数据大集中后：如何保证数据安全

三、 解决生产区数据安全问题的方法1、数据库及应用程序的安全保证在保障数据库和应用程序的安全方面，应采用相关数据存到同一用户，相关用户对应于相应表空间，执行统一的安全管理规定，口令定期更改的原则。针对数据库DBA的权限过高的特点，除对其有所限制外，还可采取多人按职责分类监管的措施，有针对性的加强对其 *** 作的审计，并特别针对这部分有价值日志进行保护。在一些生产系统中，权限的设置和安全控制都主要依赖于应用程序，特别是在将权限控制功能嵌套在应用程序中的系统，应采用权限管理以功能模块为单位的策略，对应用程序的调用过程，应有专人进行研究、测试及审核，发现问题及时更改。对所建立账户、密码在应用程序中的加密算法及核对过程也应进行研究和控制。2、主机和存储系统的安全保障措施在重要数据管理系统中，为保证业务的连续性和数据安全，系统数据库主机应配备双机系统，采用集群或主、备形式进行搭配。在存储以及主机与存储的连接设计上，应采用了双通道卡、双光纤交换机的设置，以使其可靠性更高。3、确保数据备份的可靠性和可用性因为数据备份对保证数据安全非常重要，所以要制定好备份策略，例如可采用日增量、周全备等方式进行备份策略的安排。另外，在采用传统磁带库设备进行备份的同时，还可在每日夜间进行一次数据下卸，第二天由存储阵列导入活动硬盘中，相当于每日增加了一个全备份，而该备份又不同于磁带，这种双重备份形式可使数据备份及保存更为可靠。对重要数据备份介质的存放，必须考虑周全，除在机房介质间存放一份，进行每日更换外，还应在本地其他地方存放一份，至少每周更换一次，甚至应选择到外地再存放一份，并进行每月或每季度的更换，以防地域性灾难对备份数据的破坏。数据备份是否成功，必须经回装测试来进行验证。在一个系统中最好设置有与生产系统主机、存储及数据库基本相同或类似的测试系统，进行定期的和当系统有较大变化时的数据回装测试，以验证备份数据的有效性。4、网络安全措施一个结构清晰且配置合理的网络，对网络及数据安全非常重要。结构清晰，指对网络实施按区域的划分和管理，并使网络具有从主干到局部都结构清晰、配置方便的特点，以使查找网络故障快捷。网络配置合理，指网络设备配置和IP地址配置的合理。例如主干网可采用A类、局域网采用C类私有地址，再做细致划分时，对每个单位所分配的地址个数，最好都做细致测算，并按实际需求进行分配，这样不仅节省了IP资源，而且可在一定程度上使网络安全性得以提高。重要环节的网络系统最好具有双线路，并由两家运营商独立提供，其中一条作为备份线路，以提高网络对业务连续性的支持。5、提高数据交换环节的安全性

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。

首先介绍什么是数据库安全。

简单来说数据库允许你读取数据，修改。删除。插入。你才能对数据库中的数据进行这4个方面的 *** 作。

那GRANT就是授权的语句只有对用户授权才能对数据库中的数据做。读取、修改、删除、插入 *** 作。

REVOKE就是收回权限语句那收回了你自然就没有权限再访问数据库的相关 *** 作。

近日，芯盾时代零信任安全系列产品与人大金仓、武汉达梦等国产数据库完成兼容互认证，持续完善国产化生态建设。测试结果显示，芯盾时代零信任安全产品完全符合国产数据库的各项标准要求，兼容性良好，稳定性、一致性和安全性均满足用户的多样化需求。

数据库是信息化建设中的重要部分，其自主化、国产化程度对国家IT产业的发展及国家信息安全都至关重要。人大金仓与武汉达梦均为国产数据库软件厂商，自主研发出多种数据库管理系统，为国产数据库领域的发展提供了长足动力，同时不断完善生态建设，为国产数据库的可持续发展注入源源不断的活力。

