBMS中的数据加密 （1）有些数据库产品提供了数据加密例行 程序； （2）有些数据库产品本身未提供加密程 序，但提供了接口。

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4.6 统计数据库安全性 统计数据库 允许用户查询聚集类型的信息（如合计、 平均值等；） 不允许查询单个记录信息； 统计数据库中特殊的安全性问题 隐蔽的信息通道； 能从合法的查询中推导出不合法的信息；

统计数据库安全性（续） 规则1：任何查询至少要涉及N(N足够大)个 以上的记录； 规则2：任意两个查询的相交数据项不能超 过M个； 规则3：任一用户的查询次数不能超过1+ (N-2)/M ；

统计数据库安全性（续） 例1：下面两个查询都是合法的： 1.本公司共有多少女高级程序员 2.本公司女高级程序员的工资总额是多少？ 如果第一个查询的结果是“1”，那么第二个 查 询的结果显然就是这个程序员的工资数。 规则1：任何查询至少要涉及N(N足够大)个以 上的记录。

统计数据库安全性（续） 规则2：任意两个查询的相交数据项不能超过M个。 例2：用户A发出下面两个合法查询： 1．用户A和其他N个程序员的工资总额是多少？ 2．用户B和其他N个程序员的工资总额是多少？ 若第一个查询的结果是X，第二个查询的结果是Y， 由于用户A知道自己的工资是Z，那么他可以计算出 用户B的工资=Y-(X-Z)。 原因：两个查询之间有很多重复的数据项。 规则2：任意两个查询的相交数据项不能超过M个。

统计数据库安全性（续） A至少需要进行1+(N-2)/M次查询。 规则3：任一用户的查询次数不能超过1+(N-2)/M 可以证明，在上述两条规定下，如果想获知用户B的工资额。 A至少需要进行1+(N-2)/M次查询。 规则3：任一用户的查询次数不能超过1+(N-2)/M 如果两个用户合作查询就可以使这一规定失效

统计数据库安全性（续） 数据库安全机制的设计目标： 试图破坏安全的人所花费的代价 >> 得到的利益

4.7 小结 随着计算机网络的发展，数据的共享日益 加强，数据的安全保密越来越重要。 DBMS是管理数据的核心，因而其自身必须 4.7 小结 随着计算机网络的发展，数据的共享日益 加强，数据的安全保密越来越重要。 DBMS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。

小结（续） 《可信计算机系统评测标准》TCSEC/TDI 是目前各国所引用或制定的一系列安全标 准中最重要的一个。 四个方面描述了安全性级别的指标。

小结（续） 存取控制技术 视图技术 审计技术 通过SQL 的GRANT语句和REVOKE语句实现 使用角色来管理数据库权限可以简化授权过程 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 自主存取控制功能 通过SQL 的GRANT语句和REVOKE语句实现 角色 使用角色来管理数据库权限可以简化授权过程 CREATE ROLE语句创建角色 GRANT 语句给角色授权

下课了。。。 休息一会儿。。。 认 真