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【數(shù)據(jù)庫安全研究】縱論數(shù)據(jù)庫安全審計產(chǎn)品的三代演進(jìn)
作者:安華金和 劉曉韜 國網(wǎng)智研院 詹雄 發(fā)布時間:2016-06-21

關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)庫安全、數(shù)據(jù)庫審計、產(chǎn)品演進(jìn)

摘要

隨著用戶對核心數(shù)據(jù)的防護(hù)需求,數(shù)據(jù)庫審計產(chǎn)品已經(jīng)成為信息安全建設(shè)的標(biāo)配,當(dāng)市場需求增大各種產(chǎn)品迅速進(jìn)入市場,用戶在選擇上無所適從。筆者縱觀市場,將市面上幾十種數(shù)據(jù)庫審計產(chǎn)品分為四種并追本溯源,根據(jù)數(shù)據(jù)庫安全審計產(chǎn)品的演進(jìn)過程劃分為三代,更好地對數(shù)據(jù)庫安全審計技術(shù)進(jìn)行理解和價值闡述。

正文:

當(dāng)前,數(shù)據(jù)庫審計產(chǎn)品無疑已成為政企事業(yè)單位在信息安全方面的新寵,信息安全建設(shè)的標(biāo)配,幾乎所有的安全集成中都有它的身影。在市面上存在著幾十種數(shù)據(jù)庫安全審計產(chǎn)品,這些產(chǎn)品集中起來大約可分四種類型:

1、在網(wǎng)絡(luò)審計產(chǎn)品的基礎(chǔ)上經(jīng)過簡單包裝推出數(shù)據(jù)庫審計產(chǎn)品

2、針對數(shù)據(jù)庫通訊協(xié)議的特點開發(fā)出專門的數(shù)據(jù)庫審計產(chǎn)品

3、國外的數(shù)據(jù)庫審計產(chǎn)品,比如Imperva、Guardium等;

4、OEM第三方的數(shù)據(jù)庫審計產(chǎn)品,OEM對象可能來自國內(nèi),也可能來自國外,比如Imperva或韓國的DBInsight。

追溯淵源,我們可以把數(shù)據(jù)庫安全審計產(chǎn)品劃為三代:

第一代是入門級數(shù)據(jù)庫安全審計,這代產(chǎn)品解決的是的問題;

第二代是專業(yè)型數(shù)據(jù)庫安全審計,這代產(chǎn)品解決的是準(zhǔn)確性易用性問題;

第三代是業(yè)務(wù)型數(shù)據(jù)庫安全審計,這代產(chǎn)品解決的是數(shù)據(jù)價值問題。

一. 一代入門級數(shù)據(jù)庫安全審計產(chǎn)品

我們將一代定義成入門級,這是在數(shù)據(jù)庫安全審計產(chǎn)品在國外取得成功、外商進(jìn)入中國推行這個概念之后,一些傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全企業(yè)迅速跟進(jìn),基于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)審計產(chǎn)品簡單改造或產(chǎn)品都未經(jīng)改造只是概念包裝后就推向市場的產(chǎn)品。

這一代產(chǎn)品的典型特征為“三不管”:

(1) 不管審的準(zhǔn)不準(zhǔn),先審下來再說

(2) 不管審的全不全,先有了再說

(3) 不管好不好理解,有數(shù)據(jù)再說

這一代產(chǎn)品本質(zhì)就是使用傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)審計能力,再加上一些正則匹配能力,一些簡單的特征追蹤,基本上數(shù)據(jù)庫安全審計的管理就是融入到原有的網(wǎng)絡(luò)管理界面中。這一代產(chǎn)品的主要缺陷,簡單列出如下:

(1)長SQL語句漏審

(2)多語句無法有效分割

(3)復(fù)雜語句對象解析錯誤

(4)參數(shù)值與SQL語句匹配錯誤

(5)錯誤的應(yīng)答結(jié)果,特別是影響行數(shù)解析不正確

(6)充滿失真率的應(yīng)用用戶關(guān)聯(lián)

