7/21/2019 Unit 9 Protectia-BD

http://slidepdf.com/reader/full/unit-9-protectia-bd 1/7

97

Unitatea 9. Protecţia şi securitatea bazelor de date 

Obiective

După parcurgerea acestei unităţi studentul: 

- va înţelege aspectele care definesc protecţia datelor  ;

- va înţelege  tehnicile de asigurare a integrităţii datelor din

baza de date ; 

- va înţelege met odele de asigurare a securităţii datelor . 

Protecţia bazelor de date constă dintr -un set de măsuri umane şi

facilităţi oferite de SGBD prin care se urmăreşte asigurarea

integrităţii datelor, definită ca fiind corectitudinea datelor introduse şi

manipulate, şi a securităţii datelor, ce vizează interzicerea accesului

la date pentru persoanele ce nu au competenţe în folosirea lor.

 Aceasta capătă o importanţă deosebită în contextul extinderii folosirii

configuraţiilor cu număr mare de utilizatori şi cu un volum mare de

date de prelucrat. În ceea ce priveşte sfera de acţiune a metodelor utilizate pentru

protecţia datelor, pot fi puse în evidenţă două tendinţe: protecţia

 împotriva unor defecte sau erori accidentale şi protecţia completă

care realizează în plus faţă de prima şi protecţia contra unor acţiuni

voite. Teoretic, toate sistemele ar trebui să asigure protecţia

completă a datelor. În practică însă, costul protecţiei, care creşte pe

măsură ce sunt reduse posibilităţile de apariţie a unor erori şi deviolare a confidenţialităţii datelor, este cel care dictează

complexitatea metodelor de protecţie care vor fi utilizate.  Aspectele

protecţiei bazelor de date ce vor fi prezentate mai jos se bazează pe

presupunerea că, la nivelul sistemului de operare, protecţia

informaţiilor din bazele de date este asigurată. 

7/21/2019 Unit 9 Protectia-BD

http://slidepdf.com/reader/full/unit-9-protectia-bd 2/7

98

9.1. Integritatea datelor

Corespunzător situaţiilor care pot genera apariţia unor date

incorecte în baza de date, se disting trei aspecte ale asigurării

integrităţii datelor: 

1. Asigurarea integrităţii semantice a datelor   - presupune

prevenirea introducerii unor date incorecte şi a efectuării unor

prelucrări greşite. Dacă acest lucru nu va fi împiedicat sau

semnalat imediat, datele vor fi utilizate în alte prelucrări,

declanşându-se astfel un proces necontrolat de alterare a

bazei de date. Cu cât sesizarea unei erori are loc după o

perioadă mai mare, cu atât efectele ei vor fi mai greu de

controlat.

2. Controlul accesului concurent la date  - presupune

prevenirea obţinerii unor rezultate incorecte din execuţia

concurentă (simultană) a unor prelucrări în regim multiutilizator.

O altă problemă care poate apare la prelucrarea concurentă

este dată de interblocare. Aceasta înseamnă că două tranzacţiiblochează anumite resurse, apoi solicită fiecare resursele

blocate de cealaltă. 

3. Salvarea şi restaurarea bazei de date. Au ca scop

readucerea datelor la o formă consistentă în urma unor

evenimente care au alterat corectitudinea lor precum:

funcţionarea anormală sau o cădere a SGBD sau a

sistemului de operare;defecţiune fizică a suportului fizic pe care este memorată

baza de date.

 În primul caz, prin întreruperea tranzacţiilor active în momentul

respectiv, baza de date va rămâne într -o stare de inconsistenţă.  În

cel de-al doilea caz, suportul pe care rezidă baza de date va fi

inutilizabil, deci toate datele se vor pierde.

7/21/2019 Unit 9 Protectia-BD

http://slidepdf.com/reader/full/unit-9-protectia-bd 3/7

99

Pentru restaurarea bazei de date este necesară existenţa unor

informaţii despre derularea tranzacţiilor până în momentul întreruperii

lucrului şi aplicarea, după caz a uneia din următoarele tehnici de

restaurar e de bază: 

- derularea înapoi a tranzacţiilor  (ROLLBACK) - care presupune

anularea modificărilor efectuate de acestea asupra bazei de

date;

- derularea înainte a tranzacţiilor completate dar nereflectate în

baza de date (ROLLFORWARD) - care presupune efectuarea

acelor transformări prin care baza de date restaurată să

conţină rezultatele acestora. Se observă deci că tranzacţia poate fi considerată unitatea de

restaurare, în sensul că baza de date restaurată trebuie, fie să

reflecte rezultatele finale ale tranzacţiilor, fie să nu fie afectată de

acestea.

