入侵容忍數(shù)據(jù)庫技術(shù)研究.pdf

1、作為信息系統(tǒng)中重要的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心，數(shù)據(jù)庫在各類故障下的可生存能力正受到越來越多的關(guān)注和考驗(yàn)。事務(wù)級(jí)惡意入侵是一種傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫安全機(jī)制無法完全避免并且很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)的入侵方式。當(dāng)惡意事務(wù)被發(fā)現(xiàn)時(shí)，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)往往已經(jīng)遭到了一定程度的破壞，并且訪問了受損數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫事務(wù)還會(huì)將受損的范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫恢復(fù)機(jī)制無法識(shí)別并選擇性地修復(fù)這些受損數(shù)據(jù)，而簡(jiǎn)單的回滾在惡意事務(wù)之后提交的全部事務(wù)所帶來的損失及系統(tǒng)中斷是很多應(yīng)用難以接受的。入侵容忍數(shù)

2、據(jù)庫技術(shù)旨在提高數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)面臨惡意入侵時(shí)的可生存能力，使其即使在被入侵的情況下仍能繼續(xù)為用戶提供數(shù)據(jù)服務(wù)。
　　 重點(diǎn)研究了入侵容忍數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、受損評(píng)估模型、入侵容忍數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)日志機(jī)制、受損數(shù)據(jù)庫的在線修復(fù)等問題，并以自主研發(fā)的達(dá)夢(mèng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，構(gòu)建了一個(gè)入侵容忍數(shù)據(jù)庫原型系統(tǒng)ITDM。
　　 針對(duì)事務(wù)級(jí)入侵行為的特點(diǎn)討論了入侵容忍數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的功能需求和設(shè)計(jì)目標(biāo)，在分析現(xiàn)有外掛式體系結(jié)構(gòu)的不足的基礎(chǔ)上，提

3、出了一種內(nèi)嵌式體系結(jié)構(gòu)，在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器內(nèi)部包含入侵容忍組件，使其能與其它組件共享事務(wù)執(zhí)行過程中的信息?；谠擉w系結(jié)構(gòu)并結(jié)合達(dá)夢(mèng)數(shù)據(jù)庫，設(shè)計(jì)了入侵容忍數(shù)據(jù)庫原型系統(tǒng)ITDM的總體架構(gòu)。
　　 在傳統(tǒng)事務(wù)依賴模型的基礎(chǔ)上，提出了一種能描述隱式事務(wù)依賴關(guān)系的擴(kuò)展事務(wù)依賴模型。傳統(tǒng)事務(wù)依賴模型只能追蹤因?qū)憽x依賴關(guān)系而造成的顯式事務(wù)依賴，但忽略了因遺漏被前驅(qū)事務(wù)刪除的數(shù)據(jù)而導(dǎo)致的隱式事務(wù)依賴。擴(kuò)展后的事務(wù)依賴模型采用多版本數(shù)據(jù)庫，并增加

4、了對(duì)數(shù)據(jù)庫中歷史版本的泛讀操作，從而能同時(shí)追蹤兩類依賴關(guān)系，提高了事務(wù)依賴關(guān)系追蹤的準(zhǔn)確性。
　　 在綜合考慮傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫故障恢復(fù)和選擇性恢復(fù)的信息需求的基礎(chǔ)上，提出了一種新的能適應(yīng)入侵容忍需求的日志機(jī)制，并給出了基于該日志機(jī)制的數(shù)據(jù)庫故障恢復(fù)及選擇性恢復(fù)方法。該日志機(jī)制在傳統(tǒng)日志結(jié)構(gòu)中增加了事務(wù)依賴日志，并以前像表代替?zhèn)鹘y(tǒng)日志機(jī)制中的回滾段，使系統(tǒng)能以統(tǒng)一的方式兼顧傳統(tǒng)恢復(fù)功能和選擇性恢復(fù)功能。最后，分析了此方法的空間和時(shí)間開銷