浅谈数据库安全审计

　　数据库安全现状

　　大学数据库原理教科书中，数据库是这样被解释的：数据库是计算机应用系统中的一种专门管理数据库资源的系统。数据具有多种形式，如文字/数码/符号/图形/图象以及声音。数据库系统立足于数据本身的管理，将所有的数据保存于数据库中，进行科学地组织，借助于数据库管理系统，并以此为中介，与各种应用程序或应用系统接口，使之能方便地使用并管理数据库中的数据，如数据查询/添加/删除/修改等。

　　数据库无所不在。海量的数据信息因为数据库的产生而变得更加容易管理和使用。政府、金融、运营商、公安、能源、税务、工商、社保、交通、卫生、教育、电子商务及企业等行业，纷纷建立起各自的数据库应用系统，以便随时对数据库中海量的数据进行管理和使用，国家/社会的发展带入信息时代。同时，随着互联网的发展，数据库作为网络的重要应用，在网站建设和网络营销中发挥着重要的作用，包括信息收集/信息查询及搜索/产品或业务管理/新闻发布/BBS论坛等等。

　　然而，信息技术是一把双刃剑，为社会的进步和发展带来遍历的同时，也带来了许多的安全隐患。对数据库而言，其存在的安全隐患存在更加难以估计的风险值，数据库安全事件曾出不穷：

　　某系统开发工程师通过互联网入侵移动中心数据库，盗取冲值卡

　　某医院数据库系统遭到非法入侵，导致上万名患者私隐信息被盗取

　　某网游公司内部数据库管理人员通过违规修改数据库数据盗窃网游点卡

　　黑客利用SQL注入攻击，入侵某防病毒软件数据库中心，窃取大量机密信息，导致该防病毒软件公司严重损失

　　某证券交易所内部数据库造黑客股民入侵，盗窃证券交易内部报告

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　　数据库安全面临内部恶意操作以及外部恶意入侵两大夹击。如何有效保护数据库信息成为当前信息安全界最为关注的课题。

　　数据库安全分析

　　三大安全风险

　　数据库是任何商业和公共安全中最具有战略性的资产，通常都保存着重要的商业伙伴和客户信息，这些信息需要被保护起来，以防止竞争者和其他非法者获取。互联网的急速发展使得企业数据库信息的价值及可访问性得到了提升，同时，也致使数据库信息资产面临严峻的挑战，概括起来主要表现在以下三个层面：

　　管理层面：主要表现为人员的职责、流程有待完善，内部员工的日常操作有待规范，第三方维护人员的操作监控失效等等，致使安全事件发生时，无法追溯并定位真实的操作者。

　　技术层面：现有的数据库内部操作不明，无法通过外部的任何安全工具(比如：防火墙、IDS、IPS等)来阻止内部用户的恶意操作、滥用资源和泄露企业机密信息等行为。

　　审计层面：现有的依赖于数据库日志文件的审计方法，存在诸多的弊端,比如:数据库审计功能的开启会影响数据库本身的性能、数据库日志文件本身存在被篡改的风险，难于体现审计信息的真实性。

　　伴随着数据库信息价值以及可访问性提升，使得数据库面对来自内部和外部的安全风险大大增加，如违规越权操作、恶意入侵导致机密信息窃取泄漏，但事后却无法有效追溯和审计。

　　传统数据库安全方案缺陷

　　传统的审计方案，或多或少存在一些缺陷，主要表现在以下两个方面。

　　传统网络安全方案：依靠传统的网络防火墙及入侵保护系统(IPS)，在网络中检查并实施数据库访问控制策略。但 是网络防火墙只能实现对IP地址、端口及协议的访问控制，无法识别特定用户的具体数据库活动(比如：某个用户使用数据库客户端删除某张数据库表);而 IPS虽然可以依赖特征库有限阻止数据库软件已知漏洞的攻击，但他同样无法判别具体的数据库用户活动，更谈不上细粒度的审计。因此，无论是防火墙，还是 IPS都不能解决数据库特权滥用等问题。

　　基于日志收集方案：需要数据库软件本身开启审计功能，通过采集数据库系统日志信息的方法形成审计报告，这样的审计方案受限于数据库的审计日志功能和访问控制功能，在审计深度、审计响应的实时性方面都难以获得很好的审计效果。同时，开启数据库审计功能，一方面会增加数据库服务器的资源消耗，严重影响数据库性能;另一方面审计信息的真实性、完整性也无法保证。