芯盾时代是领先的零信任业务安全产品方案提供商，致力于为用户提供场景化全流程的零信任业务安全防护方案，持续与国内 *** 作系统、芯片和数据库厂商开展适配工作，助力中国信息化安全建设，为数字经济平稳快速发展提供保障。

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芯盾时代全产品线均为自主研发，已相继通过UOS、中标麒麟、银河麒麟、深度等国产 *** 作系统，龙芯芯片、飞腾芯片、鲲鹏芯片、海光芯片等产品的兼容适配认证，满足政府、金融、运营商、教育、能源和互联网等行业客户的多样化需求，成功为500+客户提供场景化的业务解决方案，广泛应用于身份、数据、设备、访问等多场景，解决盗转盗刷、股票账户盗买盗卖、账号冒用和用户隐私信息泄露等问题。

（一）数据库内置的审计功能

此审计系统使用数据库本身的内置审计功能来审计绝大多数数据库 *** 作。但是，审计的细粒度级别非常低，并且很难恢复SQL *** 作本身。例如，对于数据删除 *** 作：从 EMP 中删除，其中 DEPTNO=10;假设表 EMP 中有 100 条记录满足条件 DEPTNO=10，则数据库审计系统中将有 100 个 DELETE *** 作，而不是真正的 SQL 语句：从 EMP 中删除，其中 DEPTNO=10。并且大多数现有数据库无法准确审计 DDL 语句，例如：ALTER TABLE XXX ADD （col单个数据库产品可以审计 DDL 语句，但这是通过创建数据库级触发器来完成的。

总之，这种基于数据库产品本身审计功能的审计系统的审计粒度和准确性是有限的。而且由于数据库产品本身的审计功能是基于数据库引擎的，所以消耗了生产数据库系统本身的资源。如果开启所有会话的所有数据库 *** 作审计，生产数据库系统的CPU资源将消耗15%~30%。因此，如果使用这样的数据库审计系统，通常只是有目的地审计单个数据或 *** 作，而不审计整个业务数据库中的所有 *** 作。

（二）外置旁路模式的数据库审计系统

外部审计模式的数据库审计系统是独立于生产数据库的系统，其工作原理是通过网络审计模式监听并收集所有客户端发往生产数据库的网络报文，然后在审计系统内部解包这些网络报文并恢复 *** 作命令（即 SQL 语句）里面。SQL语句捕获后，存储在数据库审计系统中，然后根据用户设置的条件生成告警或报告。与基于数据库产品的审计功能相比，外部审计模式下的数据库审计系统具有以下优点：不占用生产系统的任何系统资源，由于它基于网络审计模式，所有审计 *** 作都在审计系统上进行，因此不会占用生产数据库系统的系统资源;它可以准确地恢复SQL语句，因为所有从客户端发送到数据库服务器的SQL语句都是通过TCP/IP网络发送的，如果按照相应的数据库产品网络数据包格式对这些TCP/IP网络数据包进行捕获和解析，原则上可以得到所有的SQL语句代码。因此，网络审计模式下的数据库审计产品不仅可以审计DML *** 作，还可以审计数据查询 *** 作和DDL *** 作。具有良好的用户界面，可根据用户需求自定义报警条件，可以通过黑白名单减少每日报警次数。

目前，医院信息系统中的数据库审计产品大多采用这种网络审计模式。但需要注意的是，如果用户直接登录数据库系统所在的 *** 作系统，或者直接在数据库系统主机的控制台上执行数据库 *** 作，则不会生成数据库网络数据包，这种网络审计模式下的数据库审计系统无法审计这些数据库 *** 作。因此，如果要对生产数据库进行全面的审计，不仅要部署网络审计模式的审计系统，还要结合堡垒主机系统和桌面管理系统。

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数据：数据就是数值，也就是我们通过观察、实验或计算得出的结果。数据有很多种，最简单的就是数字。数据也可以是文字、图像、声音等。数据可以用于科学研究、设计、查证等。

