安全数据库的事务调度算法的研究

论文摘要

为了解决安全数据库中事务处理问题,研究了安全数据库中多级事务ACIS正确性标准。提出了基于快照的多级安全并发控制算法和基于两阶段锁和串行图的多级事务调度算法。基于快照的多级安全并发控制算法要求在每个安全级上(除系统最高安全级)为数据库创建两个快照,并且所有的高级事务都是访问数据库的某个快照而不是直接访问低级数据库。快照的引入避免了多级事务的调度算法中常见的隐通道和高级事务的饿死等问题。介绍了快照的基本概念和基于快照的并发控制算法,并且证明了该算法能够为多级事务的执行产生一个可串行化的事务历史。为了解决两阶段锁和安全性需求之间的冲突,提出了基于两阶段锁和串行图的多级事务调度算法,将两阶段锁调度限制在单个安全级内部,并且在高级事务读取低级数据时使用“软锁”以消除隐通道。引入了串行图以确保多级事务在不同安全级上的事务节串行化顺序的一致性,从而实现了整个多级事务的可串行化。描述了算法的实现过程,并证明了该算法满足多级事务的A CIS正确性标准。本文最后还研究了安全数据库系统的设计方案。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的研究内容
• 第2章 隐蔽通道和事务处理
• 2.1 引言
• 2.2 存取控制
• 2.2.1 自主访问控制
• 2.2.2 强制存取控制
• 2.2.3 基于角色的访问控制
• 2.3 推理问题
• 2.4 隐蔽通道
• 2.5 多级安全事务的正确性标准
• 2.5.1 原子性
• 2.5.2 一致性
• 2.5.3 隔离性
• 2.5.4 持久性
• 2.5.5 安全性
• 2.6 多级事务的原子性与安全性
• 2.7 本章小结
• 第3章 单级事务并发控制算法
• 3.1 引言
• 3.2 快照的基本概念
• 3.2.1 快照的定义
• 3.2.2 快照的单调性
• 3.2.3 快照的数量
• 3.2.4 快照的更新
• 3.3 基于快照的并发控制算法
• 3.3.1 快照创建的约束条件
• 3.3.2 快照创建的顺序
• 3.3.3 快照切换算法
• 3.3.4 单个安全级上的并发控制
• 3.3.5 两快照算法
• 3.4 算法分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 多级事务调度算法
• 4.1 引言
• 4.2 多级事务的基本概念
• 4.3 多级事务调度的基本算法
• 4.3.1 低-就绪-等待两阶段锁协议
• 4.3.2 低-优先多版本时间戳排序协议
• 4.3.3 低-优先混合多版本协议
• 4.4 基于两阶段锁和串行图的多级事务调度算法
• 4.4.1 串行图
• 4.4.2 多级事务间存在的冲突
• 4.4.3 基于两阶段锁和串行图的调度算法
• 4.5 算法实现与分析
• 4.5.1 算法描述
• 4.5.2 实例分析
• 4.5.3 算法正确性
• 4.6 本章小结
• 第5章 安全数据库管理系统设计方案
• 5.1 体系结构
• 5.2 实现策略/方法
• 5.3 安全级的粒度
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