(7)未專業(yè)化的審計界面

(8)過度冗余的審計信息存儲

其中,以上缺陷的前六條都與準(zhǔn)確性和全面性有關(guān),用戶很難進(jìn)行驗證;要判斷是否屬于這種產(chǎn)品,一般可以通過兩個簡單的方式進(jìn)行判定:一個方法就是界面。如果在界面上有很多種協(xié)議,數(shù)據(jù)庫只是其中一種,往往就是網(wǎng)絡(luò)審計改換的產(chǎn)品;另一個方法就是招標(biāo)參數(shù)?,F(xiàn)在一個很奇怪的現(xiàn)象就是,招標(biāo)數(shù)據(jù)庫安全審計產(chǎn)品,結(jié)果列出一堆網(wǎng)絡(luò)審計產(chǎn)品要求。以下是一個典型招標(biāo)案例:


圖 1.1 與數(shù)據(jù)庫審計產(chǎn)品不相干的參數(shù)

二. 二代專業(yè)型數(shù)據(jù)庫安全審計產(chǎn)品

二代數(shù)據(jù)庫安全審計產(chǎn)品主要是由新興安全廠商研發(fā),在研發(fā)過程中多少會參考一些國外數(shù)據(jù)庫安全產(chǎn)品的設(shè)計理念、產(chǎn)品界面,再加上自己的創(chuàng)新,生產(chǎn)出一款純粹的數(shù)據(jù)庫安全審計產(chǎn)品。這一代產(chǎn)品的典型特征有三個:

(1)產(chǎn)品概念高度聚焦

產(chǎn)品替除傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)審計的概念,不會出現(xiàn)類似于MAIL、FTP、Telnet等協(xié)議,用戶很容易地找到數(shù)據(jù)庫審計信息。

(2)數(shù)據(jù)庫包深度解析SQL語法解析

二代數(shù)據(jù)庫安全審計產(chǎn)品的基本功在于對數(shù)據(jù)庫的包能夠進(jìn)行準(zhǔn)確分析,并且根據(jù)上下文語境進(jìn)行追蹤(這需要模擬數(shù)據(jù)庫的行為)。

(3)數(shù)據(jù)庫化的界面組織清晰

完全采用了面向數(shù)據(jù)庫化的界面組織,比如:數(shù)據(jù)庫、會話、語句、表、存儲過程等;這樣的產(chǎn)品概念,對于數(shù)據(jù)庫審計產(chǎn)品的直接使用者,一般是運維人員和安全管理人員,就很清晰,對問題的定位的線索組織也非常清晰。下面是兩代數(shù)據(jù)庫審計產(chǎn)品的一個對比:


圖 2.1 一代數(shù)據(jù)庫審計產(chǎn)品典型界面示例1

圖 2.2 一代數(shù)據(jù)庫審計產(chǎn)品典型界面示例2

由圖2.2不難看出,界面菜單組織結(jié)構(gòu)中,很難找到數(shù)據(jù)庫的信息,在審計記錄中也很難看到數(shù)據(jù)庫的SQL語句、數(shù)據(jù)庫用戶、數(shù)據(jù)庫會話等信息。


圖 2.3 二代數(shù)據(jù)庫審計的典型界面組織

對比得出,二代數(shù)據(jù)庫安全審計產(chǎn)品界面,具有強烈的數(shù)據(jù)庫元素;以“數(shù)據(jù)庫”為最基本信息組織單元,以“會話”、“語句”等數(shù)據(jù)庫中的基本元素為線索;在審計記錄中,直觀的SQL語句、數(shù)據(jù)庫用戶、會話信息等,立刻將單調(diào)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議還原為數(shù)據(jù)庫信息。 
在第二代代產(chǎn)品中也有高下之分,主要體現(xiàn)在三個方面:

