#云原生背景#
云计算是信息技术发展和服务模式创新的集中体现,是信息化发展的重要变革和必然趋势。随着“新基建”加速布局,以及企业数字化转型的逐步深入,如何深化用云进一步提升云计算使用效能成为现阶段云计算发展的重点。云原生以其高效稳定、快速响应的特点极大地释放了云计算效能,成为企业数字业务应用创新的原动力,云原生进入快速发展阶段,就像集装箱加速贸易全球化进程一样,云原生技术正在助力云计算普及和企业数字化转型。
云原生计算基金会(CNCF)对云原生的定义是:云原生技术有利于各组织在公有云、私有云和混合云等新型动态环境中,构建和运行可d性扩展的应用。云原生的代表技术包括容器、服务网格、微服务、不可变基础设施和声明式编程API。
#云安全时代市场发展#
云安全几乎是伴随着云计算市场而发展起来的,云基础设施投资的快速增长,无疑为云安全发展提供土壤。根据 IDC 数据,2020 年全球云安全支出占云 IT 支出比例仅为 11%,说明目前云安全支出远远不够,假设这一比例提升至 5%,那么2020 年全球云安全市场空间可达 532 亿美元,2023 年可达 1089 亿美元。
海外云安全市场:技术创新与兼并整合活跃。整体来看,海外云安全市场正处于快速发展阶段,技术创新活跃,兼并整合频繁。一方面,云安全技术创新活跃,并呈现融合发展趋势。例如,综合型安全公司 PaloAlto 的 Prisma 产品线将 CWPP、CSPM 和 CASB 三个云安全技术产品统一融合,提供综合解决方案及 SASE、容器安全、微隔离等一系列云上安全能力。另一方面,新兴的云安全企业快速发展,同时,传统安全供应商也通过自研+兼并的方式加强云安全布局。
国内云安全市场:市场空间广阔,尚处于技术追随阶段。市场规模上,根据中国信通院数据,2019 年我国云计算整体市场规模达 13345亿元,增速 386%。预计 2020-2022 年仍将处于快速增长阶段,到 2023 年市场规模将超过 37542 亿元。中性假设下,安全投入占云计算市场规模的 3%-5%,那么 2023 年中国云安全市场规模有望达到 1126 亿-1877 亿元。技术发展上,中国在云计算的发展阶段和云原生技术的程度上与海外市场还有一定差距。国内 CWPP 技术应用较为广泛,对于 CASB、CSPM 一些新兴的云安全技术应用较少。但随着国内公有云市场的加速发展,云原生技术的应用越来越广泛,我们认为CASB、SCPM、SASE 等新兴技术在国内的应用也将越来越广泛。
#云上安全呈原生化发展趋势#
云原生技术逐渐成为云计算市场新趋势,所带来的安全问题更为复杂。以容器、服务网格、微服务等为代表的云原生技术,正在影响各行各业的 IT 基础设施、平台和应用系统,也在渗透到如 IT/OT 融合的工业互联网、IT/CT 融合的 5G、边缘计算等新型基础设施中。随着云原生越来越多的落地应用,其相关的安全风险与威胁也不断的显现出来。Docker/Kubernetes 等服务暴露问题、特斯拉 Kubernetes 集群挖矿事件、Docker Hub 中的容器镜像被“投毒”注入挖矿程序、微软 Azure 安全中心检测到大规模 Kubernetes 挖矿事件、Graboid 蠕虫挖矿传播事件等一系列针对云原生的安全攻击事件层出不穷。
从各种各样的安全风险中可以一窥云原生技术的安全态势,云原生环境仍然存在许多安全问题亟待解决。在云原生技术的落地过程中,安全是必须要考虑的重要因素。
#云原生安全的定义#
国内外各组织、企业对云原生安全理念的解释略有差异,结合我国产业现状与痛点,云原生与云计算安全相似,云原生安全也包含两层含义:“面向云原生环境的安全”和“具有云原生特征的安全”。
面向云原生环境的安全,其目标是防护云原生环境中的基础设施、编排系统和微服务的安全。这类安全机制,不一定具备云原生的特性(比如容器化、可编排),它们可以是传统模式部署的,甚至是硬件设备,但其作用是保护日益普及的云原生环境。
具有云原生特征的安全,是指具有云原生的d性敏捷、轻量级、可编排等特性的各类安全机制。云原生是一种理念上的创新,通过容器化、资源编排和微服务重构了传统的开发运营体系,加速业务上线和变更的速度,因而,云原生系统的种种优良特性同样会给安全厂商带来很大的启发,重构安全产品、平台,改变其交付、更新模式。
#云原生安全理念构建#
为缓解传统安全防护建设中存在的痛点,促进云计算成为更加安全可信的信息基础设施,助力云客户更加安全的使用云计算,云原生安全理念兴起,国内外第三方组织、服务商纷纷提出以原生为核心构建和发展云安全。
Gartner提倡以云原生思维建设云安全体系
基于云原生思维,Gartner提出的云安全体系覆盖八方面。其中,基础设施配置、身份和访问管理两部分由云服务商作为基础能力提供,其它六部分,包括持续的云安全态势管理,全方位的可视化、日志、审计和评估,工作负载安全,应用、PaaS 和 API 安全,扩展的数据保护,云威胁检测,客户需基于安全产品实现。
Forrester评估公有云平台原生安全能力
Forrester认为公有云平台原生安全(Public cloud platform native security, PCPNS)应从三大类、37 个方面去衡量。从已提供的产品和功能,以及未来战略规划可以看出,一是考察云服务商自身的安全能力和建设情况,如数据中心安全、内部人员等,二是云平台具备的基础安全功能,如帮助和文档、授权和认证等,三是为用户提供的原生安全产品,如容器安全、数据安全等。