信息安全或数据安全[1] 有对立的两方面的含义：一是数据本身的安全，主要是指采用现代密码算法对数据进行主动保护，如数据保密、数据完整性、双向强身份认证等，二是数据防护的安全，主要是采用现代信息存储手段对数据进行主动防护，如通过磁盘阵列、数据备份、异地容灾等手段保证数据的安全，数据安全是一种主动的包含措施，数据本身的安全必须基于可靠的加密算法与安全体系，主要是有对称算法与公开密钥密码体系两种。

数据处理的安全是指如何有效的防止数据在录入、处理、统计或打印中由于硬件故障、断电、死机、人为的误 *** 作、程序缺陷、病毒或黑客等造成的数据库损坏或数据丢失现象，某些敏感或保密的数据可能不具备资格的人员或 *** 作员阅读，而造成数据泄密等后果。

而数据存储的安全是指数据库在系统运行之外的可读性，一个标准的ACCESS数据库，稍微懂得一些基本方法的计算机人员，都可以打开阅读或修改。一旦数据库被盗，即使没有原来的系统程序，照样可以另外编写程序对**的数据库进行查看或修改。从这个角度说，不加密的数据库是不安全的，容易造成商业泄密，所以便衍生出数据防泄密这一概念[2] ，这就涉及了计算机网络通信的保密、安全及软件保护等问题。

