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AnIntroductiontoDatabaseSystem数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第四章数据库安全性学习目的掌握什么是数据库的安全问题牢固掌握数据库管理系

统实现数据库安全性控制的常用方法和技术AnIntroductiontoDatabaseSystem重点使用SQL中的GRANT语句和REVOKE语句来实现数据库的自主存取控制功能使用SQL中CREATEROLE语句创建角色使用GRANT语句给角色授权AnIntroductiontoDat

abaseSystem难点强制存取控制(MAC)机制中确定主体能否存取客体的存取规则(理解)AnIntroductiontoDatabaseSystemAnIntroductiontoDatabaseSystem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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AnIntroductiontoDatabaseSystem第四章数据库安全性4.1

计算机安全性概述4.2数据库安全性控制4.3视图机制4.4审计（Audit）4.5数据加密4.6统计数据库安全性4.7小结AnIntroductiontoDatabaseSystem4.1计算机安全性概述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AnIntroductiontoDatabaseSystem4.1.1计算机系统的三类安全性问题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。AnIntroductiontoDatabaseSystem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AnIntroductiontoDatabaseSystem4.1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AnIntroductiontoDatabaseSys

tem4.1.2安全标准简介TCSEC标准CC标准AnIntroductiontoDatabaseSystem安全标准简介（续）信息安全标准的发展历史AnIntroductiontoDatabaseSystem安全标准简介（续）TCS

EC/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AnIntroductiontoDatabaseSystemTCSEC/TDI安全级别划分T

CSEC/TDI安全级别划分安全级别定义A1验证设计（VerifiedDesign）B3安全域（SecurityDomains）B2结构化保护（StructuralProtection）B1标记安全保护（LabeledSecurityProtection）C2

受控的存取保护（ControlledAccessProtection）C1自主安全保护（DiscretionarySecurityProtection）D最小保护（MinimalProtection）AnIntroductiontoDatabaseSystemTCSEC/TDI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AnIntroductiontoDatabaseSystemTCSEC/TDI安全级别划分（续）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AnIntroductiontoDatabaseSystemCCCC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AnI

ntroductiontoDatabaseSystemCC（续）CC文本组成简介和一般模型安全功能要求安全保证要求AnIntroductiontoDatabaseSystemCC（续）CC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（functionall

ytested）EAL2结构测试（structurallytested）C1EAL3系统地测试和检查（methodicallytestedandchecked）C2EAL4系统地设计、测试和复查（me

thodicallydesigned，tested，andreviewed）B1EAL5半形式化设计和测试（semiformallydesignedandtested）B2EAL6半形式化验证的设计和测试（semiformallyverifi

eddesignandB3tested）EAL7形式化验证的设计和测试（formallyverifieddesignandtested）A1AnIntroductiontoDatabaseSystem第四章数据库安全性4.1计算机安全性概述4.2数据库安全性

控制4.3视图机制4.4审计（Audit）4.5数据加密4.6统计数据库安全性4.7小结AnIntroductiontoDatabaseSystem4.2数据库安全性控制概述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AnIntroductiontoDatabaseSystem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AnIntroductiontoDatabaseSystem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AnIntroductiontoDatabase

System4.2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4.2.6强制存取控制方法AnIntroductiontoDatabaseSystem4.2.1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AnIntroductiontoDatabaseSystem用户标识与鉴别（续）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AnIntroductiontoDatabaseSystem4.2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4.2.6强制存取控制方

法AnIntroductiontoDatabaseSystem4.2.2存取控制存取控制机制组成定义用户权限，并将用户权限登记到数据字典中合法权限检查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AnIntroductiontoDatabaseSystem存取控制（续）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（M

andatoryAccessControl，简称MAC）B1级严格AnIntroductiontoDatabaseSystem4.2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4.2.6强制存取控制方法AnIntroductiontoDatabaseSystem4.2.3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数据对象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AnIntroductiontoDatabaseSystem自主存取控制方法（续）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CREATESCHEMA基本表CREATETABLE，ALTERTABLE模式视图CREATEVIEW索引

