用戶(hù)二次登錄法在一卡通系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的應(yīng)用

文章出處：http://linbycaravans.com 作者： 人氣： 發(fā)表時(shí)間：2011年09月15日

    摘 要：一卡通系統(tǒng)建立在校園網(wǎng)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)涉及到一些敏感數(shù)據(jù)，許多關(guān)鍵的業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行在數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)上，如果數(shù)據(jù)庫(kù)安全無(wú)法保證，其上的應(yīng)用系統(tǒng)也會(huì)被非法訪問(wèn)或破壞，本文根據(jù)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫(kù)安全方面的基本要求，對(duì)一卡通系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫(kù)安全方面的基本要求作了分析，從用戶(hù)口令認(rèn)證的安全層面考慮提出了數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)二次登錄法來(lái)保障一卡通系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全，此方法可以有效防止系統(tǒng)應(yīng)用中可能存在的對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的各種攻擊、破壞和欺詐，使校園一卡通系統(tǒng)可以在開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中安全地運(yùn)行。

    1、研究背景和意義

    隨著數(shù)字化校園的興起和應(yīng)用的深入，如今的校園一卡通系統(tǒng)規(guī)模越來(lái)越大，功能越來(lái)越復(fù)雜，在系統(tǒng)實(shí)際的應(yīng)用中存在諸多問(wèn)題，其中，如何確保整個(gè)系統(tǒng)的安全使用是關(guān)鍵所在。只有妥善地解決了校園一卡通系統(tǒng)的安全問(wèn)題，才能促進(jìn)其進(jìn)步和健康發(fā)展。

    由于一卡通系統(tǒng)建立在校園網(wǎng)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)涉及到一些收費(fèi)、消費(fèi)數(shù)據(jù)和基本信息等一些敏感數(shù)據(jù)，許多關(guān)鍵的業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行在數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)上，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)為眾多用戶(hù)所共享，如果數(shù)據(jù)庫(kù)安全無(wú)法保證，其上的應(yīng)用系統(tǒng)也會(huì)被非法訪問(wèn)或破壞，這就對(duì)校園一卡通系統(tǒng)的安全性特別是數(shù)據(jù)庫(kù)的安全提出了更高的要求，如何有效防止應(yīng)用中可能存在的各種攻擊、破壞和欺詐，使校園一卡通的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可以在開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中安全地運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)一套完整有效的數(shù)據(jù)庫(kù)安全控制方案就成為校園一卡通系統(tǒng)中的重中之重。

    本文的重點(diǎn)在于結(jié)合學(xué)校一卡通系統(tǒng)的實(shí)際業(yè)務(wù)流程，針對(duì)一卡通系統(tǒng)的特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)一卡通系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)安全要求進(jìn)行分析，提出了一個(gè)切實(shí)有效的數(shù)據(jù)庫(kù)安全技術(shù)方法即數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)二次登錄法。此方法可以有效防止系統(tǒng)應(yīng)用中可能存在的對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的各種攻擊、破壞和欺詐，使校園一卡通系統(tǒng)可以在開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中安全地運(yùn)行。

    2、一卡通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)安全的基本要求

    1)．物理上的數(shù)據(jù)庫(kù)完整性：一卡通系統(tǒng)中存有很多消費(fèi)和收費(fèi)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并且，機(jī)房計(jì)費(fèi)系統(tǒng)和綜合消費(fèi)系統(tǒng)(餐飲消費(fèi))對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的不可間斷性也提出了很高的要求。
    2)．訪問(wèn)控制：一卡通系統(tǒng)下分多個(gè)子系統(tǒng)，各個(gè)子系統(tǒng)擁有各自的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)象的權(quán)限要求并不一樣，越權(quán)訪問(wèn)會(huì)帶來(lái)一定的隱患，并造成管理上的混亂。
    3)．可審計(jì)性：一卡通系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中包含很多消費(fèi)和收費(fèi)的敏感數(shù)據(jù)，對(duì)這些子系統(tǒng)，我們必須能夠追蹤到誰(shuí)訪問(wèn)或修改過(guò)子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。在這一點(diǎn)上，除了數(shù)據(jù)庫(kù)本身的日志之外，一卡通系統(tǒng)也要記錄系統(tǒng)日志，使審計(jì)更加準(zhǔn)確。
    4)．用戶(hù)認(rèn)證：一卡通系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)安全設(shè)計(jì)，由于一卡通系統(tǒng)在安全方面有比較高的要求，因此我們必須確保每個(gè)用戶(hù)被正確地識(shí)別，既便于審計(jì)追蹤，也為了限制對(duì)特定的數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)。
    5)．可用性：一卡通系統(tǒng)中的很多子系統(tǒng)，如機(jī)房計(jì)費(fèi)系統(tǒng)和綜合消費(fèi)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的可用性提出了很高的要求，用戶(hù)應(yīng)該隨時(shí)可以訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)以及所有被批準(zhǔn)訪問(wèn)的數(shù)據(jù)。

