摘要：介绍常见数据库安全机制的原理：
1.身份认证
2.安全传输
3.安全审计
4.访问控制
5.数据发现
6.数据防篡改
7.加密函数
8.透明加密
9.数据脱敏
10.全密态加密
11.机密计算
1 数据库安全概述
1.1 数据库基本功能
本文讨论数据库安全，为方便理解，将大部分软件架构简化为2个主体：应用端与数据库端。
- 应用：实现业务逻辑，收集业务数据，将数据发送至数据库，由数据库提供数据存储功能，并且，要求数据库提供数据查询功能
- 数据库：存储业务数据，向应用提供SQL接口，接收应用发送的SQL语句，并处理SQL语句。同时，解决高并发、高性能、高可靠的问题
大部分场景中，应用与数据库部署于不同主机上，以下是一个应用使用数据库实现数据存储与查询的示例流程：
建立连接：应用与数据库建立网络连接
定义数据：应用向数据库发送以下SQL语句，创建1个表
CREATE TABLE t1 (c1 INT, c2 TEXT);存储数据：应用向数据库发送以下SQL语句，向表中存储数据
INSERT INTO t1 VALUES (1, 'abc');查询数据：应用向数据库发送以下SQL语句，从表中查询数据
SELECT * FROM t1;
1.2 数据库基本架构
数据库架构较复杂，此处先将数据库架构简单划分为以下3个部分：
- 数据库驱动：集成到应用内部，向应用提供编程接口，常见接口有：连接数据库、执行SQL语句等
- 计算模块：解析SQL语句，并按合理地执行流程处理SQL语句中的请求，调用存储模块接口实现数据存储与读取
- 存储模块：合理组织数据，调用IO接口，实现磁盘读写操作。向计算模块提供接口
1.3 数据库安全威胁
在应用使用数据库的过程中，攻击者可能对整个系统造成恶意攻击，攻击的最终目标是：
- 破坏业务数据：窃取、伪造、篡改、损坏等
- 破坏业务系统：拒绝服务等
攻击者针对多个系统薄弱点进行功能：
- 数据库网络：协议等
- 数据库应用：身份认证机制等
- 数据库主机：操作系统、软件（除数据库外的其他软件）、硬件等
假设应用与数据库部署在不同主机，分为是下图中的主机c和主机z，常见安全威胁的架构图如下：
1.4 数据安全架构
针对各类威胁，数据库提供多种安全机制，保护数据与数据库安全，常见的安全机制如下：
- 身份认证：阻止非法用户与数据库建立网络连接
- 安全传输：阻止非法用户窃取、篡改、伪造、..传输数据
- 安全审计：记录非法/合法用户对数据库的操作
- 访问控制：缩小非法用户对数据库的访问范围
- 数据发现：协助合法用户识别敏感数据
- 数据防篡改：识别非法用户篡改、伪造、..存储数据
- 加密函数：协助合法用户加密存储数据
- 透明加密：阻止非法用户窃取、篡改、伪造、..存储数据
- 数据脱敏：缩小非法用户对数据内容的访问范围
- 全密态加密：阻止非法用户窃取、篡改、伪造、..传输、计算、存储数据
- 机密计算：阻止非法用户窃取、篡改、伪造计算数据
按对数据处理的顺序，各安全机制的架构如下图所示：
