این مقاله به اصول امنیت و سیاستهای مهم دراین مورد و احتیاجات امنیتی سیستمها می‌پردازد. همچنین راههایی را برای كنترل دسترسی كه از مهمترین احتیاجات هر سیستم پایگاه داده‌ای است، ارائه می‌كند.

دراین مقاله با معرفی چند زمینه پیشرفته مطالعاتی امروزی بعضی مشكلات حل نشده دراین زمینه را نیز به خوانند معرفی می‌كند.

مقدمه :

در طی سه دهة اخیر تعداد پایگاه داده‌های كامپیوتری افزایش بسیاری داشته است. حضور اینترنت به همراه توانائیهای شبكه، دسترسی به داده و اطلاعات را آسانتر كرده است. به عنوان مثال، كاربران امروزه می‌توانند به حجم بالایی از اطلاعات در فاصلة زمانی بسیار كوتاهی دسترسی پیدا كنند. به همین نسبتی كه ابزارها و تكنولوژی دسترسی و استفاده از اطلاعات توسعه می‌یابند، نیاز به حفاظت اطلاعات هم بوجود می‌آید. بسیاری دولتها و سازمانها صنعتی داده‌های مهم و طبقه بندی شده‌ای دارند كه باید حفاظت شوند. سازمانهای بسیار دیگری هم مثل مؤسسات دانشگاهی نیز اطلاعات مهمی در مورد دانشجویان و كارمندانشان دارند. در نتیجه  تكنیكهایی برای حفاظت داده های ذخیره شده در سیستمهای مدیریت پایگاه داده،[1] اولویت بالایی پیدا كرده‌اند.

در طول سه دهة اخیر، پیشرفتهای بسیاری در مورد امنیت پایگاه داده‌ها حاصل شده است. بسیاری از كارهای اولیه روی امنیت پایگاه داده‌های آماری انجام شد. در دهة 70، همزمان با شروع تحقیقات روی پایگاه داده‌های رابطه‌ای، توجه مستقیماً به سمئله كنترل دسترسی[2] بود و بیشتر از همه، كار روی مدلهای كنترل دسترسی احتیاطی[3] شروع شد؛ ولی در واقع تا مطالعات نیروی هوایی در 1982، كه تلاش وسیعی برای DBMSهای امن چند سطحی[4] بود، كار مهمی انجام نشد.

در هزارة جدید با حضور تكنولوژیهای مثل كتابخانه‌های دیجیتال، شبكه گستره جهانی و سیستمهای محاسباتی اشتراكی، علاقه بسیاری به امنیت نه تنها در بین سازمانهای دولتی، بلكه بین سازمانهای اقتصادی هم وجود دارد. این مقاله مروری به پیشرفتها و محصولات در سیستمهای پایگاه داده‌ای امن در بر دو زمینة اجباری و احتیاطی دارد.

2ـ كنترل دسترسی (مفاهیم و سیاستها) :

دراین بخش مفاهیم پایه در كنترل دسترسی معرفی می‌شوند. سپس در مورد سیاستهای كنترل دسترسی احتیاطی و الزامی بحث می‌شود و نهایتاً مروری داریم بر سیاستهای سرپرستی.

2ـ1ـ مفاهیم اساسی :

كنترل دسترسی معمولاً در مقابل، مجموعه ای از قوانین اعطای مجوز كه توسط مدیران امنیتی یا كاربران براساس بعضی سیاستهای خاص ارائه می‌شوند، قرار دارد.

قانون اعطای مجوز، در حالت كلی بیان می‌كند كه فرد (Subject) S اجازه دارد كه امتیاز P (Priuilege) را بروی شیئی(Object) O بكار ببرد.