    3、一卡通系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)二次登錄法

    3．1 技術(shù)需求分析 

    在一卡通應(yīng)用系統(tǒng)中，當(dāng)各個(gè)子系統(tǒng)的客戶(hù)端應(yīng)用程序訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的時(shí)候，都需要提供一個(gè)合法的數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)名和訪問(wèn)口令組合，通常來(lái)說(shuō)，訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶(hù)名不需改變，因此如何保護(hù)用戶(hù)口令就成了我們非常關(guān)心的內(nèi)容。

    首先要明確的一點(diǎn)是，我們這里所說(shuō)的維護(hù)用戶(hù)口令指的是第2條中的用戶(hù)口令。

    常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)令處理方法有如下三種： 
    (1)把用戶(hù)名和口令直接寫(xiě)到程序語(yǔ)句中。 
    (2)將用戶(hù)名和口令加密后保存在客戶(hù)端程序的某一配置文件或注冊(cè)表中。 
    (3)用戶(hù)二次登錄的方法：客戶(hù)端程序先用一個(gè)權(quán)限極低的用戶(hù)登錄數(shù)據(jù)庫(kù)，從口令密文表中取得正常工作用戶(hù)的口令密文，然后用正常工作用戶(hù)名和根據(jù)密文計(jì)算出來(lái)的口令再次登錄數(shù)據(jù)庫(kù)。

    上述幾種保護(hù)口令的方法不是太簡(jiǎn)單死板就是需要數(shù)據(jù)庫(kù)管理員的干預(yù)，通過(guò)分析常見(jiàn)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，我們?cè)谝豢ㄍㄏ到y(tǒng)中使用了一種新的用戶(hù)二次登錄法，自動(dòng)維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)的口令，更加安全和實(shí)用。

    3．2 設(shè)計(jì)方案

    結(jié)合上述二次登錄技術(shù)，一卡通系統(tǒng)中提出的自動(dòng)維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)口令的方法如下：

    首先給定一個(gè)維護(hù)周期，數(shù)據(jù)庫(kù)到期隨機(jī)或者根據(jù)周期信息自動(dòng)生成一個(gè)口令密文．接著從口令密文中計(jì)算出新的用戶(hù)口令，然后自動(dòng)重新設(shè)置用戶(hù)口令以及數(shù)據(jù)庫(kù)中相關(guān)的口令密文。

    所有操作無(wú)需數(shù)據(jù)庫(kù)管理員的干預(yù)，對(duì)客戶(hù)端程序也毫無(wú)影響，此時(shí)用戶(hù)口令對(duì)管理員和客戶(hù)端應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)都是透明的。

    自動(dòng)維護(hù)用戶(hù)口令包含數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器端和客戶(hù)端的實(shí)現(xiàn)，分述如下：在服務(wù)器端可以將生成口令密文和修改用戶(hù)口令的算法寫(xiě)在存儲(chǔ)過(guò)程中，這個(gè)存儲(chǔ)過(guò)程可以由作業(yè)周期性地調(diào)度，也可以由客戶(hù)端程序在維護(hù)周期內(nèi)首次運(yùn)行時(shí)調(diào)用執(zhí)行。

    客戶(hù)端要完成的工作根據(jù)服務(wù)器端的存儲(chǔ)過(guò)程調(diào)度的方法的不同而稍有不同。如果服務(wù)器端的存儲(chǔ)過(guò)程由作業(yè)調(diào)度執(zhí)行，那么客戶(hù)端只需要在第一次登錄數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)取得用戶(hù)口令的密文，然后計(jì)算出口令并進(jìn)行第二次登錄。

    為了增加口令被破譯的難度，在這里使用了多重加密算法技術(shù)，可同時(shí)應(yīng)用于生成密文和從密文計(jì)算出令的算法中。在生成密文的時(shí)候，先設(shè)定幾種生成算法，然后通過(guò)密文種子信息或隨機(jī)值來(lái)選取不同的密 生成算法。在從密文計(jì)算出口令的時(shí)候，同樣先設(shè)定幾種算法，接著由密文本身的相關(guān)信息或通過(guò)附加位的方式來(lái)確定具體采用的是哪一種計(jì)算算法，最后通過(guò)密文計(jì)算出口令。