安全狗以4项工作防护体系建设云原生安全
(1)结合云原生技术的具体落地情况开展并落实最小权限、纵深防御工作,对于云原生环境中的各种组成部分,均可贯彻落实“安全左移”的原则,进行安全基线配置,防范于未然。而对于微服务架构Web应用以及Serverless应用的防护而言,其重点是应用安全问题。
(2)围绕云原生应用的生命周期来进行DevSecOps建设,以当前的云原生环境的关键技术栈“K8S + Docker”举例进行分析。应该在容器的全生命周期注重“配置安全”,在项目构建时注重“镜像安全”,在项目部署时注重“容器准入”,在容器的运行环境注重云计算的三要素“计算”“网络”以及“存储”等方面的安全问题。
(3)围绕攻击前、中、后的安全实施准则进行构建,可依据安全实施准则对攻击前、中、后这三个阶段开展检测与防御工作。
(4)改造并综合运用现有云安全技术,不应将“云原生安全”视为一个独立的命题,为云原生环境提供更多支持的主机安全、微隔离等技术可赋能于云原生安全。
#云原生安全新型风险#
云原生架构的安全风险包含云原生基础设施自身的安全风险,以及上层应用云原生化改造后新增和扩大的安全风险。云原生环境面临着严峻的安全风险问题。攻击者可能利用的重要攻击面包括但不限于:容器安全、编排系统、软件供应链等。下面对重要的攻击面安全风险问题进行梳理。
#云原生安全问题梳理#
问题1:容器安全问题
在云原生应用和服务平台的构建过程中,容器技术凭借高d性、敏捷的特性,成为云原生应用场景下的重要技术支撑,因而容器安全也是云原生安全的重要基石。
(1)容器镜像不安全
Sysdig的报告中提到,在用户的生产环境中,会将公开的镜像仓库作为软件源,如最大的容器镜像仓库Docker Hub。一方面,很多开源软件会在Docker Hub上发布容器镜像。另一方面,开发者通常会直接下载公开仓库中的容器镜像,或者基于这些基础镜像定制自己的镜像,整个过程非常方便、高效。然而,Docker Hub上的镜像安全并不理想,有大量的官方镜像存在高危漏洞,如果使用了这些带高危漏洞的镜像,就会极大的增加容器和主机的入侵风险。目前容器镜像的安全问题主要有以下三点:
1不安全的第三方组件
在实际的容器化应用开发过程当中,很少从零开始构建镜像,而是在基础镜像之上增加自己的程序和代码,然后统一打包最终的业务镜像并上线运行,这导致许多开发者根本不知道基础镜像中包含多少组件,以及包含哪些组件,包含的组件越多,可能存在的漏洞就越多。
2恶意镜像
公共镜像仓库中可能存在第三方上传的恶意镜像,如果使用了这些恶意镜像来创建容器后,将会影响容器和应用程序的安全
3敏感信息泄露
为了开发和调试的方便,开发者将敏感信息存在配置文件中,例如数据库密码、证书和密钥等内容,在构建镜像时,这些敏感信息跟随配置文件一并打包进镜像,从而造成敏感信息泄露
(2)容器生命周期的时间短
云原生技术以其敏捷、可靠的特点驱动引领企业的业务发展,成为企业数字业务应用创新的原动力。在容器环境下,一部分容器是以docker的命令启动和管理的,还有大量的容器是通过Kubernetes容器编排系统启动和管理,带来了容器在构建、部署、运行,快速敏捷的特点,大量容器生命周期短于1小时,这样一来容器的生命周期防护较传统虚拟化环境发生了巨大的变化,容器的全生命周期防护存在很大变数。对防守者而言,需要采用传统异常检测和行为分析相结合的方式,来适应短容器生命周期的场景。
传统的异常检测采用WAF、IDS等设备,其规则库已经很完善,通过这种检测方法能够直观的展示出存在的威胁,在容器环境下,这种方法仍然适用。
传统的异常检测能够快速、精确地发现已知威胁,但大多数未知威胁是无法通过规则库匹配到的,因而需要通过行为分析机制来从大量模式中将异常模式分析出来。一般来说,一段生产运营时间内的业务模式是相对固定的,这意味着,业务行为是可以预测的,无论启动多少个容器,容器内部的行为总是相似的。通过机器学习、采集进程行为,自动构建出合理的基线,利用这些基线对容器内的未知威胁进行检测。
(3)容器运行时安全
容器技术带来便利的同时,往往会忽略容器运行时的安全加固,由于容器的生命周期短、轻量级的特性,传统在宿主机或虚拟机上安装杀毒软件来对一个运行一两个进程的容器进行防护,显示费时费力且消耗资源,但在黑客眼里容器和裸奔没有什么区别。容器运行时安全主要关注点:
1不安全的容器应用
与传统的Web安全类似,容器环境下也会存在SQL注入、XSS、RCE、XXE等漏洞,容器在对外提供服务的同时,就有可能被攻击者利用,从而导致容器被入侵
2容器DDOS攻击
默认情况下,docker并不会对容器的资源使用进行限制,默认情况下可以无限使用CPU、内存、硬盘资源,造成不同层面的DDOS攻击
(4)容器微隔离
在容器环境中,与传统网络相比,容器的生命周期变得短了很多,其变化频率也快很多。容器之间有着复杂的访问关系,尤其是当容器数量达到一定规模以后,这种访问关系带来的东西向流量,将会变得异常的庞大和复杂。因此,在容器环境中,网络的隔离需求已经不仅仅是物理网络的隔离,而是变成了容器与容器之间、容器组与宿主机之间、宿主机与宿主机之间的隔离。
问题2:云原生等保合规问题
等级保护20中,针对云计算等新技术、新应用领域的个性安全保护需求提出安全扩展要求,形成新的网络安全等级保护基本要求标准。虽然编写了云计算的安全扩展要求,但是由于编写周期很长,编写时主流还是虚拟化场景,而没有考虑到容器化、微服务、无服务等云原生场景,等级保护20中的所有标准不能完全保证适用于目前云原生环境;
