Лекция 1. Понятие безопасности баз данных

Лекция 1. Понятие безопасности баз данных

План:

История развития СУБД

Особенности защиты БД

Требования к безопасности БД

Основные аспекты создания защищенных БД

Безопасность базы данных (БД): проблемы, перспективы, решения

Взгляд в прошлое: история развития СУБД с эволюционной точки зрения

Проблемы безопасности БД

Особенности защиты БД

9.Основные требования к безопасности БД

 

Внутренняя операционная информация компании, персональные данные сотрудников, финансовая информация, информация о заказчиках и клиентах, интеллектуальная собственность, исследования рынка, анализ деятельности конкурентов, платежная информации — это сведения, которые чаще всего интересуют киберпреступников, и почти всегда они хранятся в корпоративных базах данных.

Значимость и ценность этой информации приводит к необходимости обеспечения защиты не только элементов инфраструктуры, но и самих баз данных. Попробуем комплексно рассмотреть и систематизировать вопросы безопасности различных систем управления базами данных (СУБД) в свете новых угроз, общих тенденций развития информационной безопасности и их возрастающей роли и разнообразия.

Почти все крупные производители СУБД ограничиваются развитием концепции конфиденциальности, целостности и доступности данных, а их действия направлены, в основном, на преодоление существующих и уже известных уязвимостей, реализацию основных моделей доступа и рассмотрение вопросов, специфичных для конкретной СУБД. Такой подход обеспечивает решение конкретных задач, но не способствует появлению общей концепции безопасности для такого класса ПО, как СУБД. Это значительно усложняет задачу по обеспечению безопасности хранилищ данных на предприятии.

История развития СУБД

Исторически развитие систем безопасности баз данных происходило как реакция на действия злоумышленников. Эти изменения также были обусловлены общим развитием баз данных от решений на мейнфреймах до облачных хранилищ.

Можно выделить следующие архитектурные подходы:

· полный доступ всех пользователей к серверу БД;

· разделение пользователей на доверенных и частично доверенных средствами СУБД;

· введение системы аудита (логов действий пользователей) средствами СУБД;

· введение шифрования данных; вынос средств аутентификации за пределы СУБД в операционные системы и промежуточное ПО; отказ от полностью доверенного администратора данных.

Введение средств защиты как реакции на угрозы не обеспечивает защиту от новых способов атак и формирует разрозненное представление о самой проблеме обеспечения безопасности.

С учетом таких эволюционных особенностей появилось и существует большое количество разнородных средств обеспечения безопасности, что в итоге привело к отсутствию понимание комплексной безопасности данных. Отсутствует общий подход к безопасности хранилищ данных. Усложняется и прогнозирование будущих атак, а также разработка защитных механизмов. Более того, для многих систем сохраняется актуальность уже давно известных атак, усложняется подготовка специалистов по безопасности.

Особенности защиты БД

Хранилища данных включает в себя два компонента: хранимые данные (собственно БД) и программы управления (СУБД).

Обеспечение безопасности хранимой информации, в частности, невозможно без обеспечения безопасного управления данными. Исходя из этого, все уязвимости и вопросы безопасности СУБД можно разделить на две категории: зависящие от данных и не зависящие от данных.

Уязвимости, независящие от данных, являются характерными и для всех прочих видов ПО. Их причиной, например, может стать несвоевременное обновление ПО, наличие неиспользуемых функций или недостаточная квалификация администраторов ПО.

Большинство аспектов безопасности СУБД является именно зависящими от данных. В то же время многие уязвимости являются косвенно зависимыми от данных. Например, большинство СУБД поддерживают запросы к данным с использованием некоторого языка запросов, содержащего наборы доступных пользователю функций (которые, в свою очередь, тоже можно считать операторами запросного языка) или произвольные функции на языке программирования.

Архитектура применяемых языков, по крайней мере, то, что касается специализированных языков и наборов функций, напрямую связана с моделью данных, применяемой для хранения информации. Таким образом, модель определяет особенности языка, и наличие в нем тех или иных уязвимостей. Причем такие уязвимости, например, как инъекция, выполняются по-разному (sql-инъекция, java-инъекция) в зависимости от синтаксиса языка.

Требования к безопасности БД

На основании разделения уязвимостей можно выделить зависящие и независящие от данных меры обеспечения безопасности хранилищ информации.

Не зависящими от данных можно назвать следующие требования к безопасной системе БД:

· Функционирование в доверенной среде.

Под доверенной средой следует понимать инфраструктуру предприятия и ее защитные механизмы, обусловленные политиками безопасности. Таким образом, речь идет о функционировании СУБД в соответствии с правилами безопасности, применяемыми и ко всем прочим системам предприятия.

· Организация физической безопасности файлов данных.

Требования к физической безопасности файлов данных СУБД в целом не отличаются от требований, применяемых к любым другим файлам пользователей и приложений.

· Организация безопасной и актуальной настройки СУБД.

Данное требование включает в себя общие задачи обеспечения безопасности, такие как своевременная установка обновлений, отключение неиспользуемых функций или применение эффективной политики паролей.

Следующие требования можно назвать зависящими от данных:

· Безопасность пользовательского ПО.

Сюда можно отнести задачи построения безопасных интерфейсов и механизмов доступа к данным.

· Безопасная организация и работа с данными.

Вопрос организации данных и управления ими является ключевым в системах хранения информации. В эту область входят задачи организации данных с контролем целостности и другие, специфичные для СУБД проблемы безопасности. Фактически эта задача включает в себя основной объем зависящих от данных уязвимостей и защиты от них.