اشیاء مجاز[5] : تركیبات غیرفعال سیستم هستند كه باید در مقابل دسترسی‌های غیرمجاز محافظت شوند. اشیایی كه باید به آنها متوجه شدند به مدل داده‌ای مورد استفاده بستگی دارند. به عنوان مثال، در یك سیستم عامل فایلها و دایركتوریها اشیاء هستند. در حالیكه، در یك DBMS منابعی كه باید محافظت شوند رابطه ها، دیدها و صفات هستند.

اشخاص مجاز[6] : موجودیتهایی در سیستم هستند كه اجازة دسترسی به آنها داده می‌شود. اشخاص به دسته‌های زیر تقسیم بندی می‌شدند :

•  كاربران : كه شخصیتهای مجزا و مشخصی هستند كه با سیستم در ارتباطند.
•  گروهها  مجموعه ای از كاربران.
•  نقشها[7] : مجموعه‌ای نامدار از امتیازها كه احتیاج دارند، فعالیت خاصی را در رابطه با سیستم انجام دهند.
•  سلسله عملیات[8] : كه برنامه‌هایی را برای كاربر اجراء می‌كند. به طور كلی، سلسله عملیات به آدرسهای حافظه، استفاده از CPU ، فراخوانی برنامه‌های دیگر و عملیات بروی داده اشاره می‌كند.
• امتیازهای مجاز[9] : انواع عملیاتی را كه یك فرد می‌تواند روی یك شیئی در سیستم اجراء كند، بیان می‌كند. مجموعة این امتیازها به منابعی كه باید محافظت شوند، بستگی دارد. به عنوان مثال، در یك سیستم عامل خواندن، نوشتن و اجراء از امتیازها هستند. ولی، دریك DBMS رابطه‌ای، انتخاب، درج، تغییر و حذف از جمله امتیازها به شمار می‌روند.

2ـ2ـ سیاستهای كنترل دسترسی :

سیاستهای كنترل دسترسی، معیارهایی هستند كه براساس آنها تعیین می‌شود آیا یك درخواست دسترسی باید مجاز شمرده شود یا نه. یك طبقه بندی كلی بین سیاستهای كنترل دسترسی احتیاطی و الزامی است.

2ـ2ـ1ـ سیاستهای كنترل دستری احتیاطی :

سیاستهای كنترل دسترسی احتیاطی (DAC) ، دسترسی افراد به اشیاء را براساس شناسه افراد و قوانین و مجوزها كنترل می‌كند. و قوانین برای هر فرد مجوزهایی را كه می‌تواند برای انجام عملیات روی اشیاء بكار برد، بیان می‌كند. وقتی تقاضای درخواستی به سیستم می‌آید، مكانیسم دسترسی مشخصی می‌كند آیا قانونی برای تأیید این درخواست وجود دارد یا نه. اگر قانونی وجود داشت درخواست مجاز شمرده می‌شود در غیراین صورت رد می‌شود. چنین مكانیزمی احتیاطی است و در آن به اشخاص اجازه داده می‌شود كه مجوز دسترسی به داده‌هایشان را به دیگران بدهند.

فصل 1

پایگاه داده چیست؟

یك مجموعه سازماندهی شده از اطلاعات

هر پایگاه داده مجموعه ای از اطلاعات مربوط به یك عنوان یا موضوع خاص می باشد. این مجموعه معمولاً به نحوی سازماندهی می شود كه كاربر بتواند:

• آیتم های اطلاعاتی دلخواه خود را در آن دریابید.
• آیتم های جدیدی را كه با آنها مواجه می شوید، به آن اضافه كنید.

پایگاههای داده الزاماً در كامپیوتر نگهداری نمی شوند. برای مثال كتابچه های آدرس و فهرستهای تلفن پایگاههای داده ای هستند كه روی كاغذ ثبت شده اند  (هر چند ممكن است افراد بسیار معدودی آنها را پایگاه داده بنامند)

اما نگهداری یك پایگاه داده در كامپیوتر، باعث تسهیل و تسریع فرآیند دست كاری اطلاعات موجود در آن

می شود. برای مثال با بكارگیری یك فهرست تلفن (چاپ شده روی كاغذ) به راحتی می توان شماره تلفن افراد دلخواه خود را با در اختیار داشتن نام آنها پیدا كنید. اما عكس این موضوع صادق نبوده و یافتن نام افراد بر اساس شماره تلفن آنها بسیار دشوار خواهد بود.

