數(shù)據(jù)庫入侵檢測(cè)技術(shù)研究

　　摘要：入侵檢測(cè)技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)的重要手段，對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行安全具有保障作用，近年來得以廣泛應(yīng)用。該文結(jié)合當(dāng)前數(shù)據(jù)庫入侵檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，對(duì)入侵檢測(cè)技術(shù)的意義、系統(tǒng)構(gòu)成以及具體應(yīng)用等問題進(jìn)行分析與闡述。
　　關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；數(shù)據(jù)庫；入侵檢測(cè)；應(yīng)用
　　中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)06-1225-03
　　隨著計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)庫應(yīng)用越來越廣泛，企事業(yè)單位、政府機(jī)關(guān)、科研機(jī)構(gòu)、金融體系等已經(jīng)將數(shù)據(jù)庫與互聯(lián)網(wǎng)相連接，同時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)安全問題不容忽視。在各種各樣的應(yīng)用系統(tǒng)中，涉及到敏感數(shù)據(jù)、安全問題、防篡改與防竊取等問題，越來越引起人們關(guān)注?；镜姆阑饓夹g(shù)，已難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)安全，數(shù)據(jù)庫的SQL注入、非法訪問、跨腳本攻擊等，均繞過數(shù)據(jù)庫的前臺(tái)安全系統(tǒng)，攻擊數(shù)據(jù)來源。因此，深入研究數(shù)據(jù)庫入侵檢測(cè)技術(shù)，對(duì)保障數(shù)據(jù)庫安全具有重要意義。
　　 1數(shù)據(jù)庫入侵檢測(cè)概述
　　入侵檢測(cè)系統(tǒng)可以是硬件系統(tǒng)，也可以是軟件系統(tǒng)。通過入侵檢測(cè)，對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的非授權(quán)訪問資源行為作出及時(shí)判斷、報(bào)警和記錄。通過應(yīng)用入侵檢測(cè)技術(shù)，可有效確保系統(tǒng)安全，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中與安全規(guī)則不相符或者存在安全隱患的行為、活動(dòng)。在檢測(cè)過程中，對(duì)系統(tǒng)行為或者用戶行為實(shí)行可疑程度評(píng)估，根據(jù)評(píng)估結(jié)果來判斷系統(tǒng)行為是否正常，以此協(xié)助數(shù)據(jù)庫管理員的安全管理工作，并對(duì)數(shù)據(jù)庫可能受到的攻擊行為采取相應(yīng)措施。
　　1.1入侵檢測(cè)技術(shù)的意義
　　在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，加強(qiáng)安全保障措施，是基本的信息設(shè)施，甚至與社會(huì)穩(wěn)定、國家安全密切相關(guān)。當(dāng)前，雖然防火墻技術(shù)廣泛應(yīng)用，但是仍然由于種種原因而無法徹底抵御入侵行為，應(yīng)用入侵檢測(cè)技術(shù)勢(shì)在必行。
　　1）單一的防火墻保護(hù)措施過于薄弱，防火墻僅能作為內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)之間的一道屏障，而有些外部訪問則可越過防火墻直接進(jìn)入數(shù)據(jù)庫；
　　2）有些安全隱患來自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，而由于防火墻的薄弱性，自身也可能受到黑客攻擊侵害；
　　3）防火墻技術(shù)以靜態(tài)安全防御為主，需要人工實(shí)施與維護(hù)，缺乏對(duì)入侵者的主動(dòng)防御。
　　鑒于此，為了確保計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫的安全，必須尋求一種主動(dòng)出擊、及時(shí)發(fā)現(xiàn)入侵行為、采取相應(yīng)措施的防御技術(shù)，并在事后對(duì)入侵行為進(jìn)行分析、查明系統(tǒng)漏洞原因，并做好修補(bǔ)工作，入侵檢測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。檢測(cè)入侵行為的硬件與軟件相結(jié)合，即入侵檢測(cè)
　　系統(tǒng)[1]。
　　1.2數(shù)據(jù)庫入侵檢測(cè)的構(gòu)成
　　當(dāng)前，數(shù)據(jù)庫中較常應(yīng)用的入侵檢測(cè)技術(shù)主要為靜態(tài)配置、異常檢測(cè)、基于行為的檢測(cè)三種方法，具體分析如下：
