Защита базы данных

Федеральное агентство по образованию 

Государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования 

                                 
ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕРВИСА

 

 

Кафедра «Информационный  и электронный сервис»

 

 

 

Реферат на тему:

«Защита баз данных»

 

 

 

 

 

 

Выполнила:

Ст. группы УК-301

Кудряшова Н.

Проверила:

Митрофанова Я.С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тольятти 2009

Содержание

 

1. Введение……………………………………………………………………………………………3
2. Защита информации……………………………………………………………………………….5
3. Архитектура защиты Access………………………………………………………………………9
4. MS SQL Server…………………………………………………………………………………….11
5. Заключение………………………………………………………………………………………..15
6. Список литературы……………………………………………………………………………….16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Современная жизнь немыслима без эффективного управления. Важной категорией являются системы обработки информации, от которых во многом зависит эффективность работы любого предприятия или учреждения. Такая система должна:

• обеспечивать получение общих и/или детализированных отчетов по итогам работы;
• позволять легко определять тенденции изменения важнейших показателей;
• обеспечивать получение информации, критической по времени, без существенных задержек;
• выполнять точный и полный анализ данных.

Современные СУБД в основном являются приложениями Windows, так как данная среда позволяет более полно использовать возможности персональной ЭВМ. Снижение стоимости высокопроизводительных ПК обусловил не только широкий переход к среде Windows, где разработчик программного обеспечения может в меньше степени заботиться о распределении ресурсов, но также сделал программное обеспечение ПК в целом и СУБД в частности менее критичными к аппаратным ресурсам ЭВМ. Среди наиболее ярких представителей систем управления базами данных можно отметить: Lotus Approach, Microsoft Access, Borland dBase, Borland Paradox, Microsoft Visual FoxPro, Microsoft Visual Basic, а также баз данных Microsoft SQL Server и Oracle, используемые в приложениях, построенных по технологии «клиент-сервер».

Проблема обеспечения  защиты  информации является одной из важнейших при построении надежной информационной структуры  учреждения на  базе ЭВМ. Эта проблема охватывает как физическую защиту данных и системных программ, так и защиту от несанкционированного  доступа  к данным, передаваемым  по  линиям  связи  и находящимся на накопителях, являющегося результатом деятельности как посторонних лиц, так и специальных программ-вирусов. Таким образом, в понятие защиты данных включаются вопросы сохранения целостности данных и управления  доступа к  данным  (санкционированность).

Технологический аспект данного вопроса  связан с различными видами  ограничений, которые поддерживаются структурой СУБД и должны быть доступны пользователю. К ним относятся:

• ограничение обновления определенных атрибутов с целью сохранения требуемых пропорций между их старыми и новыми значениями;
• ограничения, требующие  сохранение  значений поля показателя в некотором диапазоне;
• ограничения, связанные  с заданными функциональными зависимостями.

Обычно в СУБД в язык манипулирования данными уже закладываются необходимые компоненты реализации указанных ограничений. Проблема обеспечения санкционированности использования данных является неоднозначной, но в основном  охватывает  вопросы  защиты данных от нежелательной модификации или уничтожения, а также от несанкционированного их чтения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Защита информации

Защита информации — комплекс мероприятий, направленных на обеспечение важнейших аспектов информационной безопасности (целостности, доступности и, если нужно, конфиденциальности информации и ресурсов, используемых для ввода, хранения, обработки и передачи данных).

Система называется безопасной, если она, используя соответствующие  аппаратные и программные средства, управляет доступом к информации так, что только должным образом авторизованные лица или же действующие от их имени процессы получают право читать, писать, создавать и удалять информацию.

Очевидно, что абсолютно безопасных систем нет, и здесь речь идет о  надежной системе в смысле «система, которой можно доверять» (как можно доверять человеку). Система считается надежной, если она с использованием достаточных аппаратных и программных средств обеспечивает одновременную обработку информации разной степени секретности группой пользователей без нарушения прав доступа. Основными критериями оценки надежности являются: политика безопасности и гарантированность.