اما با استفاده از یك فهرست تلفن كامپیوتری اطلاعات فوق الذكر را با سرعت سهولت بیشتری می توان دریافت كرد. همچنین با استفاده از چنین فهرست تلفنی نام تمام افرادی كه در یك خیابان بخصوص زندگی می‌كنند یا تمام افرادی كه نام كوچك آنها Paul می باشد، را به راحتی پیدا كرد.

پایگاههای داده كامپیوتری انعطاف پذیر هستند. بدین معنی كه روشهای بسیار متعدد و متنوعی را برای كار كردن با اطلاعات (حتی مقادیر بزرگی از اطلاعات) تدارك می بینند. نرم افزار Microsoft Access نمونه ای از سیستمهای مدیریت پایگاههای داده (برنامه هایی كه امكان تولید و مدیریت پایگاههای داده در كامپیوتر را فراهم می كنند)

ركوردها و فیلدها

معمولاً اطلاعات موجود در یك پایگاه داده، به كوچك ترین اجزا تقسیم می شوند. هر یك از این اجزا در فیلد مخصوص به خود قرار می گیرد. برای مثال جهت وارد كردن نام و آدرس افراد در یك پایگاه داده كاربر،

 نمی تواند تمام اطلاعات هر فرد را در یك فیلد واحد، نظیر آنچه در زیر نشان داده شده است را وارد نماید.

بلكه به طور طبیعی هر قطعه از اطلاعات را در فیلد جداگانه ثبت می كند تا امكان تشخیص و تمیز دادن آنها از یكدیگر فراهم شود.

جداول و پایگاههای داده

به مجموعه ای از ركوردها، جدول گفته می شود. چنانچه یك پایگاه داده تنها حاوی یك جدول ساده باشد، جدول مزبور خود در حكم پایگاه داده خواهد بود. در این مهارت ICDL تنها با پایگاههای داده سرو كار دارد كه حاوی یك جدول هستند. تنها چیزی كه باید در مورد دسته ای از پایگاه داده كه حاوی بیش از یك جدول هستند بدانید،‌ این است كه Access امكان ایجاد آنها را فراهم می كند.

هنگامی كه با هزارها یا صدها هزار ركورد سروكار دارید، بحث به كارگیری یك سیستم مدیریت پایگاههای داده پیش می آید. برای مثال چنان چه از كامپیوتر خواسته شود، تنها ركوردهایی را (از میان صدها هزار ركورد موجود در پایگاه داده) استخراج كرده و نمایش دهد كه نام خانوادگی (فیلد Last Name) آنها با حرف «S» و كد پستی (فیلدZipcodes) آنها با عدد «60» آغاز می شود، مدیریت پایگاه داده این كار را با سرعتی فراتر از حد تصور و توانایی بشر انجام می دهد.

اما سیستمهای مدیریت پایگاه داده فاقد «قوه درك مرسوم» می باشند. برای مثال، چنان چه اطلاعات را در فیلدهای صحیح وارد نكرده  باشید، سیستم مدیریت پایگاه قادر به تصحیح این اشتباه نخواهد بود.

دو نمای Forms , Datasheet

نرم افزار Access و بسیاری از سیستمهای دیگر مدیریت پایگاههای داده، امكان مشاهده و دست كاری اطلاعات را به دو روش فراهم می كنند. روش اول متضمن مشاهده و دست كاری اطلاعات در یك داده برگ (نمای Datasheet) و روش دوم متضمن مشاهده و دست كاری اطلاعات در فرمهای

(نمای Forms) می باشد.