　　1.2.1靜態(tài)配置
　　靜態(tài)配置分析技術(shù)，主要通過對(duì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的配置實(shí)行例行檢查，包括系統(tǒng)中的文件、數(shù)據(jù)、非正常訪問行為等。靜態(tài)分析法主要依據(jù)是非正常訪問行為狀態(tài)下產(chǎn)生的攻擊痕跡。所謂靜態(tài)，就是通過對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)的特征觀察，確保系統(tǒng)運(yùn)行安全。1.2.2異常檢測(cè)
　　異常檢測(cè)技術(shù)，主要對(duì)冒充合法用戶的入侵行為進(jìn)行檢測(cè)和抵御。事先建立正常用戶行為的輪廓特征庫，但是由于入侵者的行為并不都具備明顯異常性，因此在入侵檢測(cè)的應(yīng)用過程中，不能單一采取異常檢測(cè)技術(shù)，而是與其他方式相配合。對(duì)于經(jīng)驗(yàn)豐富的入侵者來說，可能通過改變攻擊行為方式，而成為檢測(cè)系統(tǒng)中的正常用戶模式，以此逃避檢測(cè)。
　　1.2.3基于行為的檢測(cè)
　　基于行為的檢測(cè)，主要通過對(duì)用戶在數(shù)據(jù)庫中的使用行為，與已知入侵模式相匹配；或者利用系統(tǒng)中的漏洞、缺陷等，間接違反數(shù)據(jù)庫安全規(guī)則的行為，通過實(shí)際行動(dòng)，判斷系統(tǒng)中的入侵行為，采取相應(yīng)措施。基于行為的檢測(cè)技術(shù)，主要具備如下優(yōu)勢(shì)：如果在檢測(cè)器中，已經(jīng)包含了已知入侵行為特征，并存儲(chǔ)于模式庫中，那么當(dāng)系統(tǒng)受到類似攻擊行為時(shí)，就可快速檢驗(yàn)出來并采取對(duì)策。但是當(dāng)前基于行為的檢測(cè)技術(shù)，還僅能對(duì)已知入侵行為進(jìn)行防范，對(duì)未知入侵行為的防范技術(shù)，仍有待進(jìn)一步研究。
　　 2基于數(shù)據(jù)挖掘的數(shù)據(jù)庫入侵檢測(cè)
　　當(dāng)前，我國較為常用的數(shù)據(jù)挖掘分析主要有關(guān)聯(lián)分析、分類分析、聚類分析、序列分析等形式。將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與入侵檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合，提高數(shù)據(jù)庫入侵檢測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)化性，從大量的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中獲得正確數(shù)據(jù)模式，改變傳統(tǒng)入侵檢測(cè)行為的識(shí)別劣勢(shì)，并對(duì)未知攻擊行為或者變種攻擊行為快速識(shí)別。
　　2.1關(guān)聯(lián)分析
　　關(guān)聯(lián)分析，可以通過現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫，發(fā)現(xiàn)其關(guān)聯(lián)的特點(diǎn)。可識(shí)別記錄中屬性不同的關(guān)系，為用戶提供更強(qiáng)大、更可靠的信息支持。通過應(yīng)用關(guān)聯(lián)分析，可快速建立給定數(shù)據(jù)之間的規(guī)律，由此判斷數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性[2]。2.2分類分析
　　應(yīng)用分類分析辦法，主要對(duì)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)實(shí)行分析，發(fā)現(xiàn)共性，再按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。在這一過程中，首先分析數(shù)據(jù)，再根據(jù)數(shù)據(jù)的某一特殊屬性進(jìn)行分類，根據(jù)分類規(guī)則準(zhǔn)確描述。2.3聚類分析
　　聚類分析主要是組合物理對(duì)象或者抽象對(duì)象的過程。當(dāng)不了解數(shù)據(jù)庫規(guī)律的情況下，利用聚類方式，集合分析數(shù)據(jù)對(duì)象，并將對(duì)象劃分為若干個(gè)類別或者簇。在相同的簇中，其對(duì)象之間相似度較高，而不同簇的對(duì)象差別比較大。其相異度主要描述了對(duì)象的屬性值，對(duì)象之間的距離常為度量指標(biāo)。
　　2.4序列分析
　　應(yīng)用序列分析，主要在于優(yōu)化序列模式，將不同數(shù)據(jù)之間的屬性，按照一定規(guī)則相聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和時(shí)間的聯(lián)系，尋求數(shù)據(jù)之間的時(shí)序關(guān)系。將數(shù)據(jù)根據(jù)時(shí)間順序排列，列出高頻。當(dāng)黑客入侵時(shí)，根據(jù)一定順序采取對(duì)應(yīng)攻擊行為，通過序列分析即可發(fā)現(xiàn)時(shí)間序列規(guī)律，以此應(yīng)對(duì)攻擊檢測(cè)。
