电力信息与通信技术
2017年第15卷第12期
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网
络
安
全
electric power ict
...........................
一种基于访问标记的安全数据库
审计方法
杨利兵
1
，缪燕
1
，邢艳
1
，史成良
2
（1. 北京许继电气有限公司，北京 100085；2. 武汉大学 计算机学院，湖北 武汉 430072）
摘要：目前国内各类计算机信息系统在行业应用中普遍使用国外厂商开发的数据管理系统，但这类
系统普遍存在用户操作不透明、审计效率低等问题。为了实现高效安全的细粒度实时审计功能，提
出了一种基于访问标记的安全数据库审计方法，针对普通数据和高安全级别数据分别采用基于角
色权限和基于访问凭证的标记方法，实现了高效安全的细粒度权限实时审计功能。该审计方案已
应用于国网数据库管理软件 sg-rdb 中，系统测试和实际应用结果表明，该方案能够提供高性能
的实时审计服务，可满足行业应用要求。
关键词：数据库审计；访问标记；安全数据库；实时审计
中图分类号：tp392 文献标志码：a 文章编号：2095-641x(2017)
12
-0041-06 doi：10.16543/j.2095-641x.electric.power.ict.2017.
12
.008
0 引言
随着信息技术的高速发展，各类计算机应用系
统活跃在各个行业的不同领域。尽管各类系统实现
的功能各不相同，但无论是部署于大型企业和商业组
织的企业级应用，还是开发者出于兴趣编写的个人应
用，数据库系统是所有应用系统数据存储和管理的核
心，存储着整个应用系统中最重要的数据。然而，数
据库系统往往面临许多的安全威胁，不仅外部攻击者
会攻击应用系统所在服务器，一些拥有特权的内部
人员也有可能从内部对应用系统进行破坏，采用实
时审计技术来对数据库用户操作进行快速准确的权
限审计，能够有效防范内部管理人员的越权操作。
目前，在数据库系统领域，现有的成熟商用数据
库系统包括oracle、microsoft sql server、db2等，
它们都有各自的高效安全的审计系统，但这类审计
方案往往应用于国外厂商的数据库管理系统中。而
在国内，在很多高机密级别的应用场景中，出于对高
安全性要求的考虑，无法直接使用国外厂商提供的
技术解决方案，因此在国产自主研发的数据库系统
中研究并部署数据库审计系统则成为亟待解决的问
题。国网数据库管理软件sg-rdb是基于开源数
据库postgresql内核系统进行的二次开发和封装，
sg-rdb具备关系型数据库的基本功能，通过数据
库安全标记和三权分立实现了强制访问控制，并开
发定制了一系列异构数据库接口和主从读写分离等
高可用集群功能。但sg-rdb在数据库审计方面依
旧存在postgresql本身数据库审计功能不足的问
题，基于国产数据库sg-rdb进行安全数据审计方
案的研究与开发，成为亟待解决的课题。
审计功能主要是为了确认数据库系统中用户对
数据库进行访问时所遵守的访问策略的合法性
[1]
。
如果只是对用户操作结果进行审计，往往会有许多
不足之处，一方面用户可能通过多次合法操作来实
现不合法的目的，另一方面过于细粒度的审计往往
也会带来效率的降低。目前存在很多种针对数据库
的审计方式，如基于推理的审计
[2]
、基于网络侦听的
审计
[3-4]
、面向数据操作的审计
[5-9]
、基于日志的审计
等
[10]
。在基于网络侦听的审计方式中，审计系统会
捕获、过滤、分析数据库系统中服务器和客户端通信
的数据，根据分析结果按照策略分类进行审计操作。
这类审计操作对于数据包的分析方式有较高要求，
同时这类系统不利于推广，解析和审计策略必须针
对不同的数据库进行调整
[11-12]
，不易针对用户的详细
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