网络：

基本要求

1理解计算机网络的基本概念。

2 掌握局域网的基本工作原理。

3 掌握 TCP / IP 及其相关协议。

4 掌握 Internet 基本服务类型。

5 掌握较为新型的网络技术应用。

6 理解网络管理与网络安全原理。

考试内容

一、网络技术基础

1．计算机网络的形成与发展

2．计算机网络的基本概念

3．分组交换技术

4．网络体系结构与网络协议

5．互联网应用的发展

二、局域网技术

1．局域网与城域网的基本概念

2．共享式以太网

3．高速局域网的工作原理

4．交换式局域网与虚拟局域网

5．无线局域网

三、Internet基础

1． Internet的构成与接入

2． IP协议与服务

3． IP地址与IP数据报

4．差错与控制报文

5．路由与路由选择

6．组播技术

7． IPv6协议

8． TCP协议和UDP协议

9． NAT的基本工作原理

四、Internet基本服务

1．应用进程通信模型

2．域名系统

3．远程登录服务

4． FTP服务

5．电子邮件系统

6． Web服务系统

五、新型网络应用

1．即时通信系统

2．文件共享系统

3． IPTV

4． VoIP

5．网络搜索技术

6．社交网络应用

六、网络管理与网络安全

1．网络管理

2．网络安全基础

3．加密技术

4．认证技术

5．安全技术应用

6．入侵检测与防火墙

7．计算机病毒

考试方法

上机考试,总分 50 分,与四级其他一门课程合计考试时长 90 分钟。

题型及分值:单选题 30 分,多选题 20 分。

数据库：

基本要求

掌握数据库技术的基本概念、原理、方法和技术；

能够使用SQL语言实现数据库 *** 作；

具备数据库系统安装、配置及数据库管理与维护的基本技能；

掌握数据库管理与维护的基本方法；

掌握数据库性能优化的基本方法；

了解数据库应用系统的生命周期及其设计、开发过程；

熟悉常用的数据库管理和开发工具，具备用指定的工具管理和开发简单数据库应用系统的能力；

了解数据库技术的最新发展。

考试内容

一、数据库应用系统分析及规划

1软件工程与软件生命周期。

2数据库系统生命周期。

3数据库开发方法与工具。

4数据库应用体系结构。

5数据库应用接口。

二、数据库设计及实现

1．概念设计。

逻辑设计。

物理设计。

数据库对象实现及 *** 作。

三、数据库存储技术

1．存储与文件结构。

索引技术。

四、并发控制技术

1．事务管理。

并发控制技术。

死锁处理。

五、数据库管理与维护

1、数据完整性。

2、数据库安全性。

3、数据库可靠性。

4、监控分析。

5、参数调整。

6、查询优化。

7、空间管理。

六、数据库技术的发展与新技术

1、分布式数据库。

2、对象数据库。

3、并行数据库。

4、数据仓库与数据挖掘。

考试方式

上机考试,总分 50 分,与四级其他一门课程合计考试时长 90 分钟。

题型及分值:单选题 30 分,多选题 20 分。

上机考试内容及要求：

（1）考试环境

①数据库管理系统：SQL Sever 2000

②编程环境和语言：Visual Basic 60

（2）在指定的数据库管理系统下完成下述 *** 作

①创建和管理数据库

②创建数据库对象

③数据查询

④数据库备份与恢复

⑤安全管理

⑥事务及并发控制

⑦数据导入导出(3）在指定开发环境下开发C/S结构的数据库应用系统

软件测试：

基本要求

熟悉软件质量、软件测试及软件质量保证的基础知识；

掌握代码检查、走查与评审的基本方法和技术；

掌握白盒测试和黑盒测试的测试用例的设计原则和方法；

掌握单元测试和集成测试的基本策略和方法；

了解系统测试、性能测试和可靠性测试的基本概念和方法；

了解面向对象软件和WEB应用软件测试的基本概念和方法；

掌握软件测试过程管理的基本知识和管理方法；

熟悉软件测试的标准和文档；

掌握QESuite软件测试过程管理平台和QESat/C++软件分析和工具的使用方法。

考试内容

一、软件测试的基本概念

1软件质量的概念。

2软件测试的目标和原则。

3软件测试的心理学。

4软件测试的经济学。

5软件质量保证。

二、软件测试的类型及其在软件开发过程中的地位

1软件开发阶段。

2规划阶段的测试。

3设计阶段的测试。

4编码阶段的测试。

5验收和维护阶段的测试。

三、代码检查、走查与评审

1桌面检查。

2代码走查。

3代码检查。

4同行评审。

四、覆盖率（白盒）测试

1覆盖率测试。

2逻辑结构的覆盖率测试。

3路径覆盖率测试。

4数据流测试。

5程序变异测试。

6基于覆盖的测试用例选择。

五、功能（黑盒）测试

1边界值测试。

2等价类测试。

3基于因果图的测试。

4基于决策表的测试。

5基于状态图的测试。

6基于场景的测试。

7比较测试。

六、单元测试和集成测试

1单元测试的目标和模型。

2单元测试策略。

3单元测试分析。

4单元测试的测试用例设计原则。

5集成测试基本概念。

6集成测试策略。

7集成测试分析。

8集成测试用例设计原则。

七、系统测试

1系统测试概念。

2系统测试方法。

3系统测试的实施。

八、软件性能测试和可靠性测试

1软件性能的概念。

2性能测试的执行。

3软件可靠性的概念。

4可靠性预计。

5可靠性分析方法。

6软件可靠性测试的执行。

九、面向对象软件的测试

1面向对象软件测试的问题。

2面向对象软件测试模型。

3面向对象软件的测试策略。

4面向对象软件的单元测试。

5面向对象软件的集成测试。

6面向对象软件的系统测试。

十、Web应用测试

应用服务器的分类和特征。

Web应用系统的特点。

Web应用系统的测试策略。

Web应用系统测试技术。

Web应用系统安全测试。

十一、其他测试

兼容性测试。

易用性测试。

GUI测试。

构件测试。

极限测试。

文档测试。

十二、软件测试过程和管理

软件测试过程概念。

测试组织管理。

测试计划的制定。

测试步骤的确定。

测试环境管理。

软件测试风险分析和成本管理。

测试文档管理。

测试的复用与维护。

十三、软件测试自动化

测试自动化的原理、方法。

测试用例自动生成。

测试执行自动化。

测试结果比较自动化。

测试工具的分类和选择。

测试工具的主流产品介绍。

十四、软件测试的标准和文档

软件测试的标准。

软件测试的文档。

十五、软件测试实践

软件测试过程管理。

(1)软件测试过程管理概念。

(2)测试的设计。

(3)测试的准备。

(4)测试的执行。

(5)软件问题报告和软件问题生命周期。

(6)测试的总结。

(7)QESuite软件测试过程管理平台。

白盒测试实践。

(1)被测程序说明。

(2)静态分析。

(3)被测程序的插装和动态测试。

(4)QESAT/C++白盒测试工具。

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