　　 3數(shù)據(jù)庫入侵檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)化應(yīng)用
　　3.1數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)安全
　　在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，可將其安全框架劃分為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、宿主操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)三大層次。在操作系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫均以文件形式實(shí)行管理，因此入侵者可能直接利用系統(tǒng)漏洞而非法訪問、盜取數(shù)據(jù)信息，或者通過QS工具篡改數(shù)據(jù)庫的文件內(nèi)容。因此，數(shù)據(jù)庫安全管理很大程度上取決于數(shù)據(jù)庫的管理系統(tǒng)。根據(jù)數(shù)據(jù)庫安全框架的三大層次，應(yīng)用入侵檢測(cè)技術(shù)，外層采取針對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的入侵檢測(cè)、中間層采取針對(duì)主機(jī)硬件的入侵檢測(cè)、內(nèi)層采取針對(duì)容忍的入侵檢測(cè)。通過應(yīng)用這樣的檢測(cè)模式，提升系統(tǒng)的整體安全策略，推行綜合安全措施，提高系統(tǒng)關(guān)鍵功能的穩(wěn)定性、安全性[3]。
　　3.2 Apriori算法的改進(jìn)
　　由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成較為復(fù)雜，尤其數(shù)據(jù)多、綜合性高的數(shù)據(jù)庫中，需要調(diào)整、處理候選集合。但是這種調(diào)整與處理的過程，需要耗費(fèi)較大的時(shí)間與精力，因此Apriori算法的改進(jìn)與優(yōu)化，可增強(qiáng)候選集的剪枝作用。另外，在應(yīng)用Apriori算法時(shí)，需要重新掃描數(shù)據(jù)庫，并實(shí)行相應(yīng)處理，進(jìn)而強(qiáng)化候選集的支持能力，形成全新候選集。實(shí)際上，Apriori算法較為復(fù)雜，因此在運(yùn)行與操作過程中，應(yīng)謹(jǐn)慎對(duì)待。
　　在優(yōu)化改進(jìn)Apriori算法之后，就可以在計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫入侵檢測(cè)系統(tǒng)中應(yīng)用，以此實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫內(nèi)部資源應(yīng)用的最大化，提高應(yīng)用效率。對(duì)于改進(jìn)Apriori算法的過程，首先，減少了候選項(xiàng)目集中的數(shù)量；如果項(xiàng)目集的數(shù)量低于支持度，就需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭h減，直到達(dá)到最佳候選數(shù)量為止；其次，對(duì)數(shù)據(jù)庫實(shí)行掃描，合理控制掃描過程，確保一次性完成編碼過程；后續(xù)操作則可根據(jù)既成編碼來實(shí)現(xiàn)，以此提高算法效率，支持?jǐn)?shù)據(jù)庫穩(wěn)定運(yùn)行[4]。
　　3.3構(gòu)建關(guān)鍵模型3.3.1數(shù)據(jù)整理
　　當(dāng)系統(tǒng)處于培訓(xùn)過程中，需要對(duì)數(shù)據(jù)庫中的操作數(shù)據(jù)進(jìn)行集合整理，為構(gòu)建知識(shí)庫奠定基礎(chǔ)。當(dāng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)處于入侵檢測(cè)過程中，則主要針對(duì)服務(wù)器中的計(jì)算數(shù)據(jù)實(shí)行整理，為進(jìn)一步實(shí)行入侵檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)化提供幫助。3.3.2數(shù)據(jù)挖掘
　　針對(duì)數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容，采取合理的提取方式，同時(shí)要求與相關(guān)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)相結(jié)合，提高數(shù)據(jù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可操作性，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化創(chuàng)立。3.3.3集合整理
