kiev-security.org.ua-Защита информационных систем.Обеспечение сохранности информации в базах данных. Механизм контроля доступа

Базу данных можно определить как совокупность взаимосвязанных хранящихся вместе данных при наличии такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для одного или нескольких приложений. Хранение данных в БД организуется так, чтобы они были независимы от программ, использующих эти данные. Для добавления новых или модификации хранящихся данных, а также хранения их в БД применяется программная система управления БД (СУБД). 5.4.1. Механизм контроля доступа. СУБД, реализующие выполнение операций по обработке данных для прикладных программ, используют в процессе работы понятие "схема" и "подсхема".В понятие "схема" включается полная таблица всех типов элементов данных и типов записей, хранимых в БД.Подсхему определяют как описание данных, используемых прикладным программистом в конкретных задачах. Последовательность основных действий, реализуемых СУБД в процессе считывания записи по запросу прикладной программы, иллюстрирует рис. 5.1. На схеме цифрами отмечены основные действия, необходимые для реализации процесса чтения записи: - прикладная программа А выдает запрос на чтение записи СУБД. Сообщается идентификатор программиста, запрашивающего этот тип данных, а также передается значение ключа сегмента или записи; - СУБД получает в свое распоряжение подсхему, используемую прикладной программой А, и осуществляет в ней поиск описания данных, на которые выдан запрос; - СУБД получает в свое распоряжение схему и с ее помощью определяет, какого типа логические данные необходимы для удовлетворения запроса; - учитывая полномочия пользователя, СУБД просматривает описание физической организации БД и определяет, какую физическую запись требуется считать; - СУБД выдает операционной системе команду чтения запрошенной информации; - операционная система взаимодействует с физической памятью, в которой хранится информация; - запрошенная информация передается в системные буфера; - СУБД, сопоставляя схему и подсхему, выделяет ту логическую запись, которая запрошена прикладной программой. Любое преобразование данных, необходимость в котором возникает из-за различия в описании одних и тех же данных в схеме и подсхеме, выполняется СУБД. Если информация в БД была зашифрована, то в это время выполняется ее дешифрование; - СУБД передает данные из системных буферов в рабочую область прикладной программы; - СУБД передает прикладной программе информацию о результатах выполнения различных процедур по обслуживанию ее запроса. Эта информация отражает также сведения об ошибках, если при выполнении запроса они были; - прикладная программа обрабатывает данные, содержащиеся в ее рабочей области. здддддддддддддддддддддд© здддддддд© ЁПрикладная программа Ацдддддд1ддддддддд© здддд2дддд¦ПодсхемаЁ Ё здддддддддддд¦ Ё Ё юдддддддды Ё Ё Состояние Ё Ё Ё цдддддддддадддддддддддд¦ Ё Ё Ё Рабочая область цддддд10дддд© Ё Ё юдддддддддбдддддддддддды Ё Ё Ё Ё Ё Ё Ё Ё здддаддддадддддддддаддд© цддддддддд9дддддддддд¦ Система управления Ё 8 Ё Ё базами данных Ё здддддддддадддддддддддд© юддддддддбдддбддддддбдды здддддддд© Ё Системные буфера Ё 5 Ё Ё юдддд3ддд¦ Схема Ё юдддддддддбдддддддддддды Ё юддддд4дддддд© юдддддддды 7 Ё зддддддддаддддддддддддд© Ё цддддддддд6дддддддддд¦ Базы данных Ё Ё Ё юдддддддддддддддддддддды Ё здддддддддадддддддддддд© Ё Ё Базы данных Ё Ё зддддддддддд© юдддддддддддддддддддддды Ё ЁОписание Ё юдд¦физической Ё ЁорганизацииЁ Ёбазы данныхЁ юддддддддддды Рис. 5.1. Действия системы управления базами данных при считывании записи в рабочую область прикладной программы. В случае обновления записи прикладной программой СУБД выполняет аналогичные действия. Запрашиваемая запись считывается и модифицируется в рабочей области прикладной программы, а затем производится ее перезапись в БД. СУБД выполняет все необходимые преобразования в системных буферах. СУБД одновременно реализуется несколько запросов, поэтому ее взаимодействие с ситсемными буферами должно допускать возможность одновременного выполнения операций с различными данными. Если учесть, что в процессе работы одновременно может участвовать несколько прикладных программ, каждая из которых работает с одной или несколькими подсхемами (рис.5.2), то с точки зрения защиты информации необходимо разграничить сферы действий различных специалистов. В основе распределения сфер влияния - обеспечение независимости прикладных программ от обрабатываемых ими данных. Система должна быть так организована, чтобы сфера действия прикладного программиста (пользователя) ограничивалась прикладной программой, выделенными ей рабочими областями и набором подсхем, закрепленных за программой. При этом изменения средств, представленных в нижней части рис. 5.2, не должны приводить к необходимости изменения прикладных программ и их подсхем. Системный аналист, не связанный с физической организацией данных, работает с общей схемой данных, но не взаимодействует с физической структурой данных. Изменения в описании физической организации БД не должны приводить к изменению схемы или общего представления системного аналитика по системе. Системный программист работает с описанием физической организации БД и сфера его действия должна быть ограничена, чтобы на него не влияли никакие изменения, происходящие в прикладных программах, за исключением случая формирования новой схемы. В зависимости от принятой структуры хранения информации СУБД требуется просмотреть много записей, прежде чем будет найдена та, которую запросила прикладная программа. Считывание записей для проверки будет производиться в системные буфера, но прикладная программа о них ничего знать не будет. Она получит управление только тогда, когда запрошенная запись будет найдена и передана в рабочую область прикладной программы или если СУБД установит невозможность удовлетворения запроса. В последнем случае СУБД устанавливает соответствующий индикатор в области "состояние" прикладной программы (см. рис. 5.1) При использовании БД несколькими пользователями необходимо решить задачу защиты информации от несанкционированного считывания, изменения, искажения человеком или программой. В качестве средств защиты применяются простые компоненты (например, пароли файлов) и очень сложные (например, программная защита СУБД). В зарубежных публикациях выделяются 3 группы средств защиты при работе с БД (рис.5.3).(См. стр. 150 В.В.Шуракова "Обеспечение сохранности информации в системах обработки данных"). Они реализуются в виде отдельных подпрограмм прикладной программы, специальной подпрограммы СУБД либо включаются в состав операционной системы в процессе ее разработки. В общем случае могут быть использованы любые сочетания этих видов защиты информации. Однако, как отмечается, чаще применяются средства защиты в составе СУБД, так как в этом случае централизуются процедуры контроля со стороны администратора БД. -----------------------------------------------------------------------------© здддддддддддддддддддддд© здддддддд© | ЁПрикладная программа АЁ ЁПодсхемыЁ | Ё здддддддддддд¦ Ёпр-мы А Ё здддддддд© | Ё Ё Состояние Ё юдддддддды ЁПодсхемыЁ 1 цдддддддддадддддддддддд¦ Ёпр-мы В Ё | Ё Рабочая область Ё юдддддддды | юдддддддддддддддддддддды | -----------------------------------------------------------------------------¦ здддддддддддддддддддддд© | Ё Система управления Ё | Ё базами данных Ё | здддддддддддддддддддддд© юдддддддддддддддддддддды здддддддд© | Ё Системные буфера Ё Ё Схема Ё 2 юдддддддддддддддддддддды здддддддддддддддддддддд© юдддддддды | Ё Базы данных Ё | юдддддддддддддддддддддды | -----------------------------------------------------------------------------¦ здддддддддддддддддддд© | здддддддддддд© здддддддддддд© здддддддддддд© ЁОписание физической Ё | ЁБаза данных Ё ЁБаза данных Ё ЁБаза данных Ё Ёорганизации базы Ё 3 юдддддддддддды юдддддддддддды юдддддддддддды юдддддддддддддддддддды | | -----------------------------------------------------------------------------ы 1.Сфера действий прикладного программиста. 2.Сфера действий специалиста по системному анализу. 3.Сфера действий системного программиста. Рис.5.2. Механизм работы системы управления БД.

24. Обеспечение сохранности информации в базах данных. Механизм контроля доступа