Политика безопасности, являясь активным компонентом защиты (включает в себя анализ возможных угроз и выбор соответствующих мер противодействия), отображает тот набор законов, правил и норм поведения, которым пользуется конкретная организация при обработке, защите и распространении информации.

Выбор конкретных механизмов обеспечения  безопасности системы производится в соответствии со сформулированной политикой безопасности.

Гарантированность, являясь пассивным элементом защиты, отображает меру доверия, которое может быть оказано архитектуре и реализации системы (другими словами, показывает, насколько корректно выбраны механизмы, обеспечивающие безопасность системы).

Как показывает практика, несанкционированный  доступ (НСД) представляет одну из наиболее серьезных угроз для злоумышленного завладения защищаемой информацией  в современных АСОД. Как ни покажется  странным, но для ПК опасность данной угрозы по сравнению с большими ЭВМ повышается, чему способствуют следующие объективно существующие обстоятельства:

1) подавляющая часть ПК располагается  непосредственно в рабочих комнатах  специалистов, что создает благоприятные  условия для доступа к ним  посторонних лиц;

2) многие ПК служат коллективным  средством обработки информации, что обезличивает ответственность,  в том числе и за защиту  информации;

3) современные  ПК оснащены  несъемными  накопителями на ЖМД  очень большой емкости, причем  информация на них сохраняется даже в обесточенном состоянии;

4) накопители на ГМД производятся  в таком массовом количестве, что уже используются для распространения  информации так же, как и бумажные  носители;

5) первоначально   ПК   создавались   именно   как   персональное  средство  автоматизации   обработки   информации,   а   потому  и  не оснащались специально средствами защиты от НСД.

В силу сказанного те пользователи, которые  желают сохранить конфиденциальность своей информации, должны особенно позаботиться об оснащении используемой ПК высокоэффективными средствами защиты от НСД.

Основные механизмы защиты ПК от НСД могут быть представлены следующим  перечнем:

1) физическая защита ПК и носителей  информации;

2) опознавание  (аутентификация)  пользователей   и  используемых  компонентов обработки информации;

3) разграничение доступа к элементам  защищаемой  информации;

4)  криптографическое закрытие  защищаемой информации, хранимой  на носителях (архивация данных);

5)  криптографическое   закрытие   защищаемой   информации  в  процессе непосредственной ее обработки;

6) регистрация всех обращений  к защищаемой информации.

В современных СУБД поддерживается один из двух наиболее общих подходов к вопросу обеспечения безопасности данных: избирательный подход и обязательный подход. В обоих подходах единицей данных или «объектом данных», для которых должна быть создана система безопасности, может быть как вся база данных целиком, так и любой объект внутри базы данных.

Эти два подхода отличаются следующими свойствами:

