数据科学每日总结--Day19--数据库

数据库安全

定义：是指保护数据库中数据，防止其被未经授权访问、泄露、篡改或破坏，从而保障数据的机密性、完整性和可用性

数据库安全是一个广泛的领域，可以解决许多问题，包括：

• 各种法律和道德问题 ：某些信息可能被视为私人信息，未经授权的组织或个人无法合法访问。

• 政府、机构或公司一级的政策问题 ：哪些信息不应公开 –信用评级、医疗重新编码

• 与系统相关的问题 ：安全功能是否应在物理硬件级别、作系统级别或 DBMS 级别处理。

• 某些组织需要识别多个安全级别，并根据这些分类对数据和用户进行分类 ：绝密、机密、机密和非机密，必须执行组织关于允许访问各种分类数据的安全策略。

数据库安全威胁大体上分为：

• 完整性丧失：如果故意或意外对数据进行未经授权的更改，则完整性将丢失。

• 可用性损失：有权使用数据对象的人类用户或程序现在无法访问这些数据。

• 失去机密性：机密信息是指向未经授权的预期对象披露的信息。

数据库控制方案的类型分为访问控制，推理控制，流量控制，数据加密

访问控制

• 定义：通过对数据库用户的身份验证和权限分配，限制用户能够访问的数据对象和操作类型

• 主要内容：

  • 身份认证：验证用户身份合法性，例如用户名+密码、多因素认证。

  • 权限管理：控制用户对数据的访问级别（如只读、可插入、可更新、可删除）。

  • 最小权限原则：每个用户只能访问完成其工作所需的最低限度权限。

• 优点：

  • 防止未经授权的访问和操作。

  • 可精细化控制数据访问范围

推理控制

• 定义：防止用户通过对合法数据的访问和分析，推断出敏感信息。在统计数据库中，即使用户访问的都是非敏感数据，也可能通过组合查询结果推断出敏感数据，例如：查询某部门平均工资，再查询该部门去掉某人后的平均工资，可能推断出某人的工资。

• 实现方法：

  • 限制查询粒度：不允许返回过小样本的统计结果。

  • 随机扰动：在统计数据中加入少量噪声，防止精确推断。

  • 查询审计：分析用户的历史查询模式，阻断可能构成推理攻击的查询

• 优点：在保护机密性方面尤其适合统计类数据库

流量控制

• 定义：防止不同安全等级的数据流被非法传递到低安全等级的用户或对象，它侧重于信息流向的安全，而不仅是访问权限

• 典型应用：

  • 在多级安全系统（如军用数据库：机密、秘密、公开等级）中，防止“高密级信息向低密级泄露”。

  • 强制执行数据标记（label），确保信息只能从低密级向高密级流动或在同一密级内流动

• 实现方法：

  • 强制访问控制（MAC）：基于安全标签对数据传输进行约束。

  • 数据隔离策略：不同安全级别数据在物理或逻辑上隔离

• 优点：有效防止内部数据越级传递与泄露

数据加密

• 定义：利用密码学方法对数据进行编码，使其在未经授权的情况下无法被理解或使用

• 加密类型：

  • 静态加密（At Rest）：对硬盘、数据库文件、备份文件进行加密。

  • 传输加密（In Transit）：在客户端与数据库之间传输数据时使用 SSL/TLS 加密。

  • 列/字段加密：对敏感字段（如身份证号、银行卡号）进行单独加密存储

• 优点：数据即使被窃取，也因密文不可读而保持安全

数据库管理员（DBA）

• 定义：是负责数据库系统的规划、安装、配置、维护、优化和安全的专业人员，例如管理数据库系统的中央机构，超级用户或系统账户等，主要负责数据库安全，数据库设计、存储和兼容性组织，备份和恢复，性能调优和支持等

• DBA的特权命令（从安全角度来看）：账户创建，特权授予，特权撤销，安全级别的分配