通过安全狗在云安全领域的经验和具体实践,对于云计算安全扩展要求中访问控制的控制点,需要检测主机账号安全,设置不同账号对不同容器的访问权限,保证容器在构建、部署、运行时访问控制策略随其迁移;
对于入侵防范制的控制点,需要可视化管理,绘制业务拓扑图,对主机入侵进行全方位的防范,控制业务流量访问,检测恶意代码感染及蔓延的情况;
镜像和快照保护的控制的,需要对镜像和快照进行保护,保障容器镜像的完整性、可用性和保密性,防止敏感信息泄露。
问题3:宿主机安全
容器与宿主机共享 *** 作系统内核,因此宿主机的配置对容器运行的安全有着重要的影响,比如宿主机安装了有漏洞的软件可能会导致任意代码执行风险,端口无限制开放可能会导致任意用户访问的风险。通过部署主机入侵监测及安全防护系统,提供主机资产管理、主机安全加固、风险漏洞识别、防范入侵行为、问题主机隔离等功能,各个功能之间进行联动,建立采集、检测、监测、防御、捕获一体化的安全闭环管理系统,对主机进行全方位的安全防护,协助用户及时定位已经失陷的主机,响应已知、未知威胁风险,避免内部大面积主机安全事件的发生。
问题4:编排系统问题
编排系统支撑着诸多云原生应用,如无服务、服务网格等,这些新型的微服务体系也同样存在着安全问题。例如攻击者编写一段代码获得容器的shell权限,进而对容器网络进行渗透横移,造成巨大损失。
Kubernetes架构设计的复杂性,启动一个Pod资源需要涉及API Server、Controller、Manager、Scheduler等组件,因而每个组件自身的安全能力显的尤为重要。API Server组件提供的认证授权、准入控制,进行细粒度访问控制、Secret资源提供密钥管理及Pod自身提供安全策略和网络策略,合理使用这些机制可以有效实现Kubernetes的安全加固。
问题5:软件供应链安全问题
通常一个项目中会使用大量的开源软件,根据Gartner统计至少有95%的企业会在关键IT产品中使用开源软件,这些来自互联网的开源软件可能本身就带有病毒、这些开源软件中使用了哪些组件也不了解,导致当开源软件中存在0day或Nday漏洞,我们根本无法获悉。
开源软件漏洞无法根治,容器自身的安全问题可能会给开发阶段带的各个过程带来风险,我们能做的是根据SDL原则,从开发阶段就开始对软件安全性进行合理的评估和控制,来提升整个供应链的质量。
问题6:安全运营成本问题
虽然容器的生命周期很短,但是包罗万象。对容器的全生命周期防护时,会对容器构建、部署、运行时进行异常检测和安全防护,随之而来的就是高成本的投入,对成千上万容器中的进程行为进程检测和分析,会消耗宿主机处理器和内存资源,日志传输会占用网络带宽,行为检测会消耗计算资源,当环境中容器数量巨大时,对应的安全运营成本就会急剧增加。
问题7:如何提升安全防护效果
关于安全运营成本问题中,我们了解到容器安全运营成本较高,我们该如何降低安全运营成本的同时,提升安全防护效果呢?这就引入一个业界比较流行的词“安全左移”,将软件生命周期从左到右展开,即开发、测试、集成、部署、运行,安全左移的含义就是将安全防护从传统运营转向开发侧,开发侧主要设计开发软件、软件供应链安全和镜像安全。
因此,想要降低云原生场景下的安全运营成本,提升运营效率,那么首先就要进行“安全左移”,也就是从运营安全转向开发安全,主要考虑开发安全、软件供应链安全、镜像安全和配置核查:
开发安全
需要团队关注代码漏洞,比如使用进行代码审计,找到因缺少安全意识造成的漏洞和因逻辑问题造成的代码逻辑漏洞。
供应链安全
可以使用代码检查工具进行持续性的安全评估。
镜像安全
使用镜像漏洞扫描工具持续对自由仓库中的镜像进行持续评估,对存在风险的镜像进行及时更新。
配置核查
核查包括暴露面、宿主机加固、资产管理等,来提升攻击者利用漏洞的难度。
问题8:安全配置和密钥凭证管理问题
安全配置不规范、密钥凭证不理想也是云原生的一大风险点。云原生应用会存在大量与中间件、后端服务的交互,为了简便,很多开发者将访问凭证、密钥文件直接存放在代码中,或者将一些线上资源的访问凭证设置为弱口令,导致攻击者很容易获得访问敏感数据的权限。
#云原生安全未来展望#
从日益新增的新型攻击威胁来看,云原生的安全将成为今后网络安全防护的关键。伴随着ATT&CK的不断积累和相关技术的日益完善,ATT&CK也已增加了容器矩阵的内容。ATT&CK是对抗战术、技术和常识(Adversarial Tactics, Techniques, and Common Knowledge)的缩写,是一个攻击行为知识库和威胁建模模型,它包含众多威胁组织及其使用的工具和攻击技术。这一开源的对抗战术和技术的知识库已经对安全行业产生了广泛而深刻的影响。
云原生安全的备受关注,使ATTACK Matrix for Container on Cloud的出现恰合时宜。ATT&CK让我们从行为的视角来看待攻击者和防御措施,让相对抽象的容器攻击技术和工具变得有迹可循。结合ATT&CK框架进行模拟红蓝对抗,评估企业目前的安全能力,对提升企业安全防护能力是很好的参考。
随着互联网的迅猛发展,数据库系统在网络环境下的面临着一系列威胁如病毒感染、黑客攻击等。下文是我为大家搜集整理的关于网络数据库安全论文范文的内容,欢迎大家阅读参考!