Безопасность базы данных (БД): проблемы, перспективы, решения

                                                                                 

Атаки на БД и хранилища являются очень опасными для организаций. В последние годы число утечек растёт, причём не менее 30 % нарушений целостности данных связно с внешним вмешательством. Как правило, киберпреступников чаще всего интересуют персональные данные сотрудников, информация о клиентах и заказчиках, результаты исследований рынка, финансовая и платёжная информация, анализ деятельности конкурентов и другие сведения, которые практически всегда есть в корпоративных базах данных.

Ввиду особой значимости и ценности такой информации, возникает необходимость в повышении безопасности как элементов инфраструктуры, так и, собственно, самих баз данных (БД). В этой статье мы комплексно рассмотрим и систематизируем вопросы безопасности систем управления базами данных (СУБД) с учётом современных угроз и последних тенденций.

Сегодня практически все крупнейшие производители СУБД развивают концепцию конфиденциальности и целостности данных при их доступности. Действия крупных игроков рынка направлены, прежде всего, на преодоление уже известных уязвимостей, рассмотрение вопросов, специфичных для определённой системы управления базами данных, реализацию основных моделей доступа к БД. Но этот подход способен решать лишь конкретные задачи, однако общей концепции безопасности для СУБД не существует. Такое положение вещей не может не усложнять задачи обеспечения безопасности баз данных на предприятии.

 

Проблемы безопасности БД

Киберпреступность развивается одновременно с базами данных и средствами защиты. Но, несмотря на это, за последние годы список главных уязвимостей СУБД мало изменился. Выполнив анализ архитектуры БД, известных уязвимостей, имеющихся средств обеспечения безопасности СУБД и прецедентов нарушения безопасности, можно отметить следующие причины появления проблем: — разработчики баз данных, администраторы и программисты уделяют недостаточное внимание вопросам безопасности баз; — разные СУБД применяют различные языковые конструкции доступа к данным, однако они организованы на основе той же модели; — всерьёз занимаются проблемами безопасности лишь крупные производители СУБД; — возникают новые модели хранения данных и их виды, сразу попадая в зону риска.

Кроме того, ряд уязвимостей потенциально опасны из-за банального невнимания, а иногда даже и незнания администраторами систем БД вопросов безопасности. К примеру, широко эксплуатируются в отношении веб-приложений простые SQL-инъекции, в которых достаточное внимание входным данным запросов не уделено.

Для предприятий финансовым компромиссом является использование разных средств обеспечения информационной защиты, ведь внедрение продуктов повышенной защищённости и подбор высококвалифицированного персонала — это очень большие затраты. Однако стоит понимать, что компоненты безопасности могут оказывать на производительность СУБД негативное влияние.

Проблема усугубляется и широким распространением нереляционных СУБД — они оперируют другой моделью данных, но построены по тем же принципам, если сравнивать с реляционными. Нельзя не вспомнить и про многообразие современных NoSQL-решений — это становится причиной разнообразия используемых моделей данных, и, в свою очередь, размывает границу понятия БД в целом.

Следствие вышеперечисленных проблем — это отсутствие единых методик защиты баз. Если говорить о NoSQL-системах, то тут отсутствуют не только общепринятые механизмы сохранения целостности (например, шифрование и аудит данных), но и развитые средства для аутентификации пользователей.

Особенности защиты БД

Современные хранилища данных состоят из двух компонентов: хранимых данных (собственно, БД) и программ для управления (СУБД).

Обеспечить безопасность нельзя, не организовав безопасное управление данными. А значит, все уязвимости и вопросы защиты СУБД можно поделить на 2 категории: независящие и зависящие от данных.

Те уязвимости, которые от данных не зависят, характерны и для других видов программного обеспечения. Причина проблем тут разная — это и несвоевременное обновление, и недостаточная квалификация админа, и наличие неиспользуемых функций.

Однако практика показывает, что большая часть аспектов безопасности СУБД как раз-таки зависит от данных. К примеру, многие СУБД поддерживают запросы через некоторый язык, содержащий наборы функций, доступных пользователю. А архитектура используемых языков связана с моделью данных, которая применяется для хранения информации. В результате можно сказать, что модель отчасти определяет особенности языка, а особенности языка определяют наличие в нём определённых уязвимостей. При этом такие общие уязвимости, допустим, как инъекции, выполняются по-разному (Java-инъекция, SQL-инъекция) с учётом синтаксиса языка.

9.Основные требования к безопасности БД

Уязвимости мы разделили (независящие и зависящие от данных). Теперь выделим независящие и зависящие от данных меры по обеспечения безопасности хранилищ.

Требования по безопасности к системе БД, не зависящей от данных:

1. Работа в доверенной среде. Доверенная среда — инфраструктура предприятия с её защитными механизмами, обусловленными политикой безопасности.

2. Обеспечение физической безопасности файлов данных. Здесь требования не отличаются от тех, которые применимы к любым другим файлам приложений и пользователей.

Требования к целостности информации для систем, зависящим от данных:

1. Безопасность пользовательского программного обеспечения. Речь идёт о задачах построения безопасных механизмов доступа и интерфейсов.

2. Безопасная организация работы с данными. Организация данных и управление ими — ключевой вопрос для системы хранения информации. Сюда входит и задача по организации данных с контролем целостности, и другие задачи, порой специфичные для СУБД.

Лекция 1. Понятие безопасности баз данных

План:

История развития СУБД

Особенности защиты БД

Требования к безопасности БД