• В случае избирательного управления некоторый пользователь обладает различными правами (привилегиями или полномочиями) при работе с данными объектами. Разные пользователи могут обладать разными правами доступа к одному и тому же объекту. Избирательные права характеризуются значительной гибкостью.
• В случае избирательного управления, наоборот, каждому объекту данных присваивается некоторый классификационный уровень, а каждый пользователь обладает некоторым уровнем допуска. При таком подходе доступом к определенному объекту данных обладают только пользователи с соответствующим уровнем допуска.
• Для реализации избирательного принципа предусмотрены следующие методы. В базу данных вводится новый тип объектов БД — это пользователи. Каждому пользователю в БД присваивается уникальный идентификатор. Для дополнительной защиты каждый пользователь кроме уникального идентификатора снабжается уникальным паролем, причем если идентификаторы пользователей в системе доступны системному администратору, то пароли пользователей хранятся чаще всего в специальном кодированном виде и известны только самим пользователям.
• Пользователи могут быть объединены в специальные группы пользователей. Один пользователь может входить в несколько групп. В стандарте вводится понятие группы PUBLIC, для которой должен быть определен минимальный стандартный набор прав. По умолчанию предполагается, что каждый вновь создаваемый пользователь, если специально не указано иное, относится к группе PUBLIC.
• Привилегии или полномочия пользователей или групп — это набор действий (операций), которые они могут выполнять над объектами БД.
• В последних версиях ряда коммерческих СУБД появилось понятие «роли». Роль — это поименованный набор полномочий. Существует ряд стандартных ролей, которые определены в момент установки сервера баз данных. И имеется возможность создавать новые роли, группируя в них произвольные полномочия. Введение ролей позволяет упростить управление привилегиями пользователей, структурировать этот процесс. Кроме того, введение ролей не связано с конкретными пользователями, поэтому роли могут быть определены и сконфигурированы до того, как определены пользователи системы.
• Пользователю может быть назначена одна или несколько ролей.
• Объектами БД, которые подлежат защите, являются все объекты, хранимые в БД: таблицы, представления, хранимые процедуры и триггеры. Для каждого типа объектов есть свои действия, поэтому для каждого типа объектов могут быть определены разные права доступа.

На самом элементарном уровне концепции  обеспечения безопасности баз данных исключительно просты. Необходимо поддерживать два фундаментальных принципа: проверку полномочий и проверку подлинности (аутентификацию).

Проверка полномочий основана на том, что каждому пользователю или  процессу информационной системы соответствует  набор действий, которые он может выполнять по отношению к определенным объектам. Проверка подлинности означает достоверное подтверждение того, что пользователь или процесс, пытающийся выполнить санкционированное действие, действительно тот, за кого он себя выдает.

Система назначения полномочий имеет в некотором роде иерархический характер. Самыми высокими правами и полномочиями обладает системный администратор или администратор сервера БД. Традиционно только этот тип пользователей может создавать других пользователей и наделять их определенными полномочиями.

СУБД в своих системных каталогах  хранит как описание самих пользователей, так и описание их привилегий по отношению ко всем объектам.

Далее схема предоставления полномочий строится по следующему принципу. Каждый объект в БД имеет владельца — пользователя, который создал данный объект. Владелец объекта обладает всеми правами-полномочиями на данный объект, в том числе он имеет право предоставлять другим пользователям полномочия по работе с данным объектом или забирать у пользователей ранее предоставленные полномочия.

В ряде СУБД вводится следующий уровень  иерархии пользователей — это  администратор БД. В этих СУБД один сервер может управлять множеством СУБД (например, MS SQL Server, Sybase). В СУБД Oracle применяется однобазовая архитектура, поэтому там вводится понятие подсхемы — части общей схемы БД и вводится пользователь, имеющий доступ к подсхеме. В стандарте SQL не определена команда создания пользователя, но практически во всех коммерческих СУБД создать пользователя можно не только в интерактивном режиме, но и программно с использованием специальных хранимых процедур. Однако для выполнения этой операции пользователь должен иметь право на запуск соответствующей системной процедуры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Архитектура защиты Access

Если у вас имеется опыт работы с защитой, используемой на сервере или большой ЭВМ, структура защиты в Access покажется вам знакомой. Вы можете указать пользователей, которым предоставляется или, наоборот, не разрешается доступ к объектам базы данных. Кроме того, вы можете определить группы пользователей и назначить разрешения на уровне группы, чтобы облегчить построение защиты для большого числа пользователей. Пользователю достаточно быть членом группы, чтобы получить права доступа, установленные для неё.

Access хранит информацию о защите в двух местах. Во время установки программа Setup создаст в папке \Program Files\Microsoft Ofice\0ffice стандартный файл рабочей группы (System.mdw), который впоследствии используется по умолчанию при запуске Access. Этот файл содержит информацию обо всех пользователях и группах. При создании базы данных Access сохраняет сведения о правах, предоставляемых конкретным пользователям и группам, в файле базы данных.