Procesul de restaurare utilizează o serie de infromaţii obţinute prin

aplicarea unei anumite strategii de salvare.

Datele salvate pot fi diferite combinaţii între: - copii ale bazei de date şi copii ale jurnalelor  acesteia;

- jurnale ale tranzacţiilor; 

- jurnale ale imaginii înregistrărilor din baza de date.

Copiile bazei de date pot fi realizate automat de către sistem la

anumite intervale de timp, sau la comanda administratorului bazei de

date, ori de câte ori este nevoie, de preferat pe suporturi magnetice

diferite de cele pe care este stocată  baza de date. În cazul uneideteriorări a suportului magnetic care păstrează baza de date,

acesta este singura posibilitate de recuperare a bazei de date.

Jurnalul tranzacţiilor  este un fişier special, întreţinut de SGBD, în

care sunt memorate informaţii despre tranzacţiile efectuate asupra

bazei de date, cum sunt:

identificatorul sau codul tranzacţiei; 

momentul începerii execuţiei tranzacţiei; 

7/21/2019 Unit 9 Protectia-BD

http://slidepdf.com/reader/full/unit-9-protectia-bd 4/7

100

numărul terminalului sau identificatorul utilizatorului care a

iniţiat tranzacţia; 

datele introduse;

 înregistrările modificate şi tipul modificării. 

Pe baza lui va putea fi stabilită ulterior succesiunea corectă şi

natura prelucrărilor efectuate în intervalul de timp pentru care trebuie

să se sigure restaurarea bazei de date. 

Jurnalul imaginilor   se deosebeşte de jurnalul tranzacţiilor prin

aceea că el nu conţine descrierea operaţiilor efectuate asupra bazei

de date ci efectul acestora. Poate îmbrăca una din urmăroarele

forme:

 jurnalul cu imaginea înregistrărilor după modificare (after

image) - va conţine copia fiecărei înregistrări ce este

modificată, în forma rezultată după modificare; 

 jurnalul cu imaginea înregistrărilor înaintea unei modificări

(before image) - va conţine copia fiecărei înregistrări ce

este modificată,  în forma iniţială, anterioară efectuării

modificării;  jurnalul care conţine atât imaginea înregistrărilor inainte

cât şi după modificare. 

Restaurarea bazei de date se poate face automat sau manual.

9.2. Securitatea bazei de date

 Asigurarea securităţii bazei de date presupune interzicereaaccesului neautorizat la date. Aceasta se realizează cu ajutorul unui

set de măsuri de protecţie umane, software şi hardware. 

O primă astfel de măsură o poate constitui izolarea sistemului de

calcul în încăperi în care accesul persoanelor să fie permis pe bază

de legitimaţii sau a altor forme de identificare. 

Un alt nivel de protecţie îl poate constitui stabilirea de parole pe

baza cărora să fie permis accesul la resursele sistemului de calcul.

7/21/2019 Unit 9 Protectia-BD

http://slidepdf.com/reader/full/unit-9-protectia-bd 5/7

101

 În timpul lucrului efectiv cu baza de date se va verifica dacă

utilizatorul are dreptul de a executa un tip de operaţie asupra

anumitor date. SGBD poate ţine şi un jurnal pentru urmărirea

accesului la baza de date, pe baza căruia pot fi depistate  încercările

de acces neautorizat la baza de date.

Pentru cererile de intrare/ieşire transmise sistemului de operare de

către SGBD sunt posibile verificări suplimentare referitoare la

utilizarea corectă a fişierelor sau a funcţiilor sistemului de operare. 

Hardware-ul poate să ofere o protecţie suplimentară, ca de

exemplu transferarea datelor numai în zona de memorie controlată

de SGBD. De asemenea, datele pot fi memorate pe suportul extern într-o formă criptată. 

 În continuare vor fi prezentate următoarele mecanisme de

asigurare a securităţii datelor din baza de date: 

1. Autorizarea şi controlul accesului la date  presupune

identificarea utilizatorilor, restricţionarea accesului acestora la date

precum şi restricţionarea operaţiilor ce pot fi executate asupra datelor

accesate.Cea mai mare parte a SGBD-urilor actuale folosesc pentru

identificarea utilizatorilor parole. Fiecare parolă va fi asociată cu

anumite drepturi de acces la date, ea nefind decât un prim obstacol

pentru cei care încearcă să violeze securitatea bazei de date.