(1) DDPI技術(shù)的精準(zhǔn)度

由于數(shù)據(jù)庫通訊包的復(fù)雜度,即使按照一種深度包解析思路也不能保證解析的完全精準(zhǔn),能否對通訊包作到高精度高兼容性,這就要看各個廠商的功力了。解析不準(zhǔn),要么丟數(shù)據(jù),要么審計錯誤。

(2)協(xié)議識別的智能化

正是由于這種包解析技術(shù)的復(fù)雜性,為了能準(zhǔn)確識別協(xié)議類型,一些產(chǎn)品往往需要人工進(jìn)行一些輔助,幫助輸入說明數(shù)據(jù)庫的版本、操作系統(tǒng)的類型、編碼方式等。二代產(chǎn)品中,哪家廠商能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)庫協(xié)議的智能化識別,將是產(chǎn)品易用性的另一個重要考量指標(biāo)。

(3) 三層關(guān)聯(lián)的準(zhǔn)確度

從審計的角度,由于一個業(yè)務(wù)系統(tǒng)往往公用一個數(shù)據(jù)庫用戶,因此無法區(qū)分哪個業(yè)務(wù)人員觸發(fā)了哪些數(shù)據(jù)庫操作,因此不能真正地滿足追查的需要。為了滿足這個需要,啟明星辰最早注冊了通過http協(xié)議與數(shù)據(jù)庫協(xié)議進(jìn)行關(guān)聯(lián)的專利;后來安恒也實現(xiàn)了類似的技術(shù)。但是由于鏈接池的存在,在高并發(fā)的情況下,這種技術(shù)的正確率不超過50%,作為審計這是無法忍受的。新興數(shù)據(jù)庫安全廠商安華金和,在國內(nèi)率先推出了基于在web上安裝插件的方式,利用這種方式實現(xiàn)100%審計的準(zhǔn)確性

(4) 數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析

第二代數(shù)據(jù)庫安全審計產(chǎn)品中,很多依然是單個數(shù)據(jù)庫訪問信息的展示風(fēng)格, 但是在實際的使用中,用戶往往需要了解發(fā)現(xiàn)某類高危的風(fēng)險,需要知道IP來源,什么用戶登錄,登錄后在整個會話中都執(zhí)行了什么語句。發(fā)現(xiàn)一個峰值性能瓶頸的時候,能同時知道當(dāng)時的會話量,語句量,對于這些會話都來自于什么IP,主要是什么語句的性能消耗占比最高,在這些消耗占比最高的語句使用的是什么樣的參數(shù)。

綜上,二代數(shù)據(jù)庫安全審計產(chǎn)品具有這樣的特點:

1、以數(shù)據(jù)庫原生概念組織軟件的界面框架和界面元素,大幅提升“數(shù)據(jù)庫”的專業(yè)性;

2、通過 ‘會話’、‘語句’、‘風(fēng)險’之間的內(nèi)在聯(lián)系實現(xiàn)界面交互和線索關(guān)聯(lián),大幅提升“審計追蹤”的能力和便利性;

3、通過對數(shù)據(jù)庫訪問的IP、用戶、語句(操作)、對象、響應(yīng)等不同維度的統(tǒng)計,完成了數(shù)據(jù)庫運行狀況的梳理,從而大幅提升對數(shù)據(jù)庫運行狀況和性能的掌握能力。

當(dāng)前,考核數(shù)據(jù)庫審計產(chǎn)品的好壞,最重點的就是看以上三點。這三點使數(shù)據(jù)庫審計產(chǎn)品實現(xiàn)了審計功能高度專業(yè)化,同時延展了其使用價值,成為數(shù)據(jù)庫運維與管理人員進(jìn)行數(shù)據(jù)庫狀態(tài)監(jiān)控和性能優(yōu)化的重要工具。