CREATEINDEX数据基本表和视图SELECT，INSERT，UPDATE，DELETE，REFERENCES，ALLPRIVILEGES数据属性列SELECT，INSERT，UPDATE，REFERENCES

ALLPRIVILEGES关系数据库系统中的存取权限AnIntroductiontoDatabaseSystem4.2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4.2.6强制存取控制方法AnIntroductiontoDatabaseSystem4.2.4授权与回收一、GRANTGRANT语句的一般格式：GRANT<权限>[,<权限>]...ON<对象类

型><对象名>[,<对象类型><对象名>]…TO<用户>[,<用户>]...[WITHGRANTOPTION];语义：将对指定操作对象的指定操作权限授予指定的用户AnIntroductiontoDatabas

eSystemGRANT（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接受权限的用户一个或多个具体用户PUBLIC（全体用户）AnIntroductiontoDatabaseSystemWITHGRANTOPTION子句WITHGRANTOP

TION子句:指定：可以再授予没有指定：不能传播不允许循环授权AnIntroductiontoDatabaseSystem例题[例1]把查询Student表权限授给用户U1GRANTSELECTONTABLEStudentTOU1;AnIntroducti

ontoDatabaseSystem例题（续）[例2]把对Student表和Course表的全部权限授予用户U2和U3GRANTALLPRIVILIGESONTABLEStudent,CourseTOU2,U3;AnIntroductiontoDatabaseS

ystem例题（续）[例3]把对表SC的查询权限授予所有用户GRANTSELECTONTABLESCTOPUBLIC;AnIntroductiontoDatabaseSystem例题（续）[例4]把查询Student表和修改学生学号的权限授给用户U4GRANTU

PDATE(Sno),SELECTONTABLEStudentTOU4;对属性列的授权时必须明确指出相应属性列名AnIntroductiontoDatabaseSystem例题（续）[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GRANTINSERTONTABLESCTOU5WITHGRANTOPTION;AnIntroductiontoDatabaseSystem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]GRAN

TINSERTONTABLESCTOU6WITHGRANTOPTION;同样，U6还可以将此权限授予U7：[例7]GRANTINSERTONTABLESCTOU7;但U7不能再传播此权限。AnIntroductiontoDatab

aseSystem传播权限（续）下表是执行了［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AnIntroductiontoDatabaseSystem授权与回收（续）二、REVOKE授予的权限可以由DBA或其他授权者用RE

VOKE语句收回REVOKE语句的一般格式为：REVOKE<权限>[,<权限>]...ON<对象类型><对象名>[,<对象类型><对象名>]…FROM<用户>[,<用户>]...;AnIntroductiontoDatabaseSystemREVOKE（续）[例8]把用户U4修改学

生学号的权限收回REVOKEUPDATE(Sno)ONTABLEStudentFROMU4;AnIntroductiontoDatabaseSystemREVOKE（续）[例9]收回所有用户对表SC的查询权限REVOKESELECTONTABLESCFROMPUBLIC;AnIntrod

uctiontoDatabaseSystemREVOKE（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（CA

SCADE）收回系统只收回直接或间接从U5处获得的权限AnIntroductiontoDatabaseSystemREVOKE（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CourseALL不能DBAU3关系StudentALL不能DBAU3关系CourseALL不能DBAU4关系StudentSELE

CT不能AnIntroductiontoDatabaseSystem小结:SQL灵活的授权机制DBA：拥有所有对象的所有权限不同的权限授予不同的用户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被授权的用户“继续授权”许可：再授予所

有授予出去的权力在必要时又都可用REVOKE语句收回AnIntroductiontoDatabaseSystem授权与回收（续）三、创建数据库模式的权限DBA在创建用户时实现CREATEUSER语句格式CREATEUSER<username>［WITH］［DBA|RESOUR

CE|CONNECT］AnIntroductiontoDatabaseSystem授权与回收（续）拥有的权限可否执行的操作CREATEUSERCREATESCHEMACREATETABLE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AnIntroductiontoDatabaseSystem4.2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4.2.6强制存取控制方法AnIntroductiontoDatabaseSystem4.2.5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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AnIntroductiontoDatabaseSystem数据库角色一、角色的创建CREATEROLE<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>］…AnIntroductiontoDatabaseSystem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>］…［WITHADMINOPTION］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>］…AnIntroductiontoDatabaseSystem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R1CREATERO

LER1；2.然后使用GRANT语句，使角色R1拥有Student表的SELECT、UPDATE、INSERT权限GRANTSELECT，UPDATE，INSERTONTABLEStudentTOR1；AnIntroductiontoDatabaseSys

tem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；AnIntroductiontoDatabaseSystem数据库角色（续）[例12]角色