网络数据库安全论文范文篇1
浅论计算机网络数据库安全
摘 要文章阐述了网络数据库的安全因素,并且对网络数据库的安全防范措施进行了探讨。
关键词计算机数据库;网络环境;分析;安全
经过目前网络环境下,网络信息安全是一个亟待解决的重要问题,而计算机数据库的安全问题,又是其核心和关键问题,它直接关系到网络信息管理系统的整体的安全性。所以,为了保证网络信息系统高效、稳定、安全的运行,科学、合理的防范措施是网络数据库技术研究的重点内容。
一、网络数据库的模型构建
网络数据库的基础是后台数据库,其访问控制功能是由前台程序所提供。查询、存储等 *** 作的信息集合是由浏览器完成的,数据库在网络环境下,其特点是实现数据信息的共享,同时能够实现访问控制和最小冗余度,保持数据的一致性和完整性,图1是网络数据库的构建模型图如下
该模型是在网络技术结合数据库技术的基础上构建的,具体是由三层结构组成,包括数据库服务器、应用服务器和WEB服务器、浏览器等。整个系统和用户连接的接口,是通用的浏览器软件。作为第一层的客户端,浏览器的功能是为用户提供信息的输入,将代码转化为网页,提供交互功能,同时处理所提出的各种请求。而第二层的WEB服务器是作为后台,通过对相应的进程进行启动,来响应各种请求,同时生成代码处理各种结果,若数据的存取也在客户端请求的范围内,则数据库服务器必须配合WEB服务器,才能对这一请求共同进行完成。第三层数据库服务器对数据库能进行有效的管理,对不同的SQL服务器发出的请求起到协调的功能。
二、分析网络数据库安全性
1、分析数据安全性
网络数据库是信息管理系统的核心部分,其安全性能会对数据库中数据的安全起到直接的影响作用,由于很多重要的数据保存在数据库服务器上,例如一些账务数据、金融数据、还有一些工程数据、技术数据、涉及到规划和战略发展的决策性数据等等,属于机密信息,严禁非法访问,对外必须严格保密的数据等。而针对企业和公司,内部资源的筹划、对外交易的进行、日常业务的运作等等,必须依赖网络数据库进行,所以数据的安全性至关重要。
2、分析系统的安全性
网络数据库是否安全,直接决定了服务器主机和局域网的安全性能,数据库系统配置的“可从端口寻址的”,表示只要具备数据的使用权限及适合的查询工具,都可直接连接数据库及服务器端口,而针对 *** 作系统的安全检测,可巧妙避开。而多数数据库还具有公开的密码和默认号,而这种默认账号的权限非常高,既可访问数据库的各级资源,同时还可按照指令对 *** 作系统进行 *** 作,甚至还能开启后门,对监听程序进行存放,进而获得相关口令,对整个局域网进行控制,产生较严重的危害性。
3、分析影响数据库的安全因素
数据库服务器是网络信息系统的核心部分,里面有大量敏感的和重要的信息存在,所以数据库的安全性对保存的数据的安全性有着直接的影响。网络数据库不仅有着较大的处理量,较集中的数据信息,同时数据有着非常频繁的更新,用户访问量也非常巨大。所以,对网络数据安全带来威胁的影响因素有:
(1)用户没有执行正确的访问 *** 作,造成数据库发生错误;
(2)人为对数据库进行破坏,造成数据库不能恢复正常;
(3)非法访问机密信息,而表面又不留任何痕迹;
(4)通过网络,用户对数据库进行访问时,会受到各种搭线窃听技术的攻击;
(5)用户采取非法手段,对信息资源进行窃取;
(6)在未被授权的情况下,对数据库进行修改,造成数据失真现象严重;
面对以上种种威胁,只进行网络保护还根本不够,由于和其他系统在结构上有着本质的区别,数据库中所含有的各种数据敏感级别和重要程度不同,同时还具有共享功能,为拥有各种特权的用户提供服务,所以它对安全性的要求更广,也更为严格,不仅仅需要对联机网络、外部设备等实行物理保护,为防止敏感数据被盗用,同时对非法访问进行预防,还必须采取其他有效措施,以实现数据的一致性和完整性。
三、对网络数据库实行安全防范的措施
目前所采取的各种防范策略中,往往还不全面和具体,无法真正实现数据库的安全保障。所以在网络环境下,针对数据库的安全问题,应从日常的维护和开发,系统的设计等整体方面进行考虑和设计,建立各种安全机制,形成整体的安全策略。
1、研发信息管理人员应转变设计观念
首先研发信息管理系统的人员,必须转变观念,改变以往的只对信息管理系统功能进行重视的错误看法,综合考虑系统的安全性,彻底评估所要开发的系统和软件,从后台数据库系统及前台开发工具,以及软件和硬件的实施环境等方面,查找信息系统中潜在的安全隐患,避免因为硬件环境及开发工具的不合适,造成数据库的泄密,进而使整个系统出现不稳定现象。
2、系统管理和维护人员应综合考虑数据库安全性
系统管理和维护人员,必须对数据库的安全性进行全面的考虑,具体涵盖以下两点内容:
1)外围层的安全
主要包括网络安全和计算机系统安全,而来自病毒的侵犯是最主要的威胁,所以为了对整个系统的正常运行做出保证,必须规避外层中病毒的扩散和隐藏及入侵,采用综合治理方法,将防、杀、管结合在一起,对网络数据库系统的虚拟专用网进行构筑,采用技术,使网络路由的传输安全性和接入安全性得到保障,利用防火墙技术,实现网段间隔离及网间隔离,既避免系统遭受非法入侵,同时也使网络边界安全得到保障。
