數據庫系統的安全特性及其數據備份

南 芳

天津市第一醫院，天津 300232

數據庫，就是若干數據的集合體。這些數據存在于計算機的外存儲器上，而且不是雜亂無章地排列的。數據庫中數據量龐大，用戶訪問頻繁，有些數據具有保密性，因此數據庫要由數據庫管理系統進行科學地組織和管理，以確保數據庫的安全性和完整性。數據庫系統安全，包含兩種含義，分別為系統運行安全和系統信息安全。

1 數據庫系統的安全特性

1.1 數據獨立性

數據獨立于應用程序之外。理論上數據庫系統的數據獨立性分為兩種：1）物理獨立性。數據庫的物理結構的變化不影響數據庫的應用結構其相應的應用程序。這里的物理結構是指數據庫的物理位置、物理設備等；2）邏輯獨立性。數據庫邏輯結構的變化不會影響用戶的應用程序，數據類型的修改、增加、改變各表之間的聯系都不會導致應用程序的修改。

這兩種數據獨立性都要靠DBMS來實現。到目前為止*物理獨立性已經能基本實現，慢邏輯獨立性實現起來非常困難，數據結構一旦發生變化，一般情況，相應的應用程序都要作或多或少的修改。追求這一目標也成為數據庫系統結構復雜的一個重要原因。

1.2 數據安全性

一個數據庫能否防止無關人員得到他不應該知道的數據，是數據庫是否實用的一個重要指標。如果一個數據庫對所有的人都公開數據，那么這個數據庫就不是一個可靠的數據庫。一般地，比較完整的數據庫對數據女安全采取了以下措施：1）將數據庫中需要保護的部分與其他部分相隔離；2）使用授權規則。這是數據庫系統經常使用的一個辦沾，數據庫給用戶ID號和口令、權限。當用戶用此ID號和口令登錄后，就會獲得相應的權限。不同的用戶或操作會有不同的權限。比如，對于一個表，某人有修改權，而其他人只有查詢權；3）將數據加密，以密碼的形式存于數據庫內。

1.3 數據的完整性

數據完整性通常表明數據在可靠性與準確性上是可信賴的，也意味著數據有可能是無效的或不完整的。數據完整性包括數據的正確性、有效性和—致性。

1）正確性。數據在輸入時要保證其輸入值與定義這個表時相應的域的類型一致。如表中的某個字段為數值型，那么它只能允許用戶輸入數值型的數據，否則不能保證數據庫的正確性；2）有效性。在保證數據正確的前提下，系統還要約束數據的有效性。例如：對于月份字段，若輸入值為17，那么這個數據就是無效數據，這種無效輸入也稱為“垃圾輸入”。當然，若數據庫輸出的數據是無效的，相應的稱為“垃圾輸出”；3）一致性。當不同的用戶使用數據庫，應該保證他們取出的數據必須一致。因為數據庫系統對數據的使用是集中控制的，因此數據的完整性控制還是比較容易實現的。

1.4 并發控制

如果數據庫應用要實現多用戶共享數據，就可能在同一時刻多個用戶要存取數據，這種事件叫做并發事件。書一個用戶取出數據進行修改，修改存入數據庫之前如有其他用戶再取此數據，那么讀出的數據就是不正確的。這時就需要對這種并發操作施行控制，排除和避免這種錯誤的發生，保證數據的正確性。

1.5 故障恢復

當數據庫系統遠行時出現物理或邏輯上的錯誤時， 如何盡快將它恢復正常，這就是數據 庫系統的故障恢復功能。

2 數據庫的備份

備份對數據庫的安全來說是至關重要的。備份是指在某種介質上，如磁帶儲數據庫或部分數據庫的拷貝。

數據庫的備份不足實時的，應該什么時候做，用什么方式做，這主要取決于數據庫的不同規模和不同的用途。數據庫的備份主要考慮以下的幾個因素：備份周期；使用冷備份或是熱備份：使用增量備份或是全部備份，或者兩者同時使用：使用什么介質進行備份，備份到磁盤還是磁帶：是人工備份還是設計一個程序定期自動備份等。數據庫的備份大致有三種類型：冷備份、熱備份和邏輯備份。

2.1 冷備份

冷備份是在沒有最終用戶訪問它的情況下關閉數據庫，并將其備份。這是保持數據完整性的最好辦法，但如果數據庫太大，無法在備份窗口中完成對它的備份，該方法就不適用了。

2.2 熱備份

熱備份是在數據庫正在被寫入的數據更新時進行。熱備份嚴重依賴日志文件。在進行時，日志文件將業務指令“堆起來”，而不真正將任何數據值寫入數據庫記錄。當這些業務被堆起來時，數據庫表并沒有被更新，因此數據庫被完整地備份。

該方法有“些明顯的缺點。首先，如果系統在進行備份時崩潰，則推在日志文件中的所有業務都會被丟失，因此也會造成數據的丟失；其次，它要求DBA仔細地監視系統資源，這樣日志文件就不會占滿所有的存儲空間而不得不停止接受業務；最后，日志文件本身在某種程度上也需要被備份以便重建數據。需要考慮另外的文件并使其與數據庫文件協調起來，為備份增加了復雜度。

由于數據庫的大小和系統可用性的需求，沒有對其進行備份的其他辦法。在有些情況下，如果日志文件能決定上次備份操作后哪些業務更改了哪些記錄的話，對數據庫進行增量備份是可行的。

2.3 邏輯備份

邏輯備份使用軟件技術從數據庫提取數據并將結果寫入一個輸出文件。該輸出文件不是一個數據庫表，但是表中的所有數據是一個映像。不能對此輸出文件進行任何真正的數據庫操作。在大多數客戶機／服務器數據庫中，結構化查詢語言就是用來創建輸出文件的。該過程有些慢，對大型數據庫的全盤備份不實用。間的努力。

[1]豐華琴.多媒體教學技術與建構主義學習理論的運用及策略.南京曉莊學院學報，2006，1（1）.