数据库安全、权限与数据组织

### 数据库安全、权限与数据组织 在数据库应用开发中，数据的安全性、用户权限管理以及数据的组织方式至关重要。本文将详细介绍数据库连接与权限、数据组织以及视图如何增强数据安全性等方面的内容。 #### 1. 数据库连接与权限 要连接到数据库服务器，需要一个数据库账户。通常，该账户由密码保护，或者要求用户已通过计算机操作系统的身份验证。这一过程被称为身份验证。需要注意的是，大多数数据库管理系统（DBMS）产品中，数据库账户和系统账户是不同的，多人可以使用同一个数据库账户同时连接到数据库，甚至可以从不同的系统账户进行连接。不过，DB2 是个例外，它依赖现有的系统账户，无需创建数据库账户。 连接权限受到严格控制，用户可能只能从网络中的部分机器连接到数据库服务器。操作系统的身份验证通常要求用户从运行 DBMS 软件的同一台机器进行连接，并且系统账户与数据库账户之间存在关联，这种关联通常源于操作系统和数据库中相似的账户名。有时，管理员会明确将系统账户映射到数据库账户，以便用户无需密码即可连接。 连接到数据库只是开始，要进行更多操作，还需要特殊权限，权限主要分为两类： - **系统权限**：大致对应 SQL 中的数据定义语言（DDL）部分，涉及数据库中对象的创建、修改和删除等操作。例如，创建表、存储过程和触发器等都需要相应的系统权限。除 MySQL 外，在自己创建的表上创建索引通常不需要特殊权限，但在 MySQL 中，后续添加索引需要特殊权限。系统权限由管理员授予，管理员会为开发人员、应用表所有者和普通用户创建账户，并通过特权账户连接到数据库来授予权限。如果遇到权限不足的错误信息，应联系数据库管理员解决。 - **数据权限**：也称为对象权限或表权限，对应 SQL 中的数据操作语言（DML）部分，包括查询、插入、更新和删除数据等操作。创建表时，用户对该表拥有所有权限，但通常不会将如此广泛的权限授予所有用户，而是希望以受控的方式共享数据。例如，在电子商务网站中，普通用户可以创建新订单，但只有部分员工可以添加新商品、更新价格或创建促销活动，并且不允许任何人删除表。此外，数据权限还包括调用存储过程或函数的权限。 在 SQL 中，使用 `grant` 关键字授予权限，使用 `revoke ... from` 关键字撤销权限。例如： ```sql -- 授予查询 countries 表的权限 grant select on countries to john_doe; -- 授予多个权限 grant select, insert on movies to john_doe; grant select, insert, delete on credits to john_doe; grant select, insert, update(died) on people to john_doe; -- 撤销删除 credits 表的权限 revoke delete on credits from john_doe; ``` 权限还可以传递，但初始权限必须带有 `with grant option` 限定符。不过，这种功能很少使用，为了安全起见，通常只有对象所有者才能授予权限。 #### 2. 数据组织 在开发实际的数据库应用时，不仅要考虑表和程序，还要考虑如何组织数据，以便将应用安装到不同的计算机上。大多数情况下，不能要求用户使用专用的数据库服务器，因此需要将应用集成到现有的数据库服务器中。 所有 DBMS 产品都认为，一个应用所需的数据库对象集合（包括表、视图、索引、存储过程和函数等）应称为一个模式（schema）。对象在模式中创建，模式有名称，且表名在模式内是唯一的。用户引用表时，通常需要在表名前加上模式名和点号。例如： ```sql select title, year_released from moviedb.movies where country = 'jp'; ``` 然而，在应用中指定模式名可能存在一些问题，如 SQL 语句冗长、可能与现有模式名冲突以及难以切换到不同的模式进行培训等。因此，所有产品都提供了更改用户默认模式或创建表别名的方法。 模式由数据库账户拥有，该账户可以授予其他账户访问或修改模式中表的权限，或运行存储过程的权限。在实际应用中，如果有大量数据库账户，数据库管理员会创建权限组，即角色（role），并将角色授予数据库账户。例如： ```sql -- 在 Oracle、DB2 或 Postgres 中创建角色 create role moviedb_user; -- 在 SQL Server（7 及以上版本）中创建角色 sp_addapprole 'moviedb_user'; ``` 部分产品还允许将权限授予 `public`，表示所有用户，包括现有账户和未来创建的账户。 #### 3. 视图增强数据安全性 视图不仅可以作为复杂查询的便捷表示，还在数据访问控制方面发挥着重要作用。 ##### 3.1 排除用户可见的列 在表中，某些列可能包含敏感信息，如信用卡号、出