计算机数据库加密技术研究
时间：2021-04-07 07:51:22 来源：达达文档网 本文已影响 人 
引言：数据及数据库是网络信息时代最重要的资源，数据库的安全性能对数据库使用者来说只管重要。随着数据存储方式的增加，数据库的安全性能也需要逐渐提高。本文通过对数据库加密技术的概述研究，介绍了数据库加密的特点，力图设计出适合数据库保密性的数据库系统加密方案，为数据库的安全性能提供保障。
一、数据库加密的一般原理
（一）数据库加密的概念阐述
数据库中的数据加密是指通过采用一定的技术手段，确保数据在传输和存储过程中的有效性，它包括加密和解密两个过程。加密技术是指通过一定的数据编码将数据库中的数据和信息（明文）转换成外部人员不可识别的内容（暗文）的过程。解密技术是指将从数据库中获得的认可的密文（暗文）转换为数据和信息（明文）的过程。整个加密系统包括加密和解密两个部分。具体的加密过程如下图所示：
数据库的密码加密在于设定明文和暗文，加密系统需要按照一定的顺序来进行，即按照从头到尾的顺序，但是解密系统不能按照这个顺序进行，数据库的使用过程中不可能以数据库文件为单位进行加密，当符合检索条件的记录被检索出来后，就必须对记录迅速解密。
（二）数据库加密技术系统的特性分析
数据库加密技术系统尤其自身的功能，具体来说包括如下几方面的特性。一是认证身份信息。使用者在使用过程中不但要提供口令和用户名外，还要提供进入系统所需要的安全密钥。二是数据库自身加密。在数据库系统中使用者可以根据信息的保密程度对信息和数据进行加密等级的设定，对于敏感程度高的要提高其数据库访问速度。三是存储过程中的加密。在数据库当中对于不同的数据记录、不同的字段名称要采用不同的密钥加密的形式，即确保数据库每一项的存储加密，保证数据信息不被修改。四是传输过程中保密性的实现。在访问数据库过程中，要保证一次一加密的实现，这样能够防止数据库信息和数据的篡改和重复。五安全备份。对于系统提供数据库，要有效实现其备份功能，即明文备份和密钥备份。
（三）数据库系统的安全要求
数据库系统是信息安全的重要组成部分，它在使用的过程中有一定的安全要求，这与信息安全的整体需求是相似的。具体来说，数据库系统的安全要求可以包括如下几个方面：一是数据的完整性，数据库形同的完整性是指数据库中的信息要确保其相容性、可用性、一致性和正确性。二是数据的保密性，数据库中的任何信息都要设定相应的访问权限，并对访问权限设定等级，保证没有访问权限的用户不能访问和使用数据。三是数据的可用性。数据的可用性指任何授权用户的正常操作必须接受，同时又能保证人机交互友好，系统运行效率正常，换句话说，任何授权用户要获取数据时应当立即可以获得。
二、数据库加密技术的设计
（一）数据库加密的层次设计
数据库加密的层面分多种，有在系统中加密、DBMS 内核层、DBMS 外层等。首先，系统中加密的方法，鉴于数据库系统中的数据关系难以辨认，需要把内存中的数据进行加密处理，之后再把存在文件系统中的加密内存数据导入到数据库中去，在计算机读入过程中进行一种逆向解密，这种方法的关键是保存好管理秘钥。当然，其劣势也比较明显，就是数据库的读写过程显得相对繁琐，每次对编程的读写数据和编写都会影响基本的速度。第二是DBMS 内核层，这个方法需要加强对数据库管理系统的操作，需要在数据的物理存储之前进行相应的加密和解密工作。其优势是加密功能较强，能有效完成数据库管理系统与加密功能的有效融合，其加密功能基本上不会对DBMS产生功能性影响。第三，是DBMS 外层，该加密方式可以在客户端有效运行加密运算，在运行过程中不会对数据库的服务器产生负担，但是其劣势是本身的加密功能会受到相应的限制，其自身功能与数据库管理系统的融合效果也受到影响。总之，各种方式都有自身的优点和缺点，需要根据实际的环境有效选择和使用。
（二）以文件为基础的加密技术
新的技术环境中，以文件为基础的新型机密技术得到较多的应用，其运行的基本思路是把数据库的文件作为一个有机整体，通过系统的加密算法来保障数据信息的安全性和完整性。以文件为基础的数据加密方法，实际运行的策略是利用解密秘钥的原理，让数据库用户通过秘钥来完成对数据库文件的解密目标。
该种加密技术作为一种整体技术，虽然存在着一些自身优势，但是其缺点也不容忽视，在具体的加密技术应用过程中国，也需要对其做出全面深刻的认识，主要表现在两个方面。一是想对数据库的数据信息进行修改工作，其过程是比较困难的，需要采取加密、复制和修改等操作。二是即使用户只是需要查看某一条记录，也必须将整个数据库文件解密，这样无法实现对文件中不需要让用户知道的信息的控制。
（三）数据库加密系统的实现策略
加密系统的功能实现，需要充分利用用户身份验证原理，在用户的数据库登录过程中，加强对用户身份信息的数据验证，根据不同用户的合法身份级别，有效控制和管理不同用户在数据库操作系统中的开放服务和功能。计算机数据库的加密和解密技术是整个加密技术的最核心部件，能够在后台实现对数据库的加密和解密处理。其基本方法是：首先由数据库用户来对数据是否需要加密的判断和决策，对于需要加密的数据可以采取加密字典及其字典管理程序，进行加密和解密的模块处理。对于用户认为不需要加密的数据，则可以通过数据库连接模块和数据库的直接联系，来实现用户数据库与设计系统程度有效对接，实现数据的有效利用。加密字典管理程序通过被数据库加密和解密引擎实现对数据表的加密、解密及数据转换等功能。当数据库的加密字典生成之后，则可以利用加密字典的管理成效，实现对数据库系统数据的有效查询、控制和管理。
参考文献：
[1]贾鑫，. 数据库加密技术的研究与探讨[J]. 计算机光盘软件与应用，2013，（6）.
（作者单位：沈阳广播电视大学）