در نمای Datasheet می توان اطلاعات را به صورت مرتب شده در ستونها (یك ستون برای هر فیلد) و ردیفها (یك ردیف برای هر ركورد) مشاهده كرد. ظاهر پایگاههای داده در این نما همانند صفحات گسترده تصویر زیر یك پایگاه داده نمونه را در نمای Datasheet نشان می دهد.

نمونه ای از نمای Datasheet كه امكان مشاهده هم زمان ركوردهای متعدد را فراهم می كند

اما نمای Forme  در هر لحظه تمام یا بخش منتخبی از اطلاعات یك ركورد واحد را نشان می دهد. نمای Forme می تواند با فرمتی نمایش یابد كه موجب تسهیل در خواندن اطلاعات پایگاه داده گردد. می توانید یك فرم را به روشی سازماندهی كنید كه مانند یك فرم كاغذی، فیلدها را در موقعیتهای مناسب و دلخواه شما به نمایش درآورد. یك روش مناسب برای فراگیری بیشتر در مورد پایگاههای داده كامپیوتری، بررسی چند نمونه ای از این پایگاههای داده و گشت و گذار در آنها می باشد. نرم افزار Access دارای سه پایگاه داده نمونه به نامهای Solution , Orders , Northwind خواهیم پرداخت؛ اما قبل از این كار لازم است برنامه Access را شروع  كرد.

شروع Access

به منظور شروع برنامه Access به یكی از این دو روش عمل كنید:

روی آیكون Microsoft Access دابل كلیك كنید.

یا

• گزینه های Microsoft Access / All Programs / Start را انتخاب نمایید.

به این ترتیب نرم افزار Access راه اندازی شده و پنجره مربوط به آن نمایش می یابد. پنجره برنامه Access در بدو شروع،‌ شامل یك نوار منو، یك نوار ابزار و یك ناحیه وظیفه مرسوم به  New File، در سمت راست می باشد. ناحیه وظیفه New File فرمانهای مختلف مورد نیاز جهت تولید پایگاههای داده جدید و باز كردن پایگاههای داده موجود را در یك محل گردآوری كرده است. در صورتیكه ناحیه وظیفه New File باز

نمی باشد، با انتخاب گزینه های Toolbars/Task/View آن را باز كنید.

یك كادر محاوره را به نمایش در می آورد. این كادر محاوره امكان باز كردن یك پایگاه داده موجود و یا تولید یك پایگاه داده جدید را در اختیار شما قرار می دهد.

باز كردن پایگاه داده نمونه Northwind

برای باز كردن یك پایگاه داده موجود می توانید یكی از این روشها را مورد استفاده قرار د هید: انتخاب گزینه های File / Open  كلیك كردن روی دكمه Open واقع در نوار ابزار Database یا استفاده از ناحیه وظیفه New File.

1-‌‌‌‌ در صورتی كه قبلاً پایگاه داده Northwind را باز كرده باشید، نام این پایگاه در ناحیه Open a File واقع در ناحیه New File لیست خواهد شد. به این ترتیب برای باز كردن پایگاه داده مزبور كافی است روی نام آن كلیك كنید.

چنانچه پایگاه داده Northwind در ناحیه وظیفه لیست نشده است. گزینه More Files… را انتخاب نمایید. به این ترتیب كادر محاوره Open نمایان شده و امكان كاوش در پوشه های موجود در كامپیوتر پایگاه داده مورد نظر را در اختیار شما قرار می دهد. فایل پایگاه داده Northwind احتمالاً در آدرس زیر قرار دارد.

C:/ Program Files / Microsoft Office 10/Samples

در صورت نیاز می توان از پنجره Windows Explorer یا My Computer برای یافتن فایل پایگاه داده Northwind استفاده كرد.

2- پس از یافتن فایل Northwind . mdb آن را انتخاب كرده و روی دكمه Open كلیك كنید.

