多级安全数据库并发控制的研究与实现

论文摘要

信息技术的迅速发展使数据库面临的安全问题更加复杂,并发控制（Concurrency Control）是数据库安全领域的一个重要部分。本文对安全数据库并发控制理论和实现方法进行讨论,提出了NHSTM多级事务模型,并将该模型应用于NHSDB多级安全数据库的并发控制机制中。本文首先分析了传统的数据库并发控制各自存在的优缺点,总结了传统并发控制在多级安全条件下存在的问题,由此引出了多级安全数据库并发控制机制。在总结了已有的研究基础上,针对BLP多级安全模型下并发控制产生隐通道和饥饿问题,本文提出了一种多级事务模型---NHSTM模型。我们对应用NHSTM模型的,通过应用严格两段锁协议实施的并发调度中,可能存在的并发冲突,隐通道和饥饿问题进行分析,在此基础上提出了一种利用缓冲和P点的并发调度算法,并给出了该算法的并发调度正确性证明,解决多级安全条件下的隐通道和饥饿问题。同时,我们对NHSDB并发控制机制中的关键技术进行了讨论并给出了NHSDB安全数据库的并发控制机制的具体实现。最后给出本文的结论和我们进一步研究的工作。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 并发控制技术的研究现状
• 1.2 并发控制技术的选题依据和意义
• 1.3 本文的主要工作
• 1.4 本文的组织结构
• 第二章 传统的并发控制机制
• 2.1 事务与隔离级别
• 2.2 可串行化调度和调度器
• 2.3 基于锁（LOCKING）协议的并发控制机制
• 2.3.1 锁类型和锁粒度
• 2.3.2 两段锁协议
• 2.3.3 树型锁协议
• 2.4 冲突图检测（SGT）并发控制机制
• 2.5 时间戳法（TO）并发控制机制
• 2.6 乐观并发控制
• 2.7 传统并发控制机制中存在的问题
• 2.8 本章小结
• 第三章 多级安全并发控制机制
• 3.1 多级安全数据库概述
• 3.1.1 多级安全数据库管理系统的研究现状
• 3.1.2 多级安全并发控制的研究目标
• 3.1.3 多级事务的体系结构
• 3.2 多级安全模型
• 3.2.1 BLP 多级安全模型
• 3.2.2 Biba 多级安全模型
• 3.2.3 BLP 安全模型下的隐通道分析
• 3.2.4 BLP 安全模型下的饥饿问题
• 3.3 NHSTM 多级事务模型的提出
• 3.4 NHSTM 事务模型下的STRICT-2PL 并发调度冲突分析
• 3.5 NHSTM 事务模型下的一种事务调度算法
• 3.6 算法正确性证明
• 3.7 本章小结
• 第四章 NHSDB 并发控制的关键技术
• 4.1 锁表空间
• 4.2 锁表空间的并发问题
• 4.3 锁调度器
• 4.4 死锁
• 4.4.1 NHSDB 的死锁检测
• 4.4.2 NHSDB 的死锁恢复
• 4.5 事务回滚（终止）
• 4.6 本章小结
• 第五章 NHSDB 的多级安全并发控制系统的实现
• 5.1 NHSDB 的体系结构
• 5.2 NHSDB 并发控制机制的实现
• 5.2.1 NHSDB 并发控制框架
• 5.2.2 NHSDB 并发控制机制中的主要数据结构
• 5.2.3 NHSDB 并发控制机制中的主要函数
• 5.3 NHSDB 中的多用户B/S 结构
• 5.4 NHSDB 的基本数据结构
• 5.4.1 关系字典、密级属性的数据结构
• 5.4.2 系统字典
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论
• 致谢
• 在学期间研究成果与发表论文
• 参考文献