深入理解数据库安全和审计实施方法

1. 数据库安全和审计

数据库的整体安全性和审计工作包括：

1. 配置和管理数据库安全策略

• DBA需要配置数据库用户的权限和角色，以确保只有经过授权的用户才能访问和操作数据库。例如，在CentOS上的MySQL数据库中，DBA可以使用以下命令为用户授予SELECT权限：

  GRANT SELECT ON database_name.* TO 'username'@'host';
  
  

2. 执行审计策略

• DBA需要制定和实施审计策略，以监控和记录数据库活动。例如，使用Oracle数据库，DBA可以创建审计策略来记录所有对表的SELECT操作：

  AUDIT SELECT ON hr.employees;
  
  

3. 监控数据库活动

• DBA需要实时监控数据库活动，识别和响应异常操作。例如，可以配置告警系统，当检测到大量的登录失败尝试时，发送通知给DBA。

4. 确保数据的机密性和完整性

• 通过定期备份数据和实施数据加密措施，DBA确保数据在存储和传输过程中不被未授权访问或篡改。例如，在CentOS上的PostgreSQL中，启用数据加密可以使用如下配置：

  ssl = on
  ssl_cert_file = 'server.crt'
  ssl_key_file = 'server.key'
  
  

2. 启用统一审计

统一审计是一种整合多个审计功能的方法，简化了审计策略的管理。启用统一审计可以确保所有相关的审计活动集中管理。例如，在Oracle数据库中，启用统一审计的步骤如下：

1. 确认数据库是否启用统一审计

   SELECT VALUE FROM V$OPTION WHERE PARAMETER = 'Unified Auditing';
   
   

2. 启用统一审计

• 如果尚未启用，需要进行数据库实例的重启，并通过以下命令启用统一审计：

  sqlplus / as sysdba
  SHUTDOWN IMMEDIATE
  STARTUP UPGRADE
  ALTER SYSTEM SET AUDIT_TRAIL=DB,EXTENDED SCOPE=SPFILE;
  SHUTDOWN IMMEDIATE
  STARTUP
  
  

3. 创建统一的审计策略

通过创建统一的审计策略，可以对不同的数据库操作和活动进行集中审计。例如，在CentOS上的Oracle数据库中，可以创建一个策略来审计所有对关键表的SELECT操作：

1. 创建审计策略

   CREATE AUDIT POLICY select_emp_pol
   ACTIONS SELECT ON hr.employees;
   
   

2. 启用审计策略

   AUDIT POLICY select_emp_pol;
   
   

3. 验证审计策略

• 执行一些SELECT操作，然后检查审计日志：

  SELECT * FROM DBA_AUDIT_TRAIL WHERE OBJECT_NAME='EMPLOYEES';
  
  

4. 维护审计追踪

维护审计追踪意味着定期检查和管理审计日志，确保审计数据的完整性和可用性。DBA需要设置策略来保留、存档和清理审计日志。例如，在CentOS上的MySQL中，可以设置审计日志的轮替和存档策略：

1. 配置审计日志

   [mysqld]
   audit-log=FORCE_PLUS_PERMANENT
   audit-log-file=/var/log/mysql/audit.log
   
   

2. 设置日志轮替

• 使用logrotate工具配置日志文件轮替和存档：

  /var/log/mysql/audit.log {
      daily
      rotate 7
      compress
      missingok
      notifempty
      create 640 mysql mysql
      postrotate
          usr/bin/mysqladmin flush-logs
      endscript
  }
  
  

3. 清理旧日志

• 定期检查并清理旧的审计日志文件，确保存储空间充足。

通过上述步骤，DBA可以有效地管理和维护数据库的安全性和审计功能，确保数据的机密性、完整性和可用性。

限制对数据和服务的访问

通过设置用户权限和角色，限制谁可以访问和操作哪些数据。例如，只有具有特定角色的用户才能对某些表进行UPDATE操作。以下是在CentOS上使用MySQL数据库的详细举例：