　　其他诸如应用程序修改、数据源触发器、统一认证系统授权等等方式，均只能记录有限的信息，更加无法提供细料度的数据库操作审计。

　　数据库审计

　　数据库审计概念

　　审计，英文称之为“audit”，检查、验证目标的准确性和完整性，用以防止虚假数据和欺骗行为，以及是否符合既定的标准、标竿和其它审计原则。

　　审计概念最早用于财务系统，主要是获取金融体系和金融记录的公司或企业的财务报表的相关信息。随着科技信息技术的发展，大部份的企业、机构和组织的财务系统都运行在信息系统上面，所以信息手段成为财务审计的一种技术的同时，财务审计也带动了通用信息系统的审计。审计已开始包括信息技术审计。

　　信息技术审计，是一个信息技术( IT )基础设施控制范围内的检查。信息系统审计是一个通过收集和评价审计证据，对信息系统是否能够保护资产的安全、维护数据的完整、使被审计单位的目标得以有效地实现、使组织的资源得到高效地使用等方面做出判断的过程。

　　数据库审计作为信息安全审计的重要组成部分，同时也是数据库管理系统安全性重要的一部分。通过审计功能，凡是与数据库安全性相关的操作均可被记录下来。只要检测审计记录，系统安全员便可掌握数据库被使用状况。例如，检查库中实体的存取模式，监测指定用户的行为。审计系统可以跟踪用户的全部操作，这也使审计系统具有一种威慑力，提醒用户安全使用数据库。

　　数据库审计立法

　　《萨班斯-奥克斯利法案(2002 Sarbanes-Oxley Act)》的第302条款和第404条款中，强调通过内部控制加强公司治理，包括加强与财务报表相关的IT系统内部控制，其中，IT系统内部控制就是面向具体的业务，它是紧密围绕信息安全审计这一核心的。

　　《企业内部控制规范--基本规范的内部审计机制》，中国的萨班斯法案，提出健全内部审计机构、加强内部审计监督是营造守法、公平、正直的内部环境的重要保证。企业应当加强内部审计工作，在企业内部形成有权必有责、用权受监督的良好氛围。

　　ISO7498《信息处理系统开放系统互连——基本参考模型》第二部分安全体系结构在“安全服务与安全机制的一般描述”中指出安全审计跟踪提供了一种不可忽视的安全机制，它的潜在价值在于经事后的安全审计得以检测和调查安全的漏洞。安全审计就是对系统的记录与行为进行独立的品评考查, 目的是测试系统的控制是否恰当, 保证与既定策略和操作堆积的协调一致, 有助于作出损害评估, 以及对在控制、策略与规程中指明的改变作出评价.安全审计要求在安全审计跟踪中记录有关安全的信息, 分析和报告从安全审计跟踪中得来的信息。这种日志记录或记录被认为是一种安全机制并在本条中予以描述, 而把分析和报告视为一种安全管理功能。

　　《计算机信息系统安全等级保护数据库管理技术要求》是计算机信息系统安全等级保护技术要求系列标准之一，详细说明了计算机信息系统为实现GB17859所提出的安全等级保护要求对数据库管理系统的安全技术要求，以及确保这些安全技术所实现的安全功能达到其应有的安全性而采取的保证措施。其在 “数据库安全审计”中明确要求：

　　数据库管理系统的安全审计应建立独立的安全审计系统;定义与数据库安全相关的审计事件;设置专门的安全审计员;设置专门用于存储数据库系统审计数据的安全审计库;提供适用于数据库系统的安全审计设置、分析和查阅的工具。

　　明御数据库审计与风险控制系统

　　明御数据库审计与风险控制系统是杭州安恒信息技术有限公司结合多年数据库安全的理论和实践经验积累的基础上，结合各类法令法规对数据库审计的要求，自主研发完成的业界首创细粒度审计、精准化行为回溯、全方位风险控制的数据库审计产品。以独立硬件审计的工作模式，灵活的审计策略配置，解决企业核心数据库面临的“越权使用、权限滥用、权限盗用”等安全威胁，满足各类法令法规对数据库审计的要求，广泛适用于“政府、金融、运营商、公安、能源、税务、工商、社保、交通、卫生、教育、电子商务及企业”等所有使用数据库的各个行业。支持Oracle、MS-SQL Server、DB2、Sybase、Informix等业界主流数据库，提升数据库运行监控的透明度，降低人工审计成本，真正实现数据库运行可视化、日常操作可监控、危险操作可控制、所有行为可审计、安全事件可追溯。

