数据库安全：守护数据资产的关键防线

一、数据库安全的两层含义

（一）系统运行安全

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  网络攻击：不法分子通过网络、局域网等途径入侵电脑，使系统无法正常启动，或通过超负荷运行大量算法、关闭CPU风扇等方式让CPU过热烧坏，破坏系统的正常运行。
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  恶意操作：如通过B/S应用以Web服务器为跳板，窃取数据库中数据；利用SQL注入等典型攻击手段，对数据库进行非法操作。

（二）系统信息安全

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  拖库现象：黑客盗取数据库的技术不断升级，尽管数据库的防护能力在提升，但单纯依靠数据库自身的防护仍难以抵御日益复杂的攻击手段。
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  内部人员风险：包括“非故意的授权用户攻击”和内部人员错误，如因不慎造成意外删除或泄漏数据、非故意规避安全策略、为备份或“将工作带回家”而进行非授权备份等；同时也存在内部人员因贪欲或报复欲，利用自身权限窃取数据的风险。

二、数据库系统的安全特性

（一）数据独立性

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  物理独立性：用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中的数据相互独立。这意味着当数据库的物理存储结构发生变化时，如存储设备的更换、数据文件的重新组织等，应用程序不需要进行修改，保证了应用程序的稳定性和可移植性。
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  逻辑独立性：用户的应用程序与数据库的逻辑结构相互独立。当数据库的逻辑结构发生改变，如增加或删除表、修改表结构等，应用程序在一定程度上可以不受影响，减少了因数据库结构调整而对应用程序带来的修改工作量。

（二）数据安全性

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  数据隔离：将数据库中需要保护的部分与其他部分相隔，限制对敏感数据的访问，防止数据的非法获取。
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  授权规则：采用账户、口令和权限控制等访问控制方法，只有经过授权的用户才能访问相应的数据，根据用户的角色和职责分配不同的访问权限，确保数据的访问在可控范围内。
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  数据加密：对数据进行加密后存储于数据库，即使数据被非法获取，攻击者也难以解读其中的内容，有效保护数据的机密性。

（三）数据完整性

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  正确性：数据的输入值与数据表对应域的类型一样，确保输入的数据符合数据库的设计要求，避免因数据类型不匹配而导致的数据错误。
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  有效性：数据库中的理论数值满足现实应用中对该数值段的约束，例如年龄字段的值应在合理的范围内，保证数据的合理性。
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  一致性：不同用户使用的同一数据应该是一样的，防止因数据不一致而导致的信息混乱和决策失误，确保数据在不同用户和应用场景下的一致性。

（四）并发控制

（五）故障恢复

三、数据库面临的安全威胁

（一）内部人员错误

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  非故意的授权用户攻击：授权用户可能因不慎而造成意外删除或泄漏数据，例如在操作过程中误删除重要数据，或者因疏忽将敏感数据泄露给他人。
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  非故意的规避安全策略：用户为了备份或“将工作带回家”等原因，进行非授权的备份操作，违反了公司的安全策略，可能导致数据在非安全环境下存储，增加了数据泄露的风险。

（二）社交工程

（三）黑客攻击

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  SQL注入：一种典型的数据库黑客攻击手段，攻击者通过在应用程序的输入字段中插入恶意的SQL代码，绕过应用程序的验证机制，直接对数据库进行非法操作，如获取、修改或删除数据。
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  利用数据库漏洞：黑客通过探测数据库系统的漏洞，如未修复的安全补丁、配置错误等，利用这些漏洞入侵数据库，获取敏感数据或控制数据库服务器。

（四）高级持续威胁

四、数据库安全的防护手段

（一）安全配置

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  使用安全的密码策略：把密码策略摆在所有安全配置的第一步，设置健壮的密码，建议密码含有多种数字字母组合并9位以上，定期修改密码，避免使用过于简单的密码，特别是对于sa账号，更要加强保护。
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  使用安全的账号策略：不要让sa账号的密码写于应用程序或者脚本中，根据实际需要分配账号，并赋予仅仅能够满足应用要求和需要的权限，避免管理员权限的账号泛滥。
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  加强数据库日志的记录：审核数据库登录事件的“失败和成功”，在实例属性中选择“安全性”，将其中的审核级别选定为全部，定期查看SQL Server日志检查是否有可疑的登录事件发生。
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  管理扩展存储过程：对存储过程进行清理，删除不必要的存储过程，避免因一些系统存储过程被利用来提升权限或进行破坏，如去掉Xp_cmdshell等可能带来安全隐患的存储过程。
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  使用协议加密：在条件允许的情况下，使用SSL来加密SQL Server 2000使用的Tabular Data Stream协议，防止网络传输中的数据被截获，保护数据库账号和密码等敏感信息的安全。
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  避免端口探测：更改SQL Server默认的1433端口，拒绝来自1434端口的探测，对网络连接进行IP限制，只允许授权的IP地址访问数据库，隐藏SQL Server实例，防止他人轻易探测到数据库的端口和实例信息。

（二）技术防护

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  数据加密：包括存储加密和传输加密。存储加密可采用透明存储加密（内核级加密保护方式，对用户完全透明，将数据在写到磁盘时对数据进行加密，授权用户读取数据时再对其进行解密）和非透明存储加密（通过多个加密函数实现）；传输加密包括链路加密（在链路层进行加密，报文和报头均加密）和端到端加密（在发送端加密，接收端解密，只加密报文不加密报头）。
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  视图机制：通过视图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，间接地实现支持存取谓词的用户权限定义。
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  审计（Audit）：启用专用的审计日志，将用户对数据库的所有操作记录在上面，审计员利用审计日志监控数据库中的各种行为，找出非法存取数据的人、时间和内容。审计可分为服务器事件、系统权限、语句事件、模式对象事件等，还可分为用户级审计和系统级审计，用户级审计用于保护用户自己的数据，系统级审计用于保护整个数据库系统的安全。
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  推理控制：处理强制存取控制未解决的问题，避免用户利用能够访问的数据推知更高密级的数据，常用方法包括基于函数依赖的推理控制和基于敏感关联的推理控制。
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  隐蔽信道处理：处理强制存取控制未解决的隐蔽信道问题，防止数据通过隐蔽信道被非法获取。

五、总结