1. 创建角色和用户

   CREATE ROLE update_role;
   CREATE USER 'user1'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';
   
   

2. 授予角色权限

   GRANT UPDATE ON database_name.table_name TO update_role;
   
   

3. 将角色分配给用户

   GRANT update_role TO 'user1'@'localhost';
   
   

4. 验证权限

• 使用user1
  登录并尝试更新table_name
  表的数据：

  UPDATE database_name.table_name SET column_name='value' WHERE condition;
  
  

• 如果user1
  没有update_role
  ，尝试更新将会失败。

用户身份验证

通过验证用户身份来确保只有授权用户才能访问数据库。常见的方法包括密码验证、多因素认证等。以下是在CentOS上使用PostgreSQL的详细举例：

1. 设置用户密码

   CREATE USER user2 WITH PASSWORD 'securepassword';
   
   

2. 配置PostgreSQL进行密码验证

• 编辑pg_hba.conf
  文件：

  # TYPE  DATABASE        USER            ADDRESS                 METHOD
  host    all             user2           192.168.1.0/24          md5
  
  

• 重新加载配置：

  sudo systemctl reload postgresql
  
  

3. 多因素认证

• 安装PAM（可插入式认证模块）并配置PostgreSQL使用PAM：

  sudo yum install pam pam-devel
  
  

• 编辑pg_hba.conf
  文件，添加PAM认证：

  host    all             user2           192.168.1.0/24          pam
  
  

• 配置PAM模块，如使用Google Authenticator：

  sudo yum install epel-release
  sudo yum install google-authenticator
  sudo google-authenticator
  
  

监控可疑活动

通过审计和监控数据库活动，及时发现并响应异常或可疑操作。例如，可以配置审计策略来记录所有对关键数据表的DELETE操作，并设置告警机制。以下是在CentOS上使用Oracle数据库的详细举例：

1. 启用审计

   AUDIT DELETE ON hr.important_table;
   
   

2. 配置告警机制

• 创建一个触发器，当检测到DELETE操作时发送告警：

  CREATE OR REPLACE TRIGGER alert_on_delete
  AFTER DELETE ON hr.important_table
  FOR EACH ROW
  BEGIN
    -- 假设存在一个程序包发送告警
    pkg_alert.send_alert('DELETE operation detected on important_table');
  END;
  
  

3. 查看审计日志

• 定期检查审计日志，确保没有未授权的DELETE操作：

  SELECT * FROM DBA_AUDIT_TRAIL WHERE OBJECT_NAME='IMPORTANT_TABLE' AND ACTION_NAME='DELETE';
  
  

4. 设置自动化告警

• 配置一个脚本定期检查审计日志，并发送告警邮件：

  #!/bin/bash
  result=$(sqlplus -s / as sysdba <<EOF
  SET PAGESIZE 0 FEEDBACK OFF VERIFY OFF HEADING OFF ECHO OFF
  SELECT COUNT(*) FROM DBA_AUDIT_TRAIL WHERE OBJECT_NAME='IMPORTANT_TABLE' AND ACTION_NAME='DELETE';
  EXIT;
  EOF)
  if [ "$result" -gt 0 ]; then
    echo "Unauthorized DELETE operation detected on important_table" | mail -s "Database Alert" dba@example.com
  fi
  
  

通过上述步骤，DBA可以有效地限制对数据和服务的访问、确保用户身份验证的安全性以及监控和响应可疑活动。

用户账户、角色和权限

监控用户账户的创建、删除、修改及角色和权限的分配是DBA的重要职责。以下是在CentOS上使用Oracle数据库的详细举例：

1. 创建用户账户

   CREATE USER user3 IDENTIFIED BY password;
   GRANT CONNECT, RESOURCE TO user3;
   
   

• 记录操作：

  AUDIT CREATE USER;
  
  

2. 删除用户账户

   DROP USER user3 CASCADE;
   
   

• 记录操作：

  AUDIT DROP USER;
  
  

3. 修改用户账户

   ALTER USER user3 IDENTIFIED BY newpassword;
   
   

• 记录操作：

  AUDIT ALTER USER;
  
  

4. 角色和权限的分配

   GRANT SELECT ON hr.employees TO user3;
   
   

• 记录操作：

  AUDIT GRANT ANY PRIVILEGE;
  
  

对象操作

记录对数据库对象（如表、视图、索引）的创建、修改和删除操作是确保数据库完整性的关键。以下是详细的例子：

1. 创建表

   CREATE TABLE hr.employees (
     employee_id NUMBER,
     first_name VARCHAR2(50),
     last_name VARCHAR2(50)
   );
   
   

• 记录操作：

  AUDIT CREATE TABLE;
  
  

2. 修改表

   ALTER TABLE hr.employees ADD (email VARCHAR2(100));
   
   

• 记录操作：

  AUDIT ALTER TABLE;
  
  

3. 删除表

   DROP TABLE hr.employees;
   
   

• 记录操作：

  AUDIT DROP TABLE;
  
  

应用程序上下文值

审计应用程序运行时的上下文和参数变化，可以帮助识别潜在的安全问题。以下是在Oracle数据库中的实现：

1. 创建应用程序上下文

   CREATE CONTEXT user_ctx USING hr.set_user_ctx;
   
   

2. 设置上下文值

   PROCEDURE set_user_ctx IS
   BEGIN
     DBMS_SESSION.set_context('user_ctx', 'user_id', '12345');
   END;
   
   

• 记录操作：

  AUDIT CONTEXT;
  
  

数据库导出和导入

记录使用Data Pump进行数据导出和导入的活动，确保数据传输的安全性和完整性。以下是详细步骤：

1. 导出数据

   expdp system/password@orcl schemas=hr directory=dp_dir dumpfile=hr_export.dmp logfile=hr_export.log;
   
   

• 记录操作：

  AUDIT DIRECTORY;
  
  

2. 导入数据

   impdp system/password@orcl schemas=hr directory=dp_dir dumpfile=hr_export.dmp logfile=hr_import.log;
   
   

• 记录操作：

  AUDIT DIRECTORY;
  
  

Oracle数据库实际应用安全性

审计涉及Oracle数据库实际应用安全性的操作，确保应用安全策略的有效实施。以下是详细例子：

1. 配置实际应用安全

   BEGIN
     DBMS_XS_ADMIN.create_user('app_user', 'password');
   END;
   
   

• 记录操作：

  AUDIT DBMS_XS_ADMIN;
  
  

Oracle Database Vault安全功能

记录涉及Oracle Database Vault安全功能的活动，确保数据库访问控制的严格性。以下是详细步骤：

1. 创建安全策略

   BEGIN
     DBMS_MACADM.create_realm('Sensitive Data', 'Protect sensitive data', dbms_macutl.g_realm);
   END;
   
   

• 记录操作：

  AUDIT DBMS_MACADM;
  
  

Oracle 监控涉及标签安全策略

监控涉及标签安全策略的操作，确保数据访问的细粒度控制。以下是详细步骤：

1. 配置标签安全

   BEGIN
     SA_LABEL_ADMIN.CREATE_LABEL('CONFIDENTIAL');
   END;
   
   

• 记录操作：

  AUDIT SA_LABEL_ADMIN;
  
  

Oracle 恢复管理器

记录使用恢复管理器进行备份和恢复的操作，确保数据恢复过程的安全性。以下是详细步骤：

1. 备份数据库

   rman target / <<EOF
   BACKUP DATABASE PLUS ARCHIVELOG;
   EOF
   
   

• 记录操作：

  AUDIT RMAN;
  
  

2. 恢复数据库

   rman target / <<EOF
   RESTORE DATABASE;
   RECOVER DATABASE;
   EOF
   
   

• 记录操作：

  AUDIT RMAN;
  
  

Oracle SQL*Loader直接路径事件

审计通过SQL*Loader进行的直接路径加载数据的活动，确保数据导入过程的安全性和准确性。以下是详细步骤：

1. 使用SQL*Loader导入数据

   sqlldr userid=user/password@orcl control=load.ctl log=load.log direct=true;
   
   

• 记录操作：

  AUDIT SQL*Loader;
  
  

通过上述详细举例，DBA可以有效地监控和管理数据库中的用户账户、角色和权限、对象操作、应用程序上下文值、数据导出和导入、实际应用安全性、数据库金库安全功能、标签安全策略、恢复管理器以及直接路径加载数据的活动，确保数据库的安全性和完整性。

创建/修改/删除审计策略

记录审计策略的任何变动，如创建新策略、修改现有策略或删除策略。以下是在CentOS上使用Oracle数据库的详细举例：

1. 创建审计策略

   CREATE AUDIT POLICY select_emp_pol
   ACTIONS SELECT ON hr.employees;
   
   

• 记录操作：

  AUDIT CREATE AUDIT POLICY;
  
  

2. 修改审计策略

   ALTER AUDIT POLICY select_emp_pol
   ACTIONS DELETE ON hr.employees;
   
   

• 记录操作：

  AUDIT ALTER AUDIT POLICY;
  
  

3. 删除审计策略

   DROP AUDIT POLICY select_emp_pol;
   
   

• 记录操作：

  AUDIT DROP AUDIT POLICY;
  
  

审计/取消审计

审计AUDIT和NOAUDIT命令的使用，确保这些命令的执行记录在案。以下是在Oracle数据库中的详细举例：

1. 启用审计

   AUDIT SELECT ON hr.employees;
   
   

• 记录操作：

  AUDIT AUDIT;
  
  

2. 禁用审计

   NOAUDIT SELECT ON hr.employees;
   
   

• 记录操作：

  AUDIT NOAUDIT;
  
  

执行特定包的操作

包括DBMS_FGA和DBMS_AUDIT_MGMT的执行，以下是详细举例：

1. 执行DBMS_FGA

   BEGIN
     DBMS_FGA.add_policy(
       object_schema => 'HR',
       object_name   => 'EMPLOYEES',
       policy_name   => 'SALARY_AUDIT',
       audit_column  => 'SALARY'
     );
   END;
   
   

• 记录操作：

  AUDIT EXECUTE ON DBMS_FGA;
  
  

2. 执行DBMS_AUDIT_MGMT

   BEGIN
     DBMS_AUDIT_MGMT.clean_audit_trail(
       audit_trail_type => DBMS_AUDIT_MGMT.AUDIT_TRAIL_DB_STD,
       use_last_arch_timestamp => TRUE
     );
   END;
   
   

• 记录操作：

  AUDIT EXECUTE ON DBMS_AUDIT_MGMT;
  
  

修改AUDSYS审计表

记录对AUDSYS审计表的ALTER TABLE操作，确保对审计数据的修改被审计。以下是详细步骤：

1. 修改AUDSYS审计表

   ALTER TABLE AUDSYS.AUD$ ADD (user_ip VARCHAR2(15));
   
   

• 记录操作：

  AUDIT ALTER TABLE ON AUDSYS.AUD$;
  
  

顶级管理员用户的语句

审计由SYS、SYSDBA、SYSOPER等高级用户在数据库打开之前执行的操作。以下是详细举例：

1. 启用SYS用户操作审计

   AUDIT SYSTEM BY ACCESS;
   
   

• 记录操作：

  AUDIT AUDIT SYSTEM;
  
  

2. 审计SYSDBA用户的语句

   AUDIT CONNECT BY SYSDBA;
   
   

• 记录操作：

  AUDIT AUDIT CONNECT BY SYSDBA;
  
  

3. 数据库打开之前的操作

• 在启动数据库之前记录SYS用户执行的操作：

  STARTUP MOUNT;
  ALTER DATABASE OPEN;
  
  

• 记录操作：

  AUDIT SYSTEM BY ACCESS;
  
  

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