데이터베이스

기본 개념¶

용어¶

• 릴레이션: 하나의 개체에 관한 데이터를 2차원 테이블의 구조로 저장한 것
• 속성과 튜플: 릴레이션의 열(속성)과 행(튜플)
• null: 아직 모르거나 해당되는 사항이 없음을 표현하는 특별한 값
• 차수: 하나의 릴레이션에서 속성의 전체 개수
• 카디널리티: 하나의 릴레이션에서 튜플의 전체 개수
• 도메인: 한 릴레이션에서 특정 속성이 가질 수 있는 데이터 형식을 지닌 모든 가능한 값의 집합
• extent: 테이블을 구성하는 물리적으로 연속적인 디스크 공간

키 정의¶

• 후보키(Candidate Key): 키의 특성인 유일성과 최소성을 만족하는 키
• 슈퍼키(Super Key): 유일성을 만족하는 키
• 기본키(Primary Key): 여러 개의 후보키 중에서 하나를 선정하여 사용하는 키
• 대체키(Alternate Key): 여러 개의 후보키 중에서 기본키를 제외한 나머지 키
• 외래키(Foreign Key): 어느 한 릴레이션 속성의 집합이 다른 릴레이션에서 기본키로 이용되는 키

무결성¶

• 키 무결성(key integrity): 한 릴레이션에 같은 키값을 가진 튜플이 있어서는 안됨
• 개체 무결성(entity integrity): 기본키에 속해 있는 전체 또는 일부 속성은 NULL 값을 가질 수 없음
• 참조 무결성(referential integrity): 릴레이션은 참조할 수 없는 외래키값을 가질 수 없음

트랜잭션¶

• 하나의 논리적 기능을 수행하기 위한 작업의 단위
• 한꺼번에 모두 수행해야 할 일련의 DB 연산
• 병행 제어 및 회복 작업의 논리적 단위

성질¶

• 원자성(Atomictiy)
• 트랜잭션 내 모든 연산은 반드시 한번에 완료
• 그렇지 않을 경우 한꺼번에 취소 (all or nothing)
• 일관성(Consistently)
• 트랜잭션이 성공적으로 완료되면 일관성 있는 DB 상태로 변환
• 단 프로그램 실행 중 일관성 위반은 상관없음
• 격리성(Isolation)
• 트랜잭션이 실행중에 있는 연산의 중간결과에 다른 연산이 접근하지 X
• 영속성(Durability)
• 트랜잭션이 일단 그 실행을 성공적으로 완료하면 그 결과는 영속적
• 따라서 시스템은 어떤 경우라도 완료된 결과의 영속성을 보장해야 함

보안¶

DB 상의 데이터에 대한 인가되지 않은 접근, 의도적/비의도적 변경, 파괴 등의 일관성 저해하는 사고 등으로부터 DB를 보호하는 것

보안 특성: 비밀성, 무결성, 가용성

보안 위협¶

사용자가 데이터에 접근함으로써 발생될 수 있는 정보의 부적절한 유출, 부적절한 처리, 수정으로부터 무결성의 손상 발생 가능

집성(Aggregation)¶

개별적인 여러 소스로부터 민감하지 않은 정보(낮은 보안 등급)를 수집/조합하여 민감한 정보(높은 보안
등급)를 알아내는 행위

추론(Inference)¶

일반적인 데이터로부터 비밀정보를 추측해내는 행위

요구사항¶

DB 보안 통제¶

흐름제어¶

높은 수준의 보안이 낮은 수준의 객체로 이동하는 것을 검사하여 접근 가능한 객체 간 정보흐름을 조정

추론제어¶

간접적인 데이터 노출로부터 데이터를 보호하기 위한 제어

• 비밀정보 은폐
• DB 지식 추적
• 사용자가 가지고 있는 데이터를 고려하여 질의 허용여부를 결정
• 데이터 위장
• 일관성 없는 질의결과 제공해 통계적 추론을 방지

접근제어¶

허가된 범위 내 시스템 정보에 대한 접근을 권한에 따라 인가된 사용자에게만 제공

OS 접근통제와 비교¶

추론¶

인가된 쿼리 수행과 합법적 응답을 통해 비인가된 정보를 추론

방지 방법¶

• DB 설계시 추론 탐지
• DB 구조변경, 접근 제어 방식 변경으로 추론 채널을 제거해 추론을 방지
• 쿼리 타임 시 추론탐지
• 쿼리처리 중 추론 채널 위반을 제거하려는 시도
• 추론 채널이 탐지되면 쿼리를 거부하거나 변경

DBMS 보안 통제¶

SQL 기반¶

통상 DB관리자(DBA)가 권한을 가지므로 DBA권한이라고 함

• SQL은 GRANT와 REVOKE라는 접근 권한 관리 명령어를 제공

GRANT(권한 부여)¶

GRANT privilege_name | role To user_name [WITH ADMIN OPTION];

만약 user_name 대신 PUBLIC을 기술하면 모든 사용자에게 해당 시스템 권한 부여

REVOKE(권한 회수)¶

REVOKE privilege_name | ALL on table FROM user_name | role_name | PUBLIC;

PUBLIC을 사용하면 모든 사용자의 권한 제거

뷰 기반¶

• 뷰는 하나 이상의 기본 테이블로부터 유도되어 만들어지는 가상 테이블
• 데이터의 논리적 독립성을 보장하며 접근제어를 통해 보안을 제공
• DB의 제한적 접근을 제공하여 사용자가 특정 행과 열에 대한 접근이 가능

보안 취약점 점검¶

암호화 방식¶

Plug-in 방식¶

암ㆍ복호화 모듈을 DB 서버 내에 설치하여 암ㆍ복호화를 수행

• 적용성은 뛰어나지만 CPU에 부하
• 성능에 대한 민감성이 낮은 시스템의 경우 저렴한 비용으로 구축 가능

API 방식¶

암ㆍ복호화 모듈을 애플리케이션 서버 내에 설치하여 암ㆍ복호화를 수행

Hybrid 방식¶

Plug-in 방식 + API 방식

• 성능이 우선시 되는 환경에서는 API를 적용
• 성능 영향이 덜 민감한 환경에는 플러그인 방식을 적용

TDE 방식¶

DB 내부에서 데이터 파일 저장 시 암호화, 파일에 저장된 내용을 메모리 영역으로 가져올 때 DBMS에 의해 자동으로 복호화

• DBMS 커널 레벨에서 처리되므로 애플리케이션 수정이 없음
• DBMS 자체 인덱스 기능과 연동 가능

파일 암호화 방식¶

OS상에서 확인 가능한 개체인 파일을 암호화하는 방식

• OS대한 의존도 높음
• 비정형 데이터에 대한 암호화 적용 가능