數(shù)據(jù)庫(kù)推理控制技術(shù)研究.pdf

1、數(shù)據(jù)庫(kù)安全中的推理問(wèn)題是惡意用戶利用數(shù)據(jù)之間的相互聯(lián)系竊取其不能直接訪問(wèn)的數(shù)據(jù)，從而造成敏感數(shù)據(jù)泄露的一種安全問(wèn)題。推理控制就是要切斷數(shù)據(jù)之間的這種聯(lián)系，防止敏感數(shù)據(jù)的推理泄露。推理控制功能是實(shí)現(xiàn)高安全等級(jí)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的必備要素，也是提高數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)安全保護(hù)能力的重要補(bǔ)充。 現(xiàn)有推理控制研究成果的不足和缺陷在一定程度上制約了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的安全保障能力，不能滿足日益增長(zhǎng)的高安全需求。針對(duì)現(xiàn)有研究切入點(diǎn)比較分散的現(xiàn)狀，首先研究了較為

2、通用的推理控制方法；然后，以此為基礎(chǔ)針對(duì)XML推理控制研究的不足，研究了面向節(jié)點(diǎn)的XML約束推理控制以及面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)義擴(kuò)展XML推理控制；針對(duì)數(shù)據(jù)挖掘這種更深層次、更具隱蔽性的推理行為，在現(xiàn)有規(guī)則隱藏技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究了擴(kuò)展關(guān)聯(lián)規(guī)則的挖掘方法及其相應(yīng)的規(guī)則隱藏方法；針對(duì)現(xiàn)有推理控制研究中缺失的推理通道評(píng)估環(huán)節(jié)，研究了基于信息流的推理通道評(píng)估方法。 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是目前絕大多數(shù)管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)。從推理問(wèn)題的本質(zhì)出發(fā)，研究了關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)

3、推理控制較為通用的解決方法。分析了敏感數(shù)據(jù)的組成結(jié)構(gòu)，使用查詢(xún)實(shí)現(xiàn)敏感數(shù)據(jù)的形式化描述，并將數(shù)據(jù)間的各種聯(lián)系統(tǒng)一歸結(jié)為屬性之間的關(guān)聯(lián)。以此為基礎(chǔ)，通過(guò)分析推理控制與已有的訪問(wèn)控制功能的關(guān)系，提出了包含多種控制策略在內(nèi)的基于屬性關(guān)聯(lián)的推理控制方法，使之能夠在一個(gè)模式下解決所有屬性關(guān)聯(lián)推理的控制問(wèn)題。 隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，XML數(shù)據(jù)庫(kù)的安全成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，而其中的推理控制研究則剛剛開(kāi)始。利用XML數(shù)據(jù)庫(kù)中常見(jiàn)的約束，研究了XML約

4、束推理的刻畫(huà)問(wèn)題，將XML約束進(jìn)行了類(lèi)型劃分，并給出了每種類(lèi)型的規(guī)范化表示；通過(guò)資源描述框架研究了語(yǔ)義擴(kuò)展的XML推理，引入XML對(duì)象、類(lèi)型等概念，以面向?qū)ο蟮乃枷霕?gòu)建了新的XML安全訪問(wèn)控制和推理控制策略，擴(kuò)大了解決推理問(wèn)題的能力；針對(duì)不同的訪問(wèn)控制機(jī)制給出了面向節(jié)點(diǎn)的靜態(tài)推理控制和面向?qū)ο蟮膭?dòng)態(tài)推理控制兩種解決方法，以保證不同應(yīng)用環(huán)境下的推理安全。 針對(duì)數(shù)據(jù)挖掘這種深層次的推理問(wèn)題，在抗經(jīng)典關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘的信息保護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)上

5、，研究了關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和XML數(shù)據(jù)庫(kù)中擴(kuò)展關(guān)聯(lián)規(guī)則的挖掘及其隱藏方法。通過(guò)新定義的查詢(xún)模式及其相關(guān)概念，改進(jìn)了多關(guān)系關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘方法Warmr，提高了擴(kuò)展關(guān)聯(lián)規(guī)則的挖掘效率；分析了規(guī)則與敏感數(shù)據(jù)間的關(guān)系，給出了有針對(duì)性的敏感規(guī)則的挖掘算法及相應(yīng)的隱藏算法，使數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)抵御推理攻擊的能力得到了進(jìn)一步的提高。 針對(duì)現(xiàn)有推理控制研究中缺失的推理通道評(píng)估環(huán)節(jié)，在推理函數(shù)Infer相關(guān)研究的基礎(chǔ)上提出了推理通道的信息流模型，將評(píng)估與推理控制策

6、略結(jié)合在一起，使最終的推理控制更加合理，以平衡推理安全性和數(shù)據(jù)庫(kù)可用性之間的矛盾；通過(guò)分析信息載體及傳遞環(huán)節(jié)在通道中的作用，設(shè)計(jì)出了通道的評(píng)估參數(shù)，包括通道的容量、有效載體比及信息損失率，并據(jù)此給出了相應(yīng)的通道控制策略；通過(guò)設(shè)計(jì)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證分析，結(jié)果表明推理通道的評(píng)估是對(duì)推理控制方法的有力補(bǔ)充。 以上述研究為基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)際的安全數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)了推理控制功能的實(shí)施方案，包括一個(gè)基于三層架構(gòu)的推理控制輔助