异构和联邦数据库系统的安全保障

### 异构和联邦数据库系统的安全保障 在当今数字化时代，数据库系统的安全性至关重要，尤其是在异构和联邦数据库环境中。不同系统之间的数据共享、交互以及安全策略的整合面临着诸多挑战。接下来，我们将深入探讨异构和联邦数据库系统的安全相关问题。 #### 1. 系统交互与协商 在异构和联邦数据库系统中，不同组件之间的交互需要进行协商。例如，系统 1 向系统 2 发送信息时，前提是系统 2 不会让系统 3 访问该信息。这就需要系统 1 和系统 2 进行协商。目前，关于信任管理和协商系统已经有了很多研究。 #### 2. 架构类型 - **安全联邦数据库系统**：具备特定的架构，包含全局用户、本地用户，通过分布式处理器连接多个安全数据库管理系统（SDBMS）和安全数据库，各部分协同工作，保障数据的安全交互。 - **多级安全联邦数据库系统（MLS/FDBMS）**：当组件数据库管理系统具备多级安全特性时，可以设计出多级安全联邦数据库系统。 #### 3. 模式集成 异构性的一个重要方面是模式异构，即不同系统基于不同的数据模型，如关系系统和对象系统。为了解决这种冲突，可以采用以下方法： - **采用通用数据模型**：将不同系统的构造转换为通用数据模型的构造。在考虑安全属性时，要确保各个系统执行的策略得以维持。 - **双向转换**：在某些情况下，需要进行双向转换，将一个数据模型的构造转换为另一个数据模型的构造。 模式集成的过程可以参考以下架构： | 层次 | 描述 | | ---- | ---- | | 第 1 层 | 组件级的安全模式，如组件 A、B 和 C 的组件模式 | | 第 2 层 | 组件的通用模式，如组件 A、B 和 C 的通用模式 | | 第 3 层 | 组件的导出模式，组件可能向不同的联邦导出不同的模式 | | 第 4 层 | 联邦模式，集成组件的导出模式 | | 第 5 层 | 外部模式，为不同类别的用户提供的模式 | 在转换过程中，必须确保安全性。 #### 4. 策略集成 安全策略集成也是关键问题。每个系统会向联邦导出安全策略，并且组件系统对外部用户有更严格的访问控制要求。导出策略可能包含本地系统执行规则之外的访问控制规则。主要挑战在于确保联邦层面不会出现安全违规。以下是策略集成的架构： | 层次 | 描述 | | ---- | ---- | | 第 1 层 | 组件级的策略，如组件 A、B 和 C 的组件策略 | | 第 2 层 | 组件的通用策略，如组件 A、B 和 C 的通用策略 | | 第 3 层 | 组件的导出策略，组件可能向不同的联邦导出不同的策略 | | 第 4 层 | 联邦策略，集成组件的导出策略 | | 第 5 层 | 外部策略，为不同类别的用户提供的策略 | 当系统具有不可比较的安全级别时，如系统 A 处理非机密到机密范围，系统 B 处理秘密到绝密范围，它们可以通过某种可信防护进行通信。如果有第三个系统具有重叠的安全级别，如从机密到秘密，那么系统 A 和系统 B 可以通过系统 C 进行通信。 ```mermaid graph LR A[系统 A: 非机密 - 机密] -->|可信防护| B[系统 B: 秘密 ```