Общая структура защиты Access отображена на рисунке 1. Учётные записи пользователей  и групп хранятся в файле рабочей  группы. Разрешение на доступ к конкретным объектам сохраняются в файле  базы данных.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1

Расположение текущего файла рабочей группы хранится в реестре Windows. Можно использовать служебную программу Wrkadm.exe  (администратор рабочих групп) для изменения текущего или определения нового файла рабочей группы. Кроме того, можно выбирать нужный файл рабочей группы во время выполнения приложения, задав соответствующий параметр командной строки в ярлыке запуска. Если вам приходится часто запускать в сети совместно используемое защищенное приложение, нужно позаботиться о том, чтобы системный администратор задал вашу рабочую группу, используемую по умолчанию, как общий файл в сетевой папке.

Каждая рабочая группа имеет  уникальный внутренний идентификатор, генерируемый Access при определении  файла рабочих групп. Любая база данных, созданная пользователем  рабочей группы, «принадлежит» как этому пользователю, так и рабочей группе. Каждый пользователь и группа также имеет уникальный внутренний идентификатор, но можно дублировать один и тот же код пользователя и группы в нескольких рабочих группах. Когда вы назначаете право доступа к объекту своей базы данных, Access сохраняет в ней внутренний идентификатор пользователя или группы вместе с информацией о доступе. Таким образом, предоставленные вами права перемещаются вместе с файлом базы данных при копировании его в другую папку или на другой компьютер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MS SQL Server

В критических для бизнеса приложениях, когда сервер СУБД должен быть постоянно  доступен для клиентов, большинство  профилактических работ по поддержке  базы данных приходится выполнять фактически в режиме on - line. MS SQL Server обладает возможностями динамического резервного копирования данных, т. е. даже когда эти данные используются и изменяются клиентами. В случае сбоя оборудования, отключения питания и т. д. механизм автоматического восстановления MS SQL Server восстанавливает все базы данных до их последнего целостного состояния без вмешательства администратора. Все завершенные, но не отраженные в базе транзакции из журнала транзакций применяются к базе данных (это фактически то, что происходит при событии chekpoint), а незавершенные транзакции, т. е. те, которые были активными на момент сбоя, вычищаются из журнала.

Говоря о симметричной архитектуре, операции резервного копирования и  восстановления могут распараллеливаться на несколько потоков и выполняться  одновременно, используя преимущества асинхронного ввода/вывода. На каждое резервное устройство отводится свой поток. Параллельное резервное копирование поддерживает до 32 одновременных резервных устройств (backup devices), что позволяет быстро создавать страховочные копии баз данных даже очень большой емкости. Возможность резервного копирования и восстановления отдельных таблиц, о чем мы упоминали, рассматривая Transact-SQL, позволяет экономить место и время, не выполняя копирование всей базы ради только некоторых ее объектов. Однако резервное копирование отдельной таблицы требует наложения на нее блокировки exclusive в отличие от резервного копирования всей базы или журнала транзакций, которые могут выполняться независимо от степени активности пользователей. Резервным копиям может быть назначен предельный срок хранения или дата утраты актуальности, до наступления которой место, занятое на устройстве этими копиями, не может использоваться для размещения других резервных копий при инициализации устройства. В качестве резервных устройств могут также применяться временные устройства, не входящие в состав базы и не имеющие записей в системной таблице sysdevices.

Для небольшой базы данных ее журнал транзакций обычно хранится на том  же устройстве, что и сама база, и  архивируется вместе с ней. Журналирование транзакций ведется по принципу write-ahead, что означает, что любое изменение сначала отражается в журнале транзакций и лишь потом попадает собственно в базу. В случае нахождения журнала транзакций на отдельном устройстве существует возможность отдельного резервного копирования журнала транзакций. Как правило, резервное копирование базы данных организуется с меньшей частотой, чем журнала транзакций. Например, сохранение журнала транзакций выполняется ежедневно, а страховая копия всей базы может делаться раз в неделю, так как архивирование журнала транзакций происходит значительно быстрее по времени и занимает меньше места, чем дамп целой базы.