3- در صورتی كه با یك صفح خوش آمد گویی، مواجه شدید، روی دكمه OK كلیك كنید تا بسته شود.

به این ترتیب Access دو پنجره به نامهای Database , Main Switchbhoard را نمایش می دهد، پنجره Database در حكم «مركز كنترل» برنامه Access می باشد. پنجره Main Switchbhoard نزدیك یك محیط رابط ساده تر را برای افرادی كه مشغول استفاده از پایگاه داده (نه كار روی طراحی آن) هستند، فراهم

می كند.

در طی این مهار از استاندارد ICDL از پنجره Database استفاده خواهیم كرد، نمه از پنجره Main Switchbhoard ، بنابراین پنجره Main Switchbhoard را با كلیك كردن روی Display Database Window ببندید.

پنجره Database

قسمتهای زیر ناحیه objects  از پنجره Database قابل مشاهده اند: Tables (جداول) ، Queries (معیارها)، Froms(فرمها)، Reports (گزارشها)، Pages(صفحات) ، Macros (ماكروها) و ‌Modules (ماژول ها) . هر یك از این قسمتها حاوی مجموعه ای از آیتم ها می باشد كه Access آنها را شیء می نامد. (هر یك از این اشیا به نحوی به پایگاه ارتباط دارند.) در مهارت پایگاه ICDL مطالبی در مورد چهار قسمت اول خواهید آموخت؛ بنابراین نگران قسمتهای Modules , Macros, Pages نباشید.

• جداول [Tables]
• معیارها [Queries]
• فرمها [Forms]
• گزارشها [Reports] گزارشها امكان استخراج اطلاعات از یك پایگاه داده به صورت نسخه های چاپی را فراهم می كنند.

هنگام كار با Access به دفعات با پنجره Database مواجه خواهید شد. از طریق این پنجره می توانید هر یك از اشیاء تشكیل دهنده یك پایگاه را (جهت به كارگیری و تغییر دادن آنها) باز كنید، در عین حال هنگامی كه كار شما با هر یك از اشیای مذكور به پایان می رسد، Access شمار را به پنجره Database باز

می گرداند. در عین حال می توانید با انتخاب گزینه های Database : > نام پایگاه داده< / Window به پنجره Databaseباز گردید.

اولین بار كه یك پایگاه داده را باز می كنید، به طور طبیعی جدوال (Tables) موجود در آن در پنجره Database ظاهر می شوند. اگر این قسمت این گونه نیست، به سادگی روی گزینه Tables واقع در لیست objects كلیك كنید.

توجه كنید كه پایگاه Northwind حاوی چندین جدول می باشد. در این میان، جدول Employees را از طریق كلیك راست كردن روی آن و سپس كلیك كردن روی دكمه Open ویا از طریق دابل كلیك كردن روی آ‌ن جدول مزبور باز كنید. در ادامه نوع اطلاعات موجود در این جدول را مورد توجه قرار دهید. به این ترتیب می توانید ایده خوبی در مورد نحوه استفاده عملی از پایگاههای داده به دست آورید.

• چنان چه تعداد فیلدهای موجود در یك جدول، نظیر Employees ، بیش از تعداد فیلدهای قابل نمایش در یك صفحه واحد می باشد، از نوار مرور افقی برای حركت به چپ یا راست استفاده كنید.

در صورتی كه نوار مرور افقی قابل مشاهده نمی باشد، روی دكمه Maximize كلیك كنید تا نوار مرور نمایان گردد.

• چنانچه تعداد ركوردهای یك جدول بیش از آن باشد كه در یك صفحه واحد قابل نمایش باشند، از نوار مرور قائم برای حركت به بالا و پایین در میان ركوردها استفاده كرده و یا دكمه های كاوش كه در پایین پنجره Datasheetنمایش یافته اند را به كار بندید.

نوارهای ابزار Access

پر استفاده ترین عملكردهای مورد استفