数据库安全审计分析技术研究与应用

论文摘要

随着数据库技术的迅猛发展,数据库在给人们带来便利的同时,其安全性也成为了人们日益关注的问题。数据库的安全机制也成为了众多学者不断研究的课题。传统的保护数据库的安全是采用身份认证、访问控制等安全防范措施。但是任何防范都不可能做到万无一失,一旦攻击者打破了这些安全控制,数据库的安全就会再次受到威胁。审计机制就成为了保护数据库安全的最后一道屏障,通过审计可以追踪到攻击事件,获取攻击者的有效证据。审计系统主要是由数据采集器和数据分析器组成。当前的不少主流数据库都提供了日志这一机制,日志解决了数据采集的问题。然而,面对海量的审计数据,分析数据是一个薄弱环节。寻找一种高效、准确率高的分析方法也是众多学者研究点的重点。本文针对此问题,重点研究了以Oracle为主的数据库审计机制,特别是对Oracle的日志机制进行了研究和分析。然后研究了数据挖掘相关技术,并根据数据挖掘理论,将数据挖掘技术应用到数据库的日志审计分析上。根据日志的特点,提出了关联规则挖掘和序列规则挖掘相结合的模型来提取用户正常行为规则,建立用户正常行为规则库,以检测用户当前的行为。同时,论文也探讨了关联规则挖掘和序列规则挖掘中的代表算法,特别是FP-增长算法和PrefixSpan算法。并对FP-增长算法进行了改进,改进后的算法采用二叉树作为存储结构逆序构造FP-树,在挖掘过程中递归挖掘左子树,不产生条件FP-树而得到频繁规则。实验证明,改进算法实现了时空上的有效挖掘。最后,设计了一个数据库审计分析系统,采用关联规则挖掘和序列规则挖掘来分析审计数据,形成用户正常行为规则库,以检测用户的行为。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文主要研究内容
• 1.4 文章组织结构
• 第2章 数据库安全技术及数据挖掘技术概述
• 2.1 数据库安全及常用的安全机制
• 2.1.1 身份认证机制
• 2.1.2 访问控制机制
• 2.1.3 视图机制
• 2.1.4 数据加密机制
• 2.2 数据库安全审计机制
• 2.2.1 相关标准对安全审计的要求
• 2.2.2 数据库安全审计模型及流程
• 2.2.3 Oracle 的审计机制
• 2.3 数据挖掘技术
• 2.3.1 数据挖掘的产生及定义
• 2.3.2 数据挖掘的过程
• 2.3.3 数据挖掘常用的技术
• 2.4 小结
• 第3章 数据库审计数据获取
• 3.1 审计要素分析
• 3.2 从 ORACLE日志中获取审计数据源
• 3.2.1 Oracle 日志工作机制
• 3.2.2 数据库日志分析
• 3.3 数据源的提取与筛选
• 3.4 小结
• 第4章 数据挖掘在审计分析中的应用
• 4.1 关联规则挖掘
• 4.1.1 关联规则的相关概念
• 4.1.2 Apriori 算法简介
• 4.2 FP-增长算法及改进
• 4.2.1 FP-增长算法
• 4.2.2 改进 FP-增长算法及实现
• 4.3 序列规则挖掘
• 4.3.1 序列规则挖掘的定义及相关概念
• 4.3.2 序列规则挖掘算法
• 4.4 审计数据分析
• 4.4.1 关联规则挖掘分析审计数据
• 4.4.2 序列规则挖掘分析审计数据
• 4.5 小结
• 第5章 数据库审计分析系统的设计
• 5.1 数据库审计分析系统模型
• 5.2 数据库审计分析系统功能模块设计
• 5.2.1 数据库连接
• 5.2.2 审计策略
• 5.2.3 数据预处理
• 5.2.4 数据分析
• 5.2.5 行为检测
• 5.3 小结
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录