Система безопасности SQL Server имеет  несколько уровней безопасности:

• операционная система;
• SQL Server;
• база данных;
• объект базы данных.

С другой стороны механизм безопасности предполагает существование четырех  типов пользователей:

• системный администратор, имеющий неограниченный доступ;
• владелец БД, имеющий полный доступ ко всем объектам БД;
• владелец объектов БД;
• другие пользователи, которые должны получать разрешение на доступ к объектам БД.

Модель безопасности SQL Server включает следующие компоненты:

• тип подключения к SQL Server;
• пользователь базы данных;
• пользователь (guest);
• роли (roles).

Тип подключения  к SQL Server

При подключении (и в зависимости  от типа подключения)  SQL Server поддерживает два режима безопасности:

• режим аутентификации Windows NT;
• смешанный режим аутентификации.

В режиме аутентификации Windows NT используется система безопасности Windows NT и ее механизм учетных записей. Этот режим позволяет SQL Server использовать имя пользователя и пароль, которые определены в Windows, и тем самым обходить процесс подключения к SQL Server. Таким образом, пользователи, имеющие действующую учетную запись Windows, могут подключиться к SQL Server, не сообщая своего имени и пароля. Когда пользователь обращается к СУБД, последняя получает информацию об имени пользователя и пароле из атрибутов системы сетевой безопасности пользователей Windows (которые устанавливаются, когда пользователь подключается к Windows).

В смешанном режиме аутентификации задействованы обе системы аутентификации: Windows и SQL Server. При использовании системы аутентификации SQL Server отдельный пользователь, подключающийся к SQL Server, должен сообщить имя пользователя и пароль, которые будут сравниваться с хранимыми в системной таблице сервера. При использовании системы аутентификации Windows пользователи могут подключиться к SQL Server, не сообщая имя и пароль.

Пользователи  базы данных

Понятие пользователь базы данных относится  к базе (или базам) данных, к которым  может получить доступ отдельный  пользователь. После успешного подключения  сервер определяет, имеет ли этот пользователь разрешение на работу с базой данных, к которой обращается.

Единственным исключением из этого  правила является пользователь guest (гость). Особое имя пользователя guest разрешает любому подключившемуся к SQL Server пользователю получить доступ к этой базе данных. Пользователю с именем guest назначена роль public.

Права доступа

Для управления правами доступа  в SQL Server используются следующие команды:

•  GRANT. Позволяет выполнять действия с объектом или, для команды —  выполнять ее;

•  REVOKE. Аннулирует права доступа  для объекта или, для команды — не позволяет выполнить ее;

•  DENY. He разрешает выполнять  действия с объектом (в то время, как команда REVOKE просто удаляет эти  права доступа).

Объектные права доступа позволяют  контролировать доступ к объектам в SQL Server, предоставляя и аннулируя права доступа для таблиц, столбцов, представлений и хранимых процедур. Чтобы выполнить по отношению к некоторому объекту некоторое действие, пользователь должен иметь соответствующее право доступа. Например, если пользователь хочет выполнить оператор SELECT * FROM table, то он должен и меть права выполнения оператора SELECT для таблицы table.

Командные права доступа определяет тех пользователей, которые могут  выполнять административные действия, например, создавать или копировать базу данных.

Роли

Назначение пользователю некоторой  рели позволяет ему выполнять  все функции, разрешенные этой рольо. По сути роли логически группируют пользователей, имеющих одинаковые права доступа. В SQL Server есть следующие  типы ролей:

• роли уровня сервера;
• роли уровня базы данных.