同时,网路数据库外围安全重点是在WEB服务器及 *** 作系统上,既要进行物理保护,同时还应进行应用服务器的保护,通过加密等方式,预防在传输过程中,数据被篡改或监听。因为该层对数据库自身的加密并为涉及,所以不能直接进行文件的加密,也无法使用密钥管理。同时由于主要是以WEB浏览器服务输出进行该层的运行程序,所以在ASP等具体应用软件上,更要实现其安全性能。
2)核心层安全
在整个网路数据库系统中,应用软件和数据库是重要的核心组成部分,若滥用、非法复制、窃取、篡改、丢失软件和数据,将会对系统造成毁灭性的打击,严重的会危害到社会安全。所以,我们必须进行控制用户访问权限,从数据库的加密、恢复和备份、数据分级控制等几个方面,来进行安全防范,使数据库管理系统的完整性和独立性得到保障。数据分级是一种简单易行的 *** 作方法,可对数据库实行信息流控制。采用加密控制,通过加密数据库文件,提供几种不同速度和安全强度的加解密算法,为用户提供合理的设置。
四、结语
伴随着计算机技术的迅猛发展和不断更新换代,各种建立在Internet及计算机上的信息管理系统已经成为重要的手段,支撑和完成各种事物的运作。在网络环境下,开发和使用信息管理系统的过程中,必须重点考虑安全问题,这样才能为整个数据库服务器的数据安全提供保障,以实现一种预期的效益,更好的为广大用户服务。
参考文献:
[1]徐莉春梅网络数据库的安全漏洞及解决方法[J]福建电脑,2007(12)
[2]钱菁网络数据库安全机制研究[J]计算机应用研究,2010(12)
网络数据库安全论文范文篇2
浅谈网络数据库安全策略
摘 要: 主要对现今网络环境中数据库所面临的安全威胁进行详尽论述,并由此全面地分析提高网络数据库安全性的解决对策。
关键词: 网络;数据库;安全对策
随着网络在21世纪社会当中的普及发展,越来越多的企业逐渐地 参与进来,并且将企业的核心逐渐的转向互联网,在地理区域内分散的部门和公司以及厂商对于数据库的应用需求明显呈现出过旺的趋势,在数据库的管理系统当中逐渐的从单机有力的扩展到了整个网络环境,针对数据的收集和储存以及处理与后期的传播方式都从集中性迈向了全面分布式模式。企业在使用数据库管理系统的时候,尤为重视的是数据库信息的安全性。
1 网络数据库安全机制
网络数据库的基础是计算机的后台数据库,在加上前台程序所以提供的访问控制,对于数据的储存和查询以及信息之间的集合 *** 作都可以通过有效的浏览器进行逐步完成。当前信息处理网络环境当中,有效的将大量数据信息进行多用户的共享是数据库存在的最大特点,然而与此同时对于数据的完整性以及一致性都有着有效的保障,有力的实现了最小程度的访问控制。
网络数据库所采用的两个典型的模式是B/S模式和C/S模式。C/S所采用的模式主要分为三层结构:① 首先是客户机;② 应用服务器;③ 数据库服务器,主要表现形式的是由客户机将数据传输到应用服务器,然后再次传输到数据库的服务器当中。B/S所采用的模式其主要也是分为三层结构:① 首先是浏览器;② Web服务器;③ 数据库服务器,主要表现形式如上所述。由此我们可以看出,这两种网络数据库模式在结构上存在很大程度的共同点,它们全部都涉及到了网络和系统软件以及应用软件。
2 各层安全机制详述
21 网络系统安全机制
如果数据库受到了外部恶意的信息的攻击侵入,首先是从网络系统开始进行攻击入侵,由此我们可以判断数据库安全的第一道保护屏障就是网络系统的正常安全。我们仅站在技术角度而言,可以将其大致的分成其防入侵检测以及协作式入侵检测技术等。下面我们分别阐述:
首先,计算机系统当中都安装有防火墙,防火墙的广泛运用俨然成为了现今一种最基本的防范措施。防火墙所起到的主要作用是对可信任的网络以及不可信任的网络之间的访问渠道进行有效的监控,针对内部网络和外部网络建立一道有效的防护措施屏障,将外部网络当中的非法访问进行有效的拦截并且将内部信息进行有效的阻止防止信息外流。防火墙对于外部的入侵具有强有力的防范控制,但是对于网络内部产生的非法 *** 作却无法进行阻拦和加以有效控制。
其次,关于入侵检测,是近几年逐渐发展壮大的一种有力的防范技术,它主要采用了统计技术和规则技术以及网络通信技术与人工智能等技术和方法进行有效的综合在一起的防范技术,入侵检测所起到的主要作用是对网络和计算机系统进行有效的监控,能够及时有效的反映出是否有被入侵或者滥用的情况。
最后,针对协作式入侵检测技术,对于以往独立的入侵检测系统的不足点和诸多方面的缺陷,协作式入侵检测技术都有着极好的弥补,其系统当中IDS是基于一种统一的规范,入侵检测组件之间的信息都有效的自动进行交换。而且通过信息的自动交换可以对入侵信息进行有效的检查,并且还能够有效的在不同的网络环境当中进行运用。
22 服务器 *** 作系统安全机制
目前,市场上计算机有很大一部分都是Windows NT以及Unix *** 作系统,其所具有的安全级别一般的处于C1、C2级。主要的安全技术可以归纳为以下三点:
① *** 作系统安全策略。主要是在本地计算机的安全设置上进行配置,主要保障的安全策略包括密码策略和账户锁定策略以及审核策略和IP安全策略等一系列的安全选项,其具体运用可以体现在用户的账户以及口令和访问权限等诸多方面。
② 安全管理策略。主要是网络管理员对系统安全管理所采取的方法和策略。因为, *** 作系统和网络环境各不相同,所以需要采取的安全管理策略也都存在着各不相同的方法,但是主要核心依旧是有力的保障服务器的安全以及对各类用户的权限进行分配。
