基于PKI和PMI的安全数据库系统的研究与设计

论文摘要

随着计算机技术的飞速发展,数据库应用系统的范围越来越广,80%的机关、企、事业单位都根据自己的实际需要应用了数据库应用系统。与此同时,数据库的安全问题也日益严重。Oracle公司2010年发表的全面数据库安全性报告中指出,有三分之二的敏感数据和受管制数据保存于数据库中,这些数据一旦暴露,将给企业和个人带来不可估量的损失。因此,如何有效地保证数据库系统的安全,实现数据的保密性、完整性和有效性,已经成为业界人士探索研究的重要课题之一。本文针对MIS网管系统存在的数据库安全隐患,通过比较各种隐患的解决办法,提出了将PKI和PMI技术引入到安全数据库系统的设计方案。该方案利用PKI中的数字证书进行身份验证以及数据加密密钥的安全存储；且利用PMI颁发的属性证书来验证和控制用户的访问权限,相对传统的访问控制列表技术,采用属性证书效率更高,而且通过第三方信任中心验证权限,与数据库自身的鉴权体系相隔离,避免数据库系统管理员权限过大,从访问控制角度保证数据库系统的安全性。本文在分析了PKI/PMI安全技术的基础上,设计出了一个完整的基于PKI和PMI的安全数据库系统,并对系统的各个功能模块进行了详细的研究和设计,最后对整个系统的安全性进行了评估,并指出了本文下一步需要研究和解决的问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 开发背景
• 1.2 国内外研究技术开发状况
• 1.3 论文的主要工作
• 1.4 论文的组织结构
• 第二章 数据库安全技术
• 2.1 数据库加密技术
• 2.1.1 加密粒度的选择
• 2.1.2 加密层次的选择
• 2.2 密码学技术研究
• 2.2.1 对称密码体制
• 2.2.2 非对称密码体制
• 2.2.3 对称与非对称密钥加密比较
• 2.2.4 公钥基础设施PKI
• 2.3 访问控制技术
• 2.3.1 自主访问控制技术
• 2.3.2 强制访问控制技术
• 2.3.3 基于角色的访问控制技术
• 2.3.4 三种访问控制技术比较
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于PKI和PMI的安全数据库系统研究
• 3.1 MIS网管系统中数据库存在的安全隐患
• 3.2 安全数据库系统加密方案研究
• 3.2.1 安全数据库系统加密算法的选择标准
• 3.2.2 安全数据库系统的加密方案
• 3.3 基于PKI的安全数据库系统身份认证方案
• 3.3.1 公钥基础设施PKI
• 3.3.2 证书认证机构CA
• 3.3.3 基于PKI技术的安全数据库系统
• 3.4 基于PMI的安全数据库访问控制方案研究
• 3.4.1 权限管理基础设施PMI
• 3.4.2 基于PMI的安全数据库系统访问控制方案
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于PKI和PMI的安全数据库系统设计
• 4.1 安全数据库系统的设计目标
• 4.2 安全数据库系统的总体框架设计
• 4.3 系统功能模块设计
• 4.3.1 用户身份认证
• 4.3.2 访问权限控制模块
• 4.3.3 数据库加密模块
• 4.3.4 密钥管理模块
• 4.4 系统的安全性分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文