数据库审计系统基本原理与部署方式

数据库审计系统基本原理

什么是数据库

数据库是一个组织和存储相关数据的集合。它是一个可访问的、结构化的、持久的数据存储解决方案。数据库可用于存储和管理不同类型的数据，例如文本、数字、图像、音频和视频等。

数据库提供了一种结构化的方法来组织和存储数据，以便轻松地访问、管理和维护数据。它是一个可用于多个应用程序和用户的共享数据存储库，允许多个用户同时访问和操作数据。

数据库使用特定的数据模型来定义数据结构和关系。常见的数据库模型包括层次模型、网状模型和关系模型。关系模型是最常用的数据库模型，它使用表格（称为关系）来组织和存储数据，每个关系由行和列组成。

数据库管理系统（DBMS）是用于管理和操作数据库的软件。它提供了一系列功能，例如数据定义、数据查询、数据操纵、数据安全和数据备份等。常见的数据库管理系统包括Oracle、MySQL、Microsoft SQL Server和PostgreSQL等。

数据库的优势包括数据集中存储、数据共享、数据一致性、数据安全和数据完整性等。它们被广泛应用于各种领域，例如企业管理、电子商务、金融、医疗保健、物流和科学研究等。

数据库的基本原理：

数据库的基本原理包括数据的组织和存储、数据的访问和操作、数据的一致性和完整性以及并发控制和数据安全等。

  1. 数据的组织和存储：数据库使用特定的数据模型（如关系模型）来组织和存储数据。数据以表格的形式存储，每个表格包含多个行和列，行表示记录，列表示属性。数据被存储在物理媒介上，如硬盘或固态硬盘。

  2. 数据的访问和操作：数据库提供了数据访问和操作的功能，通过使用数据库查询语言（如SQL）或编程接口（如API）来执行操作。用户可以通过查询语言来检索、插入、更新或删除数据。数据库管理系统（DBMS）负责执行这些操作。

  3. 数据的一致性和完整性：数据库维护数据的一致性和完整性。一致性确保数据在数据库中的各个表格之间保持一致，并遵循事务的ACID特性（原子性、一致性、隔离性和持久性）。完整性确保数据的有效性和正确性，通过定义约束（如主键、外键和唯一性约束）来限制数据的值域和关系。

  4. 并发控制：数据库需要处理多个用户同时访问和操作数据的情况。并发控制机制用于协调和管理并发访问，以确保数据的一致性和正确性。常见的并发控制技术包括锁定机制、多版本并发控制（MVCC）、时间戳和快照隔离等。

  5. 数据安全：数据库需要保护数据的安全性和隐私。安全措施包括身份验证和授权机制，以确保只有经过授权的用户可以访问和操作数据。数据库也提供了数据加密、备份和恢复等功能，用于保护数据的机密性和可用性。

什么是数据库审计系统？

数据库审计系统是一种用于监控和记录数据库操作的系统。它跟踪和审计数据库中的各种活动和事件，例如用户登录、数据访问、数据更改、权限变更和系统配置等。数据库审计系统通过收集和分析审计日志来生成报告，以便进行安全审计和合规性检查。

数据库审计系统的主要目的是确保数据库的安全、合规性。它可以帮助组织检测和预防潜在的安全漏洞和风险，以及满足监管机构对数据安全和隐私的要求。通过记录和审计数据库操作，可以追踪和监控用户行为，发现异常活动和潜在的安全威胁。

数据库审计系统通常具有以下功能：

  1. 数据收集和记录：系统能够记录用户登录、数据访问、数据修改和系统配置等操作，并将其存储在审计日志中。日志记录包括操作的时间、用户信息、执行的SQL语句、访问的数据对象等详细信息。

  2. 实时监控和警报：系统能够实时监控数据库操作，并基于预定义的规则或策略生成警报。当发现异常活动或违反安全策略的行为时，系统可以发送警报通知管理员进行响应。

  3. 审计报告和分析：系统能够生成审计报告，提供关于数据库操作和事件的详细信息和统计数据。管理员可以通过分析报告来评估数据库的安全性和合规性，并发现潜在的风险和问题。

  4. 合规性和法规支持：系统提供了符合各种合规性和法规要求的功能。例如，PCI DSS（支付卡行业数据安全标准）要求对数据库进行审计，以确保信用卡数据的安全和隐私。

  5. 审计日志的保护：系统能够保护审计日志的完整性和机密性，防止未经授权的访问和篡改。它可以使用加密、访问控制和备份等措施来保护审计数据。

数据库审计系统的基本原理：

数据库审计系统的基本原理包括数据收集、记录、分析和报告。

  1. 数据收集：数据库审计系统通过监控数据库操作，收集相关的审计数据。这些数据可以包括用户登录信息、SQL语句、数据访问和更改记录以及系统配置变更等。

  2. 数据记录：收集到的审计数据被记录在审计日志中。审计日志通常是一个专门的数据库表格或文件，用于存储和维护审计数据。每个记录包含时间戳、用户信息、操作类型、执行的SQL语句、访问的数据对象等详细信息。

  3. 数据分析：数据库审计系统通过对审计日志进行分析，发现异常活动和潜在的安全威胁。分析可以基于事先定义的规则、策略或模型来进行，例如检测未经授权的访问、异常的数据修改或未经授权的权限变更等。

  4. 报告生成：审计系统能够生成各种类型的报告，以提供对数据库操作和事件的详细信息和统计数据。报告可以包括用户活动摘要、安全事件日志、敏感数据访问情况、权限变更历史等。这些报告可以帮助管理员评估数据库的安全性和合规性，并发现潜在的风险和问题。