　　當(dāng)相關(guān)數(shù)據(jù)整理完畢后，需要進(jìn)行合理挖掘，并根據(jù)相關(guān)特征，實(shí)行集合整理，為構(gòu)建數(shù)據(jù)庫模型提供基本要素。
　　3.3.4入侵檢測(cè)
　　在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，要求進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)與計(jì)算工作，為數(shù)據(jù)庫的正常運(yùn)行提供相關(guān)數(shù)據(jù)信息，創(chuàng)設(shè)良好的入侵檢測(cè)條件，將非法訪問、惡意入侵行為拒之門外。3.3.5獲得特點(diǎn)
　　利用數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)挖掘能力，對(duì)數(shù)據(jù)庫各個(gè)部分、各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，實(shí)行全方位、多角度的整理，深入分析與研究，獲得數(shù)據(jù)特征，合理分類并應(yīng)用。3.3.6調(diào)換模式
　　在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的知識(shí)規(guī)則庫中，已經(jīng)具備相應(yīng)的運(yùn)行規(guī)則。這就需要在全新數(shù)據(jù)庫檢測(cè)系統(tǒng)中，對(duì)不同的數(shù)據(jù)實(shí)行整理與研究，一旦發(fā)現(xiàn)與規(guī)定不相符的數(shù)據(jù)，則及時(shí)處理[5]。3.4提出數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)
　　針對(duì)數(shù)據(jù)庫的入侵檢測(cè)特點(diǎn)，建立起相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)非常重要。由于數(shù)據(jù)庫的覆蓋面以及精確度，對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的整體運(yùn)行較為重要，因此開展相關(guān)研究，是較為常用的技能之一。在相關(guān)研究中，規(guī)定一組數(shù)據(jù)以及一個(gè)記錄的整理，同時(shí)研究其有效性、關(guān)聯(lián)性。
　　在數(shù)據(jù)庫的安全管理系統(tǒng)中，將潛在的入侵進(jìn)行關(guān)聯(lián)整理，更利于發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的入侵行為及入侵隱患。有關(guān)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特殊檢測(cè)，應(yīng)選擇有關(guān)的挖掘項(xiàng)目，實(shí)行數(shù)據(jù)挖掘。主要包括以下兩大步驟：其一，應(yīng)用迭代方式，獲得數(shù)據(jù)庫中的復(fù)雜項(xiàng)集。在這一操作過程中，經(jīng)常發(fā)生待選復(fù)雜方案問題，這就需要對(duì)數(shù)據(jù)庫實(shí)行反復(fù)掃描，進(jìn)一步確定其項(xiàng)集是否為復(fù)雜項(xiàng)目集，但是這一項(xiàng)目操作過程，需要浪費(fèi)的時(shí)間較多[6]；其二，提出有關(guān)頻繁集的相關(guān)規(guī)定，當(dāng)規(guī)定形成之后，提出相應(yīng)規(guī)則，系統(tǒng)按照既定方式運(yùn)行，節(jié)約時(shí)間，提高精準(zhǔn)性。
　　 4結(jié)束語
　　由上可見，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用是一把雙刃劍，尤其在數(shù)據(jù)庫運(yùn)行過程中，各有利弊。當(dāng)前，數(shù)據(jù)庫的安全隱患問題已不容忽視，需要對(duì)整個(gè)信息基礎(chǔ)設(shè)置安全模式，而入侵檢測(cè)技術(shù)恰好符合這一需要，對(duì)數(shù)據(jù)庫的安全運(yùn)行提供幫助。通過應(yīng)用入侵檢測(cè)技術(shù)，對(duì)內(nèi)外攻擊行為主動(dòng)防御、自主分析，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的多重保護(hù)。入侵檢測(cè)技術(shù)除了抵御外來黑客、病毒入侵、非法訪問行為之外，還可查殺系統(tǒng)潛在病毒與漏洞，確保數(shù)據(jù)安全性、完整性、可靠性。當(dāng)前，我國有關(guān)數(shù)據(jù)庫入侵檢測(cè)技術(shù)的研究尚處于初級(jí)階段，仍存在諸多問題亟待解決，但是隨著科學(xué)的進(jìn)步與時(shí)代的發(fā)展，必將提出更多入侵檢測(cè)優(yōu)化策略，提升網(wǎng)絡(luò)環(huán)境運(yùn)行的安全性。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]鐘再淳.新型分布式入侵檢測(cè)系統(tǒng)模型研究[J].移