的权限修改GRANTDELETEONTABLEStudentTOR1AnIntroductiontoDatabaseSystem数据库角色（续）[例13]REVOKESELECTONTABLEStudentFROMR1；AnIn

troductiontoDatabaseSystem4.2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4.2.6强制存取控制方法AnIntro

ductiontoDatabaseSystem自主存取控制缺点可能存在数据的“无意泄露”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解决：对系统控制下的所有主客体实施强制存取控制策略AnIntr

oductiontoDatabaseSystem4.2.6强制存取控制方法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AnIntroductiontoDatabaseSystem强制存取控制方法（续）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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AnIntroductiontoDatabaseSystem强制存取控制方法（续）敏感度标记（Label）绝密（TopSecret）机密（Secret）可信（Confidential）公开（Public）主体的敏感度标记称为许可证级别（ClearanceLevel）客体的敏感度标记

称为密级（ClassificationLevel）AnIntroductiontoDatabaseSystem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AnIntroductiontoDatabaseSystem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，防止敏感数据的泄露AnI

ntroductiontoDatabaseSystemMAC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AnIntroductiontoDatabaseSystem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检查继续先进行DAC检查，通过DAC检查的数据对象再由系统进行MAC检查，只有通过MAC检查的数据对象方可存取。AnIntroductiontoDatabaseSystem第四章数据库

安全性4.1计算机安全性概述4.2数据库安全性控制4.3视图机制4.4审计（Audit）4.5数据加密4.6统计数据库安全性4.7小结AnIntroductiontoDatabaseSystem4.3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间接实现了支持存取谓词的用户权限定义AnIntroductiontoDatabaseSystem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_StudentCREATEVIEWCS_StudentASSELECT*FROMStudentWHERESdept='CS'；AnIntroductiontoDatabaseSystem视图机制（续）在视

图上进一步定义存取权限GRANTSELECTONCS_StudentTO王平；GRANTALLPRIVILIGESONCS_StudentTO张明；AnIntroductiontoDatabaseSystem4.2数据库安全性控制4.1计算机安

全性概述4.2数据库安全性控制4.3视图机制4.4审计（Audit）4.5数据加密4.6统计数据库安全性4.7小结AnIntroductiontoDatabaseSystem4.4审计什么是审计审计日志（AuditLog）将用户对数据库的所有操

作记录在上面DBA利用审计日志找出非法存取数据的人、时间和内容C2以上安全级别的DBMS必须具有AnIntroductiontoDatabaseSystem审计（续）审计分为用户级审计针对自己创建的数据库表或视图进行审计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系统级审计DBA设置监测成功或失败的登录要求监测GRANT和REVOKE操作以及其他数据库级权限下的操作AnIntroductiontoD

atabaseSystem审计（续）AUDIT语句：设置审计功能NOAUDIT语句：取消审计功能AnIntroductiontoDatabaseSystem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

AUDITALTER，UPDATEONSC；［例16］取消对SC表的一切审计NOAUDITALTER，UPDATEONSC；AnIntroductiontoDatabaseSystem4.2数据库安全性控制4.1计算机安全性概述4.2数据库安全性控制4.3视图

机制4.4审计（Audit）4.5数据加密4.6统计数据库安全性4.7小结AnIntroductiontoDatabaseSystem4.5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加密方法替换方法置换方法

混合方法DBMS中的数据加密AnIntroductiontoDatabaseSystem第四章数据库安全性4.1计算机安全性概述4.2数据库安全性控制4.3视图机制4.4审计（Audit）4.5数据加密4.6统计数据库安全性4.7小结AnIntr

oductiontoDatabaseSystem4.6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AnIntroductiontoDatabaseSystem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)/MAnIntroductiontoDatabaseSystem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AnIntroductiontoDatabaseSystem第四章数据库安全性4.1计算机安全性概述4.2数据库安全性控制4.3视图

机制4.4审计（Audit）4.5数据加密4.6统计数据库安全性4.7小结AnIntroductiontoDatabaseSystem4.7小结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TCSEC和CCAnIntroductiontoDatabaseSystem小结（续）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R

EVOKE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CREATEROLE语句创建角色GRANT语句给角色授权