基于Oracle数据库的安全访问控制管理系统的实现.pdf
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西南民族大学学报(自然科学版) 第 ４３ 卷
２０１７ 年 ９ 月
第 ４３ 卷第 ５ 期
西南民族大学学报(自然科学版)
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｍｉｎｚｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ (Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ)
Ｓｅｐｔ ２０１７
Ｖｏｌ ４３ Ｎｏ ５
ｄｏｉ:１０ １１９２０ / ｘｎｍｄｚｋ ２０１７ ０５ ０１２
【特约专稿】
基于 ＯＲＡＣＬＥ 数据库的安全访问控制管理系统的实现
白青海
１ꎬ２
ꎬ郑 瑛
３
(１ 内蒙古民族大学计算机科学与技术学院ꎬ内蒙古 通辽 ０２８０４３ꎻ２ 内蒙古民族大学计算机应用技术研究所ꎬ
内蒙古 通辽 ０２８０４３ꎻ３ 内蒙古民族大学学术期刊社ꎬ内蒙古 通辽 ０２８０４３)
摘 要:数据库的集中访问控制和审计是企业信息管理系统中的重要的领域. 研究开发了基于 ＯＲＡＣＬＥ 数据库安全访
问控制机制的实现策略ꎬ包括:通过集中的策略配置ꎬ实现对分布式 Ｏｒａｃｌｅ 数据库的集中访问控制和审计ꎻ通过封装
ＰＬ/ Ｓｑｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ 数据库管理工具实现对 Ｏｒａｃｌｅ 数据库的安全访问控制ꎬ不改变 ＰＬ / Ｓｑｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ 工具的数据库 ＤＢＡ
的操作习惯ꎻ系统能够分 ＤＢＡ 角色、分数据库用户灵活设置数据库管理策略ꎬ从而实现不同角色的 ＤＢＡ 能够访问不同
的数据库模式或数据库模式组合ꎬ实现对 ＳＱＬ 脚本的审查和审计. 系统实施后ꎬ所有数据库服务器和应用服务器的操
作系统密码及数据库系统密码收归系统和专门运行维护部门统一管理.
关键词:ＯＲＡＣＬＥ 数据库ꎻ安全访问控制ꎻ审计
中图分类号:ＴＰ３１１. １３ 文献标志码:Ａ 文章编号:２０９５￣４２７１(２０１７)０５￣０５０８￣０８
收稿日期:２０１７￣０７￣０３
作者简介:白青海(１９６８￣)ꎬ男ꎬ蒙古族ꎬ内蒙古通辽市人ꎬ教授ꎬ博士ꎬ研究方向:分布式计算及网络安全. Ｅ￣ｍａｉｌ:１５９４７１５５１６８＠
１６３ ｃｏｍ
基金项目:内 蒙 古 自 治 区 高 等 学 校 科 学 研 究 项 目 ( ＮＪＺＣ１６１９１)ꎻ 内 蒙 古 自 治 区 教 育 科 学 “ 十 三 五” 规 划 ２０１６ 年 度 课 题
(ＮＧＪＧＨ２０１６０１９)
Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｃｕｒｅ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ
ｏｎ Ｏｒａｃｌｅ ｄａｔａｂａｓｅ
ＢＡＩ Ｑｉｎｇ￣ｈａｉꎬＺＨＥＮＧ Ｙｉｎｇ
(１ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＩｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｆｏｒ ＮａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓꎬＴｏｎｇｌｉａｏ
０２８０４３ꎬＰ Ｒ Ｃ ꎻ２ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＩｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｆｏｒ
ＮａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓꎬＴｏｎｇｌｉａｏ ０２８０４３ꎬＰ Ｒ Ｃ ꎻ３ Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｅｒｉｏｄｉｃａｌｓ ＡｇｅｎｃｙꎬＩｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
ｆｏｒ ＮａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓꎬＴｏｎｇｌｉａｏ ０２８０４３ꎬＰ Ｒ Ｃ )
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅ ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ａｕｄｉｔ ｏｆ ｄａｔａｂａｓｅ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｐｏｌｉｃｙ ｏｆ ｃｏｒｐｏｒａｔｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｍａｎａｇｅ￣
ｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｅｘｐｌｏｒｅｓ ｔｈｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ｆｏｒ Ｏｒａｃｌｅ ｄａｔａｂａｓｅ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌꎬｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅａｌｉ￣
ｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｏｒａｃｌｅ ｄａｔａｂａｓｅ ａｎｄ ａｕｄｉｔ ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｐｏｌｉｃｙ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎꎬｔｈｅ
ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｒａｃｌｅ ｄａｔａｂａｓｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｎｇ ＰＬ / Ｓｑｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ ｄａｔａｂａｓｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ
ｔｏｏｌｓꎬｗｉｔｈｏｕｔ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｄａｔａｂａｓｅ ＤＢＡ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅｓ ｏｆ ＰＬ/ Ｓｑｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ ｔｏｏｌｓꎻｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｃｏｎｆｉｇｕｒｅ ｔｈｅ ｄａｔａｂａｓｅ ｍａｎ￣
ａｇｅｍｅｎｔ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ＤＢＡ ｒｏｌｅｓ ｏｒ ｄａｔａｂａｓｅ ｕｓｅｒｓ ｓｏ ｔｈａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ＤＢＡ ｒｏｌｅｓ ｃａｎ ｈａｖｅ ａｃｃｅｓｓ ｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄａｔａ￣
ｂａｓｅ ｓｃｈｅｍａ ｏｒ ａ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｄａｔａｂａｓｅ ｓｃｈｅｍａꎬｒｅａｌｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ＳＱＬ ｓｃｒｉｐｔ ｒｅｖｉｅｗ ａｎｄ ａｕｄｉｔ Ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎꎬ
ａｌｌ ｔｈｅ ｐａｓｓｗｏｒｄｓꎬｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｄａｔａｂａｓｅ ｓｅｒｖｅｒｓꎬｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｅｒｖｅｒ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓꎬａｎｄ ｔｈｅ ｄａｔａｂａｓｅ ｓｙｓｔｅｍｓꎬａｒｅ ｕｎｄｅｒ
ｔｈｅ ｕｎｉｆｉｅｄ ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｓｐｅｃｉａｌｉｚｅｄ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ:Ｏｒａｃｌｅ ｄａｔａｂａｓｅꎻｓｅｃｕｒｅ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌꎻａｕｄｉｔ
数据库的集中访问控制和审计是企业信息管理系统中的重要的领域
[１￣３]
. ＯＲＡＣＬＥ 数据库是目前大型企事
第 ５ 期 白青海ꎬ等:基于 ＯＲＡＣＬＥ 数据库的安全访问控制管理系统的实现
业单位使用十分广泛的数据库之一ꎬ它在数据库领域始终处于领跑的地位
[４￣７]
. 该系统易使用、功能强大、数据
安全性高并且具有很好的可移植性ꎬ它的应用环境从 ＰＣ 机一直到各类小、中、大型机均适用. 对于数据库应用
领域来说ꎬ它具有高吞吐率、稳定性好、可靠性高并且高效率等特点
[８￣１２]
.
