Реализация защиты данных в различных системах

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 обязательного 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. 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, ведение 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 приложению информационной системы соответствует набор действий, которые он может выполнять по отношению к определенным объектам. Проверка подлинности означает достоверное подтверждение того, что пользователь или приложение, 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 СУБД, поддерживающих однобазовую архитектуру (например, Oracle), 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.

Управление доступом в SQL

В стандарте SQL определены два оператора: GRANT и REVOKE пре­доставления и отмены привилегий соответственно.

Оператор предоставления привилегий имеет следующий формат:

GRANT {<список действий> | ALL PRIVILEGES }

ON <имя_объекта>

ТО {<имя_пользователя> | PUBLIC }

[WITH GRANT OPTION ]

Здесь список действий определяет набор действий из обще допустимого перечня действий над объектом данного типа.

Параметр ALL PRIVILEGES указывает, что разрешены все действия из допустимых для объектов данного типа.

<имя_объекта> — задает имя конкретного объекта: таблицы, представления, хра­нимой процедуры, триггера.

<имя_пользователя> или PUBLIC определяет, кому предоставляются данные приви­легии.

Параметр WITH GRANT OPTION является необязательным и определяет режим, при котором передаются не только права на указанные действия, но и право переда­вать эти права другим пользователям. Передавать права в этом случае пользова­тель может только в рамках разрешенных ему действий.

Рассмотрим пример, пусть у нас существуют три пользователя с абсолютно уни­кальными именами user1, user2 и user3. Все они являются пользователями од­ной БД.

Userl создал объект Tab1, он является владельцем этого объекта и может пере­дать права на работу с эти объектом другим пользователям. Допустим, что поль­зователь user2 является оператором, который должен вводить данные в Tab1 (например, таблицу новых заказов), а пользователь user3 является менеджером отдела, который должен регулярно про­сматривать введенные данные.

Для объекта типа таблица полным допустимым перечнем действий является на­бор из четырех операций: SELECT, INSERT, DELETE, UPDATE. При этом операция об­новления может быть ограничена несколькими столбцами.

Общий формат оператора назначения привилегий для объекта типа таблица бу­дет иметь следующий синтаксис:

GRANT {[SELECT][.INSERT][.DELETE][.UPDATE

(<список столбцов>)]} ON <имя_таблицы>

TO {<имя_пользователя> | PUBLIC }

[WITH GRANT OPTION ]

В рассматриваемом случае необходимо выполнить следующие назначения:

GRANT INSERT

ON Tab1

TO user2

GRANT SELECT

ON Tab1

TO user3

Эти назначения означают, что пользователь user2 имеет право только вводить новые строки в отношение Tab1, а пользователь user3 имеет право просматри­вать все строки в таблице Tab1.

При назначении прав доступа на операцию модификации можно уточнить, зна­чение каких столбцов может изменять пользователь. Допустим, что менеджер отдела имеет право изменять цену на предоставляемые услуги. Предположим, что цена задается в столбце SENA таблицы Tab1. Тогда операция назначения при­вилегии пользователю user3 может измениться и выглядеть следующим образом:

GRANT SELECT, UPDATE (SENA)

ON Tab1

TO user3

Если наш пользователь user1 предполагает, что пользователь user4 может его за­мещать в случае его отсутствия, то он может предоставить этому пользователю все права по работе с созданной таблицей Tab1.

GRANT ALL PRIVILEGES

ON Tab1

TO user4

WITH GRANT OPTION

В этом случае пользователь user4 может сам назначать привилегии по работе с таблицей Tab1 в отсутствие владельца объекта пользователя user1. Поэтому в случае появления нового оператора пользователя user5 он может назначить ему права на ввод новых строк в таблицу командой:

GRANT INSERT

ON Tab1

TO user5

Если при передаче полномочий набор операций над объектом ограничен, то пользователь, которому переданы эти полномочия, может передать другому пользователю только те полномочия, которые есть у него, или часть этих полно­мочий. Поэтому если пользователю user4 были делегированы следующие полно­мочия:

GRANT SELECT, UPDATE, DELETE

ON Tab1

TO user4

WITH GRANT OPTION

то пользователь user4 не сможет передать полномочия на ввод данных пользова­телю user5, потому что эта операция не входит в список разрешенных для него самого.

Кроме непосредственного назначения прав по работе с таблицами эффектив­ным методом защиты данных может быть создание представлений, которые бу­дут содержать только необходимые столбцы для работы конкретного пользова­теля и предоставление прав на работу с данным представлением пользователю.