③ 数据安全策略。这点主要具有以下几点体现:数据的加密技术和对数据进行备份以及数据储存当中的安全性等。由此可以采用的技术有很多,其中主要有:认证、IPSec ,SSL ,TLS,等技术。
23 数据库管理系统安全机制
数据库系统在 *** 作系统当中都是以文件的形式进行有效的管理。所以入侵数据库的人员可以对 *** 作系统当中的漏洞及其数据库当中的文件进行直接**,还可以利用OS工具进行违法 *** 作和对数据库文件内容进行篡改。所存在的这种隐患数据库用户一般很难以察觉,针对这种漏洞进行分析被认为是BZ级别的安全技术措施。数据库的层次安全技术,主要针对当前两个层次已经被破坏的情况下进行有效的解决,保障数据库安全性。那么对于数据库的管理系统就必须要求有一套较为强有力的安全机制。
24 客户端应用程序安全机制
网络数据库安全性的重要方面是客户端应用程序。具有强有力和实现比较快捷方便是其主要的特点,而且还能够根据需求的变化很容易做出相对应的更改。客户端的应用程序不仅可以有效的控制用户的合法登陆以及身份的验证,而且还能够对数据进行直接的设置。想要应用系统具有更好的安全性,首先就必须在应用程序上进行行之有效的控制。另外,针对客户应用程序的编写也具有着较大的灵活性,与此同时还有很多的技巧性,可以有效全面的实现管理的灵活和安全。
3 使用DBMS安全机制防范网络攻击
有很多大型的DBMS对于数据库的安全防范技术的提供相对来讲都是非常完善的,而且针对提高数据库的安全性也有着明显的积极作用。
31 系统的认证和授权
认证是验证系统中请求服务的人或应用程序身份的过程;授权是将一个通过身份认证的身份映射已经授予数据库用户的许可的过程,该过程限制用户在数据库内部允许发生的行为。对SQL Server数据库服务器进行权限设置时,应该为DPeb程序单独设立一个受限的登录,指定其只能访问特定的数据库,并为该特定数据库添加一个用户,使之与该受限的登录相连,并严格设定该用户的数据库权限。
32 数据的备份与恢复
通过数据备份可以在系统发生故障的时候,管理员可以在最短的时间内将数据进行恢复,保持原先所处理的状态,对于数据的一个完整性和一致性有着强有力的保障。通常对于数据库的备份一般都是采取以下几种形式备份形式:其一静态备份;其二动态备份;其三逻辑备份等。然而对于数据库的恢复,可以采取磁盘镜像和数据库备份文件以及数据库在线日志等诸多方式进行有效的恢复。
33 全面有效的加强审查
通过有效的审查,用户可以将数据库当中所进行的所有 *** 作都能够得以有效的自动记录,然后将所记录的信息全部保存在审查的日志当中,对于审查进行全面加强利用可以有效的跟踪信息,将数据库现有状况的一系列事件都进行充分的重现。因此,就可以有效的找出非法存取数据的人员以及存取信息的时间和内容等线索,这样就方便有效的追查有关责任,与此同时关于系统安全方面的弱点和漏洞审查也可以有效的进行发现。
4 总结
现代社会正处于一个不断发展的阶段,网络信息技术也有着空前的发展。然而互联网技术的不断高速发展,其网络数据库的安全性更是当今不断发展的主要问题,随着现代网络入侵系统手段的不断提高,其所采用的安全技术也在不断的进一步提升。只有对所出现的问题进行不断的分析和研究,总结经验进而全面有效的处理出现的一系列的新问题。总之,计算机网络数据库的安全防范是新时期一个永久性的重要问题,只有全面的通过科学合理的安全防范手段以及在后期的发展过程中进行不断的改进和完善,才能够更好的将系统的安全可靠性进行有效的全面提高。
参考文献:
[1]周世忠,浅谈网络数据库安全研究与应用[J]电脑知识与技术,2010(05)
[2]戴雪蕾,基于SQL SERVER的网络数据库安全管理[J]网络安全技术与应用,2009(04)
[3]梁建民,网络数据库的安全因素分析和预防措施探讨[J]光盘技术,2008(09)
1 网络数据库安全论文
2 关于安全教育论文范文
3 数字图书馆论文参考范文
4 优秀毕业论文范文
5 技术类论文范文
数据库的开发对于后台编程程序员来说是必备能力之一了,而今天我们就一起来了解一下,关于数据库开发的设计规范都有哪些类型,北京北大青鸟希望通过对本文的阅读,大家对于数据库开发有更多的了解。
一、数据库命令规范
所有数据库对象名称必须使用小写字母并用下划线分割
所有数据库对象名称禁止使用mysql保留关键字(如果表名中包含关键字查询时,需要将其用单引号括起来)
数据库对象的命名要能做到见名识意,并且后不要超过32个字符
临时库表必须以tmp_为前缀并以日期为后缀,备份表必须以bak_为前缀并以日期(时间戳)为后缀
所有存储相同数据的列名和列类型必须一致(一般作为关联列,如果查询时关联列类型不一致会自动进行数据类型隐式转换,会造成列上的索引失效,导致查询效率降低)
二、数据库基本设计规范
1、所有表必须使用Innodb存储引擎
没有特殊要求(即Innodb无法满足的功能如:列存储,存储空间数据等)的情况下,所有表必须使用Innodb存储引擎(mysql55之前默认使用Myisam,56以后默认的为Innodb)Innodb支持事务,支持行级锁,更好的恢复性,高并发下性能更好
2、数据库和表的字符集统一使用UTF8
兼容性更好,统一字符集可以避免由于字符集转换产生的乱码,不同的字符集进行比较前需要进行转换会造成索引失效
3、所有表和字段都需要添加注释
使用comment从句添加表和列的备注从一开始就进行数据字典的维护