 数据库审计系统

什么是数据库审计？

数据库审计是记录数据库被访问行为的日志系统。

访问数据库的一般有两种行为，一种是应用服务区的访问，一种是数据库运维人员的访问。

数据库审计（简称DBAudit）能够实时记录网络上的数据库活动，对数据库操作进行细粒度审计的合规性管理，对数据库遭受到的风险行为进行告警，对攻击行为进行阻断。它通过对用户访问数据库行为的记录、分析和汇报，用来帮助用户事后生成合规报告、事故追根溯源，同时加强内外部数据库网络行为记录，提高数据资产安全。

数据库审计是数据库安全技术之一，数据库安全技术主要包括：数据库漏扫、数据库加密、数据库防火墙、数据脱敏、数据库安全审计系统。

黑客的SQL注入攻击行为，可以通过数据库审计发现。

数据库审计系统能干什么？

  • 性能监控

    SQL吞吐、会话监控、性能瓶颈

  • 攻击预警

    对漏洞攻击、SQL注入、敏感语句、风险操作等进行预警。

  • 事后追溯

    具有基本行为审计、应用关联分析、记录全、准、可读性高。

  • 告警通知

    一般可通过短信、邮件、SNMP、Syslog进行告警通知。

数据库审计主要功能

数据审计经历的技术: 第一阶段：流量行为审计

实现了对OSI七层模型中的网络层到会话层的覆盖，主要对数据库访问行为进行分析和统计

第二阶段：内容审计阶段

实现了OSI七层模型中的表示层到应用层的覆盖，利用关键字进行模糊匹配，对数据库访问行为实现内容记录，如登陆账户、SQL语句等

第三阶段：语法解析阶段

主要集中应用层，实现对SQL语句的语义分析，尽可能的将操作数据库的SQL语句进行细颗粒解析，比如账户名、数据名等等

第四阶段：大数据审计阶段

解决面向对象的M语言安全设计问题，全面支持大数据审计，Hive、HBASE、MogoDB等

数据审计系统可审计的风险项：

登录风险 对IP、MAC、客户端、用户名、登录密码、时间等进行风险告警 影响行风险 对超过指定行数的更新、删除、查询和导出行为进行告警 权限风险 对用户、操作（DML、DDL、DCL）和对象进行访问控制风险定义。 增加Update Nowhere和Delete Nowhere等高危操作的风险告警 漏洞攻击 对符合CVE上公开的数据库漏洞攻击特征的访问进行告警 SQL注入 对符合SQL注入特征的访问行为进行告警 SQL黑名单 精确地描述，出现了哪些语句就要进行告警（比如是一个要求授权很高的语句） 登录许可 通过IP、MAC、客户端、用户名、时间等因素描述信任的，不需要告警的登录 SQL白名单 大量的应用SQL语句属于来自于应用的正常访问，可以不需要告警 白名单规则 通过用户、操作、对象、时间等因素描述许可以信任不需要告警的访问

双向审计：

通过对双向数据包的解析、识别及还原，不仅对数据库操作请求进行实时审计，而且还可对数据库系统返回结果进行完整的还原和审计，包括数据库命令执行时长、执行的结果集等内容； 用户行为 数据库用户的登录、注销 数据定义语言（DDL）操作 Create、Alter、Drop等创建、修改或者删除数据库对象（表、索引、视图、存储过程、触发器、域等等）的SQL指令 数据操作语言（DML）操作 Select、Delete、Updata、Insert等用户检索或者修改数据的SQL指令 数据控制语言（DCL）操作 Grant、Revoke定义数据库用户的权限的SQL指令 其他操作 包括Execute、Commit、Rollback等事务操作指令

数据库审计系统的主要功能架构：

5W1H的行为审计：

Who(谁干的） 数据库用户名、操作系统用户名、应用用户名 Where(在什么地方） 数据库客户端IP+MAC、应用客户端IP When(什么时间） 发生时间、耗时时长 What（干了些什么） 操作对象是谁、操作是什么 How（怎么干的） SQL语句、参数 **结果怎么样 ** 是否成功、影响行数、性能情况

数据库审计系统部署方式：

流镜像部署： 数据库审计系统主要原理是，将所有访问数据库的流量镜像给审计系统，然后进行分析数据包，从而进行记录。

1）审计系统采用旁路部署，不需要再数据库服务器上安装插件，不影响网络和业务系统的结构。 2）无需与业务系统对接，与数据库服务器没有数据交互，不需要数据库服务器提供用户名密码。 3）用户预留增加额外网络设备，也无需对现有的网络结构进行改造。 Agent代理客户端部署： Agent部署方式一般是因为：当Web应用和数据库在同一台物理服务器上的话，那么Web应用访问数据库的流量都是在本地产生的，没法通过交换机来镜像到数据库审计，此时需要在这种主机上安装agent代理，主动监听Web应用访问数据库的流量，从而主动推送给数据库审计系统。

不需要云环境底层支持流量镜像，只需要安装Agent即可完成云环境数据库的安全审计，支持主流的云环境中的主流的linux和windows等虚拟主机 ，单台审计设备可以同时支持多个数据库的审计。

反向代理方式部署： 反向代理适用于流量不能到审计设备，又不允许安装agent代理软件的情况。它的原理是直接把审计设备当作一个代理，客户端数据库连接直接连接到审计设备，通过审计设备再到达数据库，从而达到审计数据库的目的。是针对云环境中的共享数据库专门开发的一种部署模式，主要是为了解决公有云和私有云环境中共享数据库无法安装agent提供的一种解决方案，主要是通过tcp层协议代理实现。