三. 三代業(yè)務(wù)型數(shù)據(jù)庫安全審計產(chǎn)品

二代數(shù)據(jù)庫審計產(chǎn)品的專業(yè)度勿用置疑,但依然是一個技術(shù)型產(chǎn)品,是DBA和運維人員的好幫手,但與管理人員、業(yè)務(wù)人員保持著一定的距離。大量的數(shù)據(jù)庫審計產(chǎn)品上線以后,無法向管理人員和業(yè)務(wù)人員闡述清楚產(chǎn)品的價值,這其中一個重要的原因就是數(shù)據(jù)庫是一個后臺的服務(wù),數(shù)據(jù)庫的SQL語言是個專業(yè)化程度很高的語言,數(shù)據(jù)庫對象無法與直接的業(yè)務(wù)發(fā)生映射。因此,DBA和運維人員生成的報告,無法讓管理者和業(yè)務(wù)部門看懂;從而使很多的數(shù)據(jù)庫審計產(chǎn)品成為了擺設(shè),或者只發(fā)揮了其應(yīng)有價值的10%。

三代數(shù)據(jù)庫安全審計產(chǎn)品的關(guān)鍵就是,如何通過業(yè)務(wù)化的語言呈現(xiàn)出對數(shù)據(jù)庫的訪問行為;將傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的要素客戶端IP、數(shù)據(jù)庫用戶、SQL 操作類型、數(shù)據(jù)庫表名稱、列名稱、過濾條件變成業(yè)務(wù)人員熟悉的要素:辦公地點、工作人員名稱、業(yè)務(wù)操作、業(yè)務(wù)對象、業(yè)務(wù)元素、某種類別的業(yè)務(wù)信息。為了更清楚的說名這個問題,我們對比看看三代演進(jìn)前后數(shù)據(jù)庫安全的審計記錄:


圖 3.1 三代以前數(shù)據(jù)庫安全審計記錄

圖 3.2 三代數(shù)據(jù)庫安全審計記錄

三代數(shù)據(jù)庫安全審計,不僅僅是審計記錄的展現(xiàn),還包括數(shù)據(jù)的組織,如何把這些分散的SQL語句,再組織成一個個業(yè)務(wù)操作,這個時候給業(yè)務(wù)人員展現(xiàn)的就不是每秒有多少個SQL操作,而是每秒有多少個業(yè)務(wù)操作。如圖3.3位當(dāng)前一個會話中的多條審計記錄,組織成一個業(yè)務(wù)操作后,如圖3.4,不僅僅是審計記錄的展現(xiàn),同時包括性能、類型統(tǒng)計、成功與失敗、檢索條件、報表都是基于業(yè)務(wù)操作為單位。


圖 3.3 多條審計記錄

圖 3.4 業(yè)務(wù)操作示例

二代數(shù)據(jù)庫安全審計產(chǎn)品的統(tǒng)計和追蹤根據(jù)SQL語言類型進(jìn)行劃分,可以看到一些管理人員和業(yè)務(wù)人員很難懂的SQL語句。三代數(shù)據(jù)庫安全審計產(chǎn)品統(tǒng)計和追蹤按照業(yè)務(wù)的行為和分類來進(jìn)行信息的組織和展現(xiàn),而查詢到的語句也是業(yè)務(wù)化的語言展現(xiàn)。當(dāng)達(dá)到這樣的程度,數(shù)據(jù)庫安全審計產(chǎn)品對于業(yè)務(wù)人員和管理人員的價值將大大提升。但要達(dá)到這樣的程度,需要依賴很好的數(shù)據(jù)分析處理,在這一階段能否完成一個好的業(yè)務(wù)化產(chǎn)品的關(guān)鍵在于大數(shù)據(jù)的分析處理能力,特別是對數(shù)據(jù)流的處理能力。

當(dāng)前,至少國內(nèi)所有的數(shù)據(jù)庫安全審計產(chǎn)品距離三代數(shù)據(jù)庫審計產(chǎn)品的目標(biāo)差距甚遠(yuǎn);只有真正掌握數(shù)據(jù)庫核心技術(shù)能力的安全廠商,真正具有用戶意識的安全廠商,才能生產(chǎn)出三代產(chǎn)品,讓我們拭目以待。

 

下載完整版:《縱論數(shù)據(jù)庫安全審計產(chǎn)品的三代演進(jìn)》


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