4、尽量控制单表数据量的大小,建议控制在500万以内
500万并不是MySQL数据库的限制,过大会造成修改表结构,备份,恢复都会有很大的问题
可以用历史数据归档(应用于日志数据),分库分表(应用于业务数据)等手段来控制数据量大小
5、谨慎使用MySQL分区表
分区表在物理上表现为多个文件,在逻辑上表现为一个表谨慎选择分区键,跨分区查询效率可能更低建议采用物理分表的方式管理大数据
6、尽量做到冷热数据分离,减小表的宽度
MySQL限制每个表多存储4096列,并且每一行数据的大小不能超过65535字节减少磁盘IO,保证热数据的内存缓存命中率(表越宽,把表装载进内存缓冲池时所占用的内存也就越大,也会消耗更多的IO)更有效的利用缓存,避免读入无用的冷数据经常一起使用的列放到一个表中(避免更多的关联 *** 作)
数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法的使用所造成的数据泄露、更改或破坏。
安全性问题不是数据库系统所独有的,所有计算机系统都有这个问题。只是在数据库系统中大量数据集中存放,而且为许多最终用户直接共享,从而使安全性问题更为突出。 系统安全保护措施是否有效是数据库系统的主要指标之一。 数据库的安全性和计算机系统的安全性,包括 *** 作系统、网络系统的安全性是紧密联系、相互支持的。
实现数据库安全性控制的常用方法和技术有:
(1)用户标识和鉴别:该方法由系统提供一定的方式让用户标识自己咱勺名字或身份。每次用户要求进入系统时,由系统进行核对,通过鉴定后才提供系统的使用权。
(2)存取控制:通过用户权限定义和合法权检查确保只有合法权限的用户访问数据库,所有未被授权的人员无法存取数据。例如C2级中的自主存取控制(I)AC),Bl级中的强制存取控制(M.AC)。
(3)视图机制:为不同的用户定义视图,通过视图机制把要保密的数据对无权存取的用户隐藏起来,从而自动地对数据提供一定程度的安全保护。
(4)审计:建立审计日志,把用户对数据库的所有 *** 作自动记录下来放人审计日志中,DBA可以利用审计跟踪的信息,重现导致数据库现有状况的一系列事件,找出非法存取数据的人、时间和内容等。
(5)数据加密:对存储和传输的数据进行加密处理,从而使得不知道解密算法的人无法获知数据的内容。
随着计算机和网络技术发展,互联网信息系统的应用越来越广泛。数据库作为业务平台信息技术的核心和基础,承载着越来越多的关键数据,渐渐成为单位公共安全中最具有战略性的资产,数据库的安全稳定运行也直接决定着业务系统能否正常使用。并且平台的数据库中往往储存着等极其重要和敏感的信息。这些信息一旦被篡改或者泄露,轻则造成企业经济损失,重则影响企业形象,甚至行业、社会安全。可见,数据库安全至关重要。所以对数据库的保护是一项必须的,关键的,重要的工作任务。
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网站数据库的安全问题主要是由哪些因素引起的呢?这一个问题其实和数据库存的安全问题差不多, 据CVE的数据安全漏洞统计,Oracle、SQL Server、MySQL等主流数据库的漏洞逐年上升,以Oracle为例,当前漏洞总数已经超过了1200多个。美国Verizon就“核心数据是如何丢失的”做过一次全面的市场调查,结果发现,75%的数据丢失情况是由于数据库漏洞造成的,这说明数据库的安全非常重要。
数据库安全漏洞从来源上,大致可以分为四类:缺省安装漏洞、人为使用上的漏洞、数据库设计缺陷、数据库产品的bug。
1 数据库设计缺陷,在当前的主流数据库中,
,数据以明文形式放置在存储设备中,存储设备的丢失将引起数据泄密风险。数据库数据文件在 *** 作系统中以明文形式存在,非法使用者可以通过网络、 *** 作系统接触到这些文件,从而导致数据泄密风险。
2 缺省安装漏洞,数据库安装后的缺省用户名和密码在主流数据库中往往存在若干缺省数据库用户,并且缺省密码都是公开的,攻击者完全可以利用这些缺省用户登录数据库。在主流数据库中缺省端口号是固定的,如Oracle是1521、SQL Server是1433、MySQL是3306等。
3 人为使用漏洞,
,在很多系统维护中,数据库管理员并未细致地按照最小授权原则给予数据库用户授权,而是根据最为方便的原则给予了较为宽泛的授权
数据库系统的基本概念 数据:实际上就是描述事物的符号记录。 数据的特点:有一定的结构,有型与值之分,如整型、实型、 字符型等。而数据的值给出了符合定型的值,如整型值15。 数据库:是数据的集合, 具有统一的结构形式并存放于统一的存储介质内, 是多种应用数据的集成,并可被各个应用程序共享。 数据库存放数据是按数据所提供的数据模式存放的, 具有集成与共享的特点。 数据库管理系统:一种系统软件,负责数据库中的数据组织、 数据 *** 纵、数据维护、控制及保护和数据服务等,是数据库的核心。 数据库管理系统功能: (1)数据模式定义:即为数据库构建其数据框架; (2)数据存取的物理构建: 为数据模式的物理存取与构建提供有效的存取方法与手段; (3)数据 *** 纵:为用户使用数据库的数据提供方便,如查询、 插入、修改、删除等以及简单的算术运算及统计; (4)数据的完整性、安生性定义与检查; (5)数据库的并发控制与故障恢复; (6)数据的服务:如拷贝、转存、重组、性能监测、分析等。 