【数据库系统】第一部分 数据库基础(4) 数据库安全性(2) 数据库安全性控制(2) 存取控制

本文属于「数据库系统」系列文章之一，这一系列着重于「数据库系统知识的学习与实践」。由于文章内容随时可能发生更新变动，欢迎关注和收藏数据库系统系列文章汇总目录一文以作备忘。需要特别说明的是，为了透彻理解和全面掌握数据库系统，本系列文章中参考了诸多博客、教程、文档、书籍等资料，限于时间精力有限，这里无法一一列出。部分重要资料的不完全参考目录如下所示，在后续学习整理中还会逐渐补充：

• 数据库系统概念 第六版 Database System Concepts, Sixth Edition ，作者是 Abraham Silberschatz, Henry F. Korth, S. Sudarshan ，机械工业出版社
• 数据库系统概论 第五版，王珊 萨师煊编著，高等教育出版社

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4.2.2 存取控制

数据库安全最重要的一点就是，确保只授权给有资格的用户访问数据库的权限，同时令所有未被授权的人员无法接近数据，这主要通过数据库系统的存取控制机制实现。

存取控制机制主要包括定义用户权限和合法权限检查两部分。
（1）定义用户权限，并将用户权限登记到数据字典中：用户对某一数据对象的操作权力称为权限。某个用户应该具有何种权限是个管理问题和政策问题，而非技术问题。数据库管理系统的功能是，保证这些决定的执行。为此，数据库管理系统必须提供适当的语言来定义用户权限，这些定义经过编译后，存储在数据字典中，被称做安全规则或授权规则。
（2）合法权限检查：每当用户发出存取数据库的操作请求后（请求一般应包括操作类型、操作对象、操作用户等信息），数据库管理系统查找数据字典，根据安全规则进行合法权限检查，若用户的操作请求超出了定义的权限，系统将拒绝执行此操作。

定义用户权限和合法权限检查机制，一起组成了数据库管理系统的存取控制子系统。C2级的数据库管理系统支持自主存取控制 Discretionary Access Control, DAC ，B1级的数据库管理系统支持强制存取控制 Mandatory Access Control, MAC 。这两类方法的简单定义是：

• 在自主存取控制方法中，用户对于不同的数据库对象有不同的存取权限，不同的用户对于同一对象也有不同的权限，而且用户还可将其拥有的存取权限转授给其他用户。因此，自主存取控制非常灵活。
• 在强制存取控制方法中，每个数据库对象被标以一定的密级，每个用户也被授予某一级别的许可证，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。强制存取控制因此相对比较严格。

下面介绍这两种存取控制方法。

1. 自主存取控制方法

大型数据库管理系统都支持自主存取控制，SQL标准也对自主存取控制提供支持，这主要通过SQL的 grant 语句和 revoke 语句来实现。

用户权限是由两个要素组成的：数据库对象和操作类型。定义一个用户的存取权限，就是要定义这个用户可在「哪些数据库对象」上进行「哪些类型的操作」。在数据库系统中，定义存取权限称为授权 authorization 。

在非关系系统中，用户只能对数据进行操作，存取控制的数据库对象也仅限于数据本身。在关系数据库系统中，存取控制的对象不仅有数据本身（基本表中的数据、属性列上的数据），还有数据库模式（包括数据库、基本表、视图和索引的创建等）。下表给出了关系数据库系统中的主要存取权限。

表4.3中，列权限包括 select, references, insert, update ，其含义与表权限类似。需要说明的是，对列的 update 权限，指对于表中存在的某一列的值可以进行修改。当然，有了这个权限之后，在修改的过程中还要遵守表在创建时定义的主键及其他约束。列上的 insert 权限，指用户可以插入一个元组，对于插入的元组，授权用户可以插入指定的值，其他列或者为空、或者为默认值。在给用户授予列 insert 权限时，一定要包含主键的 insert 权限，否则用户的插入动作会因为主键为空而被拒绝。

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2. 授权与收回

SQL中使用 grant 和 revoke 语句，向用户授予或收回对数据的操作权限。grant 语句向用户授予权限，revoke 语句收回已经授予用户的权限。

(1) GRANT 的用法

grant 语句的一般格式为：

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>] ...
[with grant option];

其语义为：将对「指定操作对象」的「指定操作权限」授予「指定的用户」。发出该 grant 语句的，可以是数据库管理员，也可以是该数据库对象的创建者（即属主 owner ），还可以是已经拥有该权限的用户。接受权限的用户，可以是一个或多个具体用户，也可以是 public 即全体用户。

如果指定了 with grant option 子句，则获得某种权限的用户还可将这种权限再授予其他的用户。如果没有指定 with grant option 子句，则获得某种权限的用户只能使用该权限、不能传播该权限。SQL标准允许具有 with grant option 的用户，把相应权限或其子集传递授予其他用户，但不允许循环授权，即被授权者不能把权限再授回给授权者或其他祖先，如图4.4所示：

【例4.1】把查询 Student 表的权限授给用户 U1 。
答：

grant select
on table Student
to U1;

【例4.2】把对 Student 表和 Course 表的全部操作权限，授予用户 U2 和 U3 。
答：

grant