С помощью ролей уровня сервера предоставляются различные степени доступа к операциям и задачам сервер*. Роли уровня сервера заранее определены и действуют в пределах сервера. Они не зависят от конкретных баз данных, и их нельзя модифицировать.

Роли уровня базы данных позволяют назначить права для работы с конкретной базой данных отдельному пользователю или группе. Роли уровня базы данных можно назначать учетным записям пользователей в режиме аутентификации Windows или SQL Server. Роли могут быть и вложенными, так что учетным записям можно назначить иерархическую группу прав доступа.

В SQL Server существует три типа ролей:

• заранее определенные роли;
• определяемые пользователем роли;
• неявные роли.

Заранее определенными являются стандартные роли уровня БД. Эти роли имеет каждая база данных SQL Server. Они позволяют легко и просто передавать обязанности.

Заранее определенные роли зависят  от конкретной базы данных и не могут  быть изменены.

Роли, определяемые пользователем, позволяют группировать пользователей и назначать каждой группе конкретную функцию безопасности.

Существуют два типа ролей уровня базы данных, определяемых пользователем:

• стандартная роль;
• роль уровня приложения.

Стандартная роль предоставляет зависящий от базы данных метод создания определяемых пользователем ролей. Самое распространенное назначение стандартной роли — логически сгруппировать пользователей в соответствии с их правами доступа. Например, в приложениях выделяют несколько типов уровней безопасности, ассоциируемых с тремя категориями пользователей. Опытный пользователь может выполнять в базе данных любые операции; обычный пользователь может модифицировать некоторые типы данных и обновлять данные; неквалифицированному пользователю обычно запрещается модифицировать любые типы данных.

Роль уровня приложения позволяет пользователю выполнять права некоторой роли. Когда пользователь принимает роль уровня приложения, он берет на себя выполнение новой роли и временно отказывается от всех других назначенных ему прав доступа к конкретной базе данных. Роль уровня приложения имеет смысл применять в среде, где пользователи делают запросы и модифицируют данные с помощью клиентского приложения.

 

 

 

 

 

Заключение

Информационная безопасность относится  к числу дисциплин, развивающихся  чрезвычайно быстрыми темпами. Этому способствуют как общий прогресс информационных технологий, так и постоянное противоборство нападающих и защищающихся.

К сожалению, подобная динамичность объективно затрудняет обеспечение надежной защиты. Причин тому несколько:

• повышение быстродействия микросхем, развитие архитектур с высокой степенью параллелизма позволяет методом грубой силы (перебором вариантов) преодолевать барьеры (прежде всего криптографические), ранее казавшиеся неприступными;
• развитие сетей, увеличение числа связей между информационными системами, рост пропускной способности каналов расширяют число  потенциальных  злоумышленников,   имеющих  техническую возможность осуществить нападение;
• появление новых информационных сервисов ведет и к появлению новых угроз как «внутри» сервисов, так и на их стыках;
• конкуренция среди производителей программного обеспечения заставляет сокращать сроки разработки системы, что ведет к снижению качества тестирования и выпуску продуктов с дефектами защиты;
• навязываемая потребителям парадигма постоянного наращивания аппаратного и программного обеспечения вступает в конфликт с бюджетными ограничениями, из-за чего снижается доля ассигнований на безопасность.

Обеспечение информационной безопасности современных информационных систем требует комплексного подхода. Оно невозможно без применения широкого спектра защитных средств, объединенных в продуманную архитектуру. Далеко не все эти средства получили распространение в России, некоторые из них даже в мировом масштабе находятся в стадии становления.

В этих условиях позиция по отношению  к информационной безопасности должна быть особенно динамичной. Теоретические  воззрения, стандарты, сложившиеся  порядки необходимо постоянно сверять  с требованиями практики. Реальная безопасность нуждается в каждодневной работе всех заинтересованных сторон.

 

 

 

 

 

Список литературы

Партыка Т.Л., Попов И.И. - «Информационная безопасность»

www. sesia5.ru