为完成以上六个功能,数据库管理系统提供以下的数据语言: (1)数据定义语言:负责数据的模式定义与数据的物理存取构建; (2)数据 *** 纵语言:负责数据的 *** 纵,如查询与增、删、改等; (3)数据控制语言:负责数据完整性、 安全性的定义与检查以及并发控制、故障恢复等。 数据语言按其使用方式具有两种结构形式:交互式命令( 又称自含型或自主型语言)宿主型语言( 一般可嵌入某些宿主语言中)。 数据库管理员:对数据库进行规划、设计、维护、 监视等的专业管理人员。 数据库系统:由数据库(数据)、数据库管理系统(软件)、 数据库管理员(人员)、硬件平台(硬件)、软件平台(软件) 五个部分构成的运行实体。 数据库应用系统:由数据库系统、应用软件及应用界面三者组成。 文件系统阶段:提供了简单的数据共享与数据管理能力, 但是它无法提供完整的、统一的、管理和数据共享的能力。 层次数据库与网状数据库系统阶段 :为统一与共享数据提供了有力支撑。 关系数据库系统阶段 数据库系统的基本特点:数据的集成性 、数据的高共享性与低冗余性 、数据独立性(物理独立性与逻辑独立性)、数据统一管理与控制。 数据库系统的三级模式: (1)概念模式:数据库系统中全局数据逻辑结构的描述, 全体用户公共数据视图; (2)外模式:也称子模式与用户模式。是用户的数据视图, 也就是用户所见到的数据模式; (3)内模式:又称物理模式, 它给出了数据库物理存储结构与物理存取方法。 数据库系统的两级映射: (1)概念模式到内模式的映射; (2)外模式到概念模式的映射。 42 数据模型 数据模型的概念:是数据特征的抽象, 从抽象层次上描述了系统的静态特征、动态行为和约束条件, 为数据库系统的信息表与 *** 作提供一个抽象的框架。 描述了数据结构、数据 *** 作及数据约束。 E-R模型的基本概念 (1)实体:现实世界中的事物; (2)属性:事物的特性; (3)联系:现实世界中事物间的关系。实体集的关系有一对一、 一对多、多对多的联系。 E-R模型三个基本概念之间的联接关系: 实体是概念世界中的基本单位,属性有属性域, 每个实体可取属性域内的值。一个实体的所有属性值叫元组。 E-R模型的图示法:(1)实体集表示法; (2)属性表法; (3)联系表示法。 层次模型的基本结构是树形结构,具有以下特点: (1)每棵树有且仅有一个无双亲结点,称为根; (2)树中除根外所有结点有且仅有一个双亲。 从图论上看,网状模型是一个不加任何条件限制的无向图。 关系模型采用二维表来表示,简称表,由表框架及表的元组组成。 一个二维表就是一个关系。 在二维表中凡能唯一标识元组的最小属性称为键或码。 从所有侯选健中选取一个作为用户使用的键称主键。 表A中的某属性是某表B的键,则称该属性集为A的外键或外码。 关系中的数据约束: (1)实体完整性约束:约束关系的主键中属性值不能为空值; (2)参照完全性约束:是关系之间的基本约束; (3)用户定义的完整性约束: 它反映了具体应用中数据的语义要求。 43关系代数 关系数据库系统的特点之一是它建立在数据理论的基础之上, 有很多数据理论可以表示关系模型的数据 *** 作, 其中最为著名的是关系代数与关系演算。 关系模型的基本运算: (1)插入 (2)删除 (3)修改 (4)查询(包括投影、选择、笛卡尔积运算) 44 数据库设计与管理 数据库设计是数据应用的核心。 数据库设计的两种方法: (1)面向数据:以信息需求为主,兼顾处理需求; (2)面向过程:以处理需求为主,兼顾信息需求。 数据库的生命周期:需求分析阶段、概念设计阶段、逻辑设计阶段、 物理设计阶段、编码阶段、测试阶段、运行阶段、进一步修改阶段。 需求分析常用结构析方法和面向对象的方法。结构化分析( 简称SA)方法用自顶向下、逐层分解的方式分析系统。 用数据流图表达数据和处理过程的关系。对数据库设计来讲, 数据字典是进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要结果。 数据字典是各类数据描述的集合,包括5个部分:数据项、 数据结构、数据流(可以是数据项,也可以是数据结构)、 数据存储、处理过程。 数据库概念设计的目的是分析数据内在语义关系。设计的方法有两种 (1)集中式模式设计法(适用于小型或并不复杂的单位或部门); (2)视图集成设计法。 设计方法:E-R模型与视图集成。 视图设计一般有三种设计次序:自顶向下、由底向上、由内向外。 视图集成的几种冲突:命名冲突、概念冲突、域冲突、约束冲突。 关系视图设计:关系视图的设计又称外模式设计。 关系视图的主要作用: (1)提供数据逻辑独立性; (2)能适应用户对数据的不同需求; (3)有一定数据保密功能。 数据库的物理设计主要目标是对数据内部物理结构作调整并选择合理 的存取路径,以提高数据库访问速度有效利用存储空间。 一般RDBMS中留给用户参与物理设计的内容大致有索引设计、 集成簇设计和分区设计。 数据库管理的内容: (1)数据库的建立; (2)数据库的调整; (3)数据库的重组; (4)数据库安全性与完整性控制; (5)数据库的故障恢复; (6)数据库监控。
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