 Astfel, pentru fiecare utilizator identificat prin parolă, SGBD

menţine o listă a privilegiilor acestuia. De asemenea, utilizatorii pot fi

asociaţi unor grupuri de utilizatori, la drepturile fiecăruie dăugându-sedrepturile stabilite pentru grupul respectiv. Privilegiile unui utilizator

depind astfel de clasa de utilizatori  căreia îi aparţine. Din acest

punct de vedere, utilizatorii se împart în: administratorul bazei de

date care are toate drepturile asupra acesteia, utilizatori proprietari

de obiecte (tabele, viziuni, proceduri), un obiect fiind întotdeauna în

proprietatea celui care-l creează, şi utilizatorii obişnuiţi, care nu au în

proprietate obecte şi nu au alte privilegii decât cele moştenite ca

7/21/2019 Unit 9 Protectia-BD

http://slidepdf.com/reader/full/unit-9-protectia-bd 6/7

102

membrii ai unui grup sau menţionate explicit de administratorul bazei

de date.

2. Definirea şi utilizarea viziunilor . Viziunile (schemele externe)

sunt partiţii logice ale bazei de date. Ele sunt definite pentru diferiţi

utilizatori în raport cu necesităţile acestora de a avea acces la date ,

putând fi utilizate pentru a restricţiona accesul la date. 

Privilegiile pentru o viziune sunt specificate independent de cele

pentru obiectele pe baza căreia este definită. Securitatea datelor

este asigurată prin definirea tuturor drepturilor necesare unui

utilizator pentru o viziune şi revocarea drepturilor pentru obiectele

iniţiale. Această modalitate este suficientă în cazul în care asupra datelor

viziunii este permisă doar operaţia de citire. Pentru operaţia de

modificare trebuiesc avute în vedere efectele laterale pe care

aceasta le poate produce asupra obiectelor iniţiale. Utilizatorului nu

trebuie să i se permită să efectueze asupra viziunii acele operaţii

care pot afecta obiectele iniţiale. În caz contrar, pot să apară erori

sau inconsistenţe în baza de date.3. Realizarea de proceduri speciale. Unele SGBD oferă

facilitatea definirii unor proceduri ce vor fi păstrate la nivelul

sistemului într-o formă precompilată.

 În cadrul acestor proceduri vor fi specificate explicit operaţiile ce

trebuie efectuate asupra datelor. Utilizatorului i se va acorda dreptul

de execuţie a acestor proceduri şi i se va interzice accesul direct la

obiectele bazei de date gestionate de procedură. 4. Criptarea datelor  este operaţia de codifcare a datelor în timpul

stocării sau al transportului, astfel încât descifrarea lor să poată fi

făcută numai de posesorii de cod. 

La nivelul SGBD această facilitate poate îmbrăca două forme: 

existenţa unor rutine speciale care realizează criptarea

datelor la cerere sau automat;

7/21/2019 Unit 9 Protectia-BD

http://slidepdf.com/reader/full/unit-9-protectia-bd 7/7

103

existenţa unor instrumente de criptare care permit

utilizatorului să-şi realizeze propriile rutine de criptare. 

Procesul efectiv de criptare presupune folosirea unui sistem de

cifrare, ale cărui componente sunt: 

1. Algoritmul de criptare  - realizează transformarea datelor

din forma iniţială în forma criptată (cifrată). 

2. Cheia de criptare  - valoare ce constituie o intrare a

algoritmului de criptare, aleasă dintr -o mulţime de chei

posibile.

3. Algoritmul de decriptare - realizează transformarea datelor

din forma criptată în forma iniţială. 4. Cheia de decriptare  - valoare ce constituie o intrare în

algoritmul de decriptare, dependentă de cheia de criptare. 

9.3. Test de verificare

1. Care sunt aspectele asigurăririi integrităţii datelor  ?

2. Cum se poate realiza restaurarea bazei de date în cazul

căderilor accidentale ale SGBD sau SO ? 

3. Cum se asigura refacerea bazei de date în cazul defectării

suportului de memorie pe care este stocata aceasta ?

4. Ce conţine jurnalul tranzacţiilor  ?

5. Ce conţine jurnalul imaginilor  ?

6. Ce presupune activitatea de asigurare a securităţii bazei de

date ?

7. Care sunt principalele mecanisme de asigurare a securităţii

datelor ?