Так как представления могут соответствовать итоговым запросам, то для этих представлений недопустимы операции изменения, и, следовательно, для таких представлений набор допустимых действий ограничивается операцией SELECT. Если же представления соответствуют выборке из базовой таблицы, то для та­кого представления допустимыми будут все 4 операции- SELECT, INSERT, UPDATE и DELETE.

Для отмены ранее назначенных привилегий в стандарте SQL определен опера­тор REVOKE. Оператор отмены привилегий имеет следующий синтаксис:

REVOKE {<список операций>| ALL PRIVILEGES}

ON <имя_объекта>

FROM {<список пользователей | PUBLIC }

(CASCADE | RESTRICT }

Параметры CASCADE или RESTRICT определяют, каким образом должна произво­диться отмена привилегий. Параметр CASCADE отменяет привилегии не только пользователя, который непосредственно упоминался в операторе GRANT при пре­доставлении ему привилегий, но и всем пользователям, которым этот пользова­тель присвоил привилегии, воспользовавшись параметром WITH GRANT OPTION.

Например, при использовании операции

REVOKE ALL PRIVILEGES

ON Tab1

TO user4 CASCADE

будут отменены привилегии и пользователя user5, которому пользователь user4 успел присвоить привилегии.

Параметр RESTRICT ограничивает отмену привилегий только пользователю, не­посредственно упомянутому в операторе REVOKE. Но при наличии делегирован­ных привилегий этот оператор не будет выполнен.Так, например, операция:

REVOKE ALL PRIVILEGES

ON Tab1

TO user4 RESTRICT

не будет выполнена, потому что пользователь user4 передал часть своих полно­мочий пользователю user5.

Посредством оператора REVOKE можно отобрать все или только некоторые из ра­нее присвоенных привилегий по работе с конкретным объектом. При этом из описания синтаксиса оператора отмены привилегий видно, что можно отобрать привилегии одним оператором сразу у нескольких пользователей или у целой группы PUBLIC.

Поэтому корректным будет следующее использование оператора REVOKE

REVOKE INSERT

ON Tab1

TO user2, user4 CASCADE

При работе с другими объектами изменяется список операций, которые исполь­зуются в операторах GRANT и REVOKE.

По умолчанию действие, соответствующее запуску (исполнению) хранимой про­цедуры, назначается всем членам группы PUBLIC.

Если необходимо изменить это условие, то после создания хранимой процедуры необходимо записать оператор REVOKE

REVOKE EXECUTE

ON COUNT_EX

TO PUBLIC CASCADE

И теперь можно назначить новые права пользователю user4

GRANT EXECUTE

ON COUNT_EX

TO user4

Системный администратор может разрешить некоторому пользователю созда­вать и изменять таблицы в некоторой БД. Тогда он может записать оператор предоставления прав следующим образом:

GRANT CREATE TABLE ALTER TABLE DROP TABLE

ON DB_LIB

TO user1

В этом случае пользователь user1 может создавать, изменять или удалять табли­цы в БД DB_LIB, однако он не может разрешить создавать или изменять таблицы в этой БД другим пользователям, потому что ему дано разрешение без права де­легирования своих возможностей.

В некоторых СУБД пользователь может получить права создавать БД. Напри­мер, в MS SQL Server системный администратор может предоставить пользова­телю main_user право на создание своей БД на данном сервере. Это может быть сделано следующей командой:

GRANT CREATE DATABASE

ON SERVER_0

TO main_user

По принципу иерархии пользователь main_user, создав свою БД, теперь может предоставить права на создание или изменение любых объектов в этой БД дру­гим пользователям.

В СУБД, которые поддерживают однобазовую архитектуру, такие разрешения недопустимы. Например, в СУБД Oracle на сервере создается только одна БД, но пользователи могут работать на уровне подсхемы (части таблиц БД и свя­занных с ними объектов). Поэтому там вводится понятие системных привиле­гий. Их очень много, 80 различных привилегий.

Для того чтобы разрешить пользователю создавать объекты внутри этой БД, используется понятие системной привилегии, которая может быть назначена од­ному или нескольким пользователям. Они выдаются только на действия и кон­кретный тип объекта. Поэтому если системный администратор предо­ставил пользователю право создания таблиц (CREATE TABLE), то для того чтобы он мог создать триггер для таблицы, ему необходимо предоставить еще одну системную привилегию CREATE TRIGGER. Система защиты в Oracle считается од­ной из самых мощных, но это имеет и обратную сторону — она весьма сложная. Поэтому задача администрирования в Oracle требует хорошего знания как се­мантики принципов поддержки прав доступа, так и физической реализации этих возможностей.