　　主要功能

　　明御数据库审计与风险控制系统主要的功能模块包括“静态审计、实时监控与风险控制、动态审计(全方位、细粒度)、审计报表、安全事件回放、综合管理”。

　　数据库静态审计代替繁琐的手工检查,预防安全事件的发生。明御TM数据库审计与风险控制系统依托其权威性的数据库安全规则库，自动完成对几百种不当的数据库不安全配置、潜在弱点、数据库用户弱口令、数据库软件补丁、数据库潜藏木马等等静态审计，通过静态审计，可以为后续的动态防护与审计的安全策略设置提供有力的依据。

　　实时监控与风险控制：明御数据库审计与风险控制系统可保护业界主流的数据库系统，防止受到特权滥用、已知漏洞攻击、人为失误等等的侵害。当用户与数据库进行交互时，可自动根据预设置的风险控制策略，结合对数据库活动的实时监控信息，进行特征检测及审计规则检测，任何尝试的攻击或违反审计规则的操作都会被检测到并实时阻断或告警。

　　数据库动态审计：明御数据库审计与风险控制系统基于“数据捕获→应用层数据分析→监控、审计和响应” 的模式提供各项安全功能，使得它的审计功能大大优于基于日志收集的审计系统，通过收集一系列极其丰富的审计数据，结合细粒度的审计规则、以满足对敏感信息的特殊保护需求。

　　数据库动态审计可以彻底摆脱数据库的黑匣子状态，提供4W(who/when/where/what)审计数据。通过实时监测并智能地分析、还原各种数据库操作，解析数据库的登录、注销、插入、删除、存储过程的执行等操作，还原SQL操作语句;跟踪数据库访问过程中的所有细节，包括用户名、数据库操作类型、所访问的数据库表名、字段名、操作执行结果、数据库操作的内容取值等。

　　审计报表：明御数据库审计与风险控制系统内嵌功能强大的报表模块，除了按安全经验、行业需求分类的预定义固定格式报表外，管理员还可以利用报表自定义功能生成定制化的报告。报告模块同时支持Word、Excel、PowerPoint、Pdf格式的数据导出。

　　安全事件回放允许安全管理员提取历史数据，对过去某一时段的事件进行回放，真实展现当时的完整操作过程，便于分析和追溯系统安全问题。

　　综合管理：明御数据库审计与风险控制系统提供WEB-base的管理页面，数据库安全管理员在不需要安装任何客户端软件的情况下，基于标准的浏览器即可完成对DAS-DBAuditor 的相关配置管理，主要包括“审计对象管理、系统管理、用户管理、功能配置、风险查询”等。

　　审计特点

　　独立审计模式：作为一个网络安全设备，明御数据库审计与风险控制系统审计数据通过网络完全独立地采集，这使得数据库维护或开发小组，安全审计小组的工作进行适当的分离。审计工作不影响数据库的性能、稳定性或日常管理流程。审计结果独立存储于DAS-DBAuditor自带的存储空间中，避免了数据库特权用户或恶意入侵数据库服务器用户，干扰审计信息的公正性。

　　灵活的动态审计规则：明御数据库审计与风险控制系统使用审计引擎对所有的数据库活动、数据库服务器远程操作进行实时的、动态的审计。

　　全方位、细粒度审计分析：实时监控来自各个层面的所有数据库活动，包括SQL操作、ftp操作、telnet操作;提供对潜在危险活动(如：DDL类操作、DML类操作)的重要审计优化视图;精细到表、字段、记录内容的细粒度审计策略，实现对敏感信息的精细监控。

　　零风险部署：明御数据库审计与风险控制系统可在不改变现有的网络体系结构(包括：路由器、防火墙、应用层负载均衡设备、应用服务器等)的情况下快速部署。

　　完备的自身安全：

　　物理保护;关键部件采用冗余配置(如：冗余电源、内置硬盘RAID等)。

　　掉电保护：设备掉电(如电源被不慎碰掉)时，网络流量将会直接贯通。

　　系统故障保护：内置监测模块准实时地监测设备自身的健康状况。

　　不间断的管理保护：在进行策略配置情况下，能保持网络的连接和保护。

　　不丢包：基于硬件加速的接口卡，在高速环境下实现100%数据包捕获。

　　冗余部署：在具备冗余体系结构的环境中，支持Active-Active或Active-Standby部署配置。