本文研究开发了基于 ＯＲＡＣＬＥ 数据库安全访问控制机制的实现策略
[１３￣１６]
ꎬ它的主要功能如下:
１)通过集中的策略配置ꎬ实现对分布式 Ｏｒａｃｌｅ 数据库的集中访问控制和审计ꎻ
２)通过封装 ＰＬ / Ｓｑｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ 数据库管理工具实现对 Ｏｒａｃｌｅ 数据库的安全访问控制ꎬ不改变 ＰＬ/ Ｓｑｌ Ｄｅｖｅｌ￣
ｏｐｅｒ 工具的数据库 ＤＢＡ 的操作习惯ꎻ
３) 系统能够分 ＤＢＡ 角色、分数据库用户灵活设置数据库管理策略ꎬ从而实现不同角色的 ＤＢＡ 能够访问不
同的数据库模式或数据库模式组合ꎬ实现对 ＳＱＬ 脚本的审查和审计. 对于需要审批后才能执行的脚本ꎬ需要提
交审批后才能允许执行ꎻ对于需要审计的脚本ꎬ执行审计ꎻ能够设定禁止操作数据库的时间段.
系统实施后ꎬ所有数据库服务器和应用服务器的操作系统密码及数据库系统密码收归( 修改密码) 系统和
专门运行维护部门统一管理ꎬ运行维护部门数据库主管下辖数据库运行维护组ꎬ负责全部数据库系统的运行维
护.
１ 典型运行维护流程分析
作为从事多年数据库运行维护的 ＩＴ 服务公司ꎬ一个典型的外包数据库运行维护客户存在类似的组织架构ꎬ
如表 １ 所示:
表 １ 典型的外包数据库运行维护客户组织架构
Ｔａｂｌｅ １ Ｔｙｐｉｃａｌ Ｏｕｔｓｏｕｒｃｉｎｇ Ｄａｔａｂａｓｅ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ Ｍａｉｎｔａｉｎ Ｃｕｓｔｏｍｅｒ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ
角色 工作职责 存在问题
客户 负责整个组织的 ＩＴ 系统维护. 通常设有专职的 ＤＢＡ. 系统众多ꎬ常为安全问题或性能问题而担忧.
运行维护公司 系统日常监控和维护ꎬ协助客户解决各种问题. 有专业 ＤＢＡꎬ但不懂业务. 没有发挥自身的技能优势.
软件开发公司 主要负责系统开发维护. 了解业务ꎬ但没有专业 ＤＢＡ. 操作不当会导致系统异常.
外聘专家 受公司委托的第三方公司或个人ꎬ来解决各种重大问题. 一般情况下ꎬ客户不知情. 密码易外泄.
在这种组织架构中存在以下弊端:首先ꎬ客户 ＤＢＡ 靠人工手段是管理不了所有的生产库ꎬ即使日常的维护
也需要很大的工作量(例如ꎬ修改所有数据库的密码和备份脚本). 其次ꎬ客户 ＤＢＡ 不知道在生产库中都人为执
行过什么操作. 第三ꎬ运行维护公司的专业 ＤＢＡ 与开发公司的开发工程师没有很好的结合. 如果运行维护 ＤＢＡ
能协助开发工程师对所执行的 ＳＱＬ 语句或脚本进行评审ꎬ则能减少很多潜在问题.
通过实施系统可以有效的解决以上问题.
在应用环境中ꎬ所有的生产库作为数据源记录到系统中. 客户、运行维护公司和开发公司作为角色被赋予
各种权限(ＤＤＬ、ＤＭＬ、ＤＣＬ 等)ꎬ按实际情况和各个数据源对应. 通过角色和数据源的映射ꎬ可以有效屏蔽生产
库中的实际账号和密码ꎬ从而防止密码外泄. 当运行维护或开发公司的工作人员执行 ＳＱＬ 语句时ꎬ这些语句会
被发送到端ꎬ供客户 ＤＢＡ 进行审核ꎬ只有审核通过的 ＳＱＬ 语句和脚本才能到生产环境中执行. 同时ꎬ客户 ＤＢＡ
也可以指派受信任的运行维护 ＤＢＡ 协助他完成审核工作.
经过这样的系统实施后ꎬ其实质代表了一次运行维护管理上的变革.
２ 系统实施过程
２ １ 运行流程
通过海量开源数据库审件的数据库管理和数据源管理ꎬ可以将需要被管理的生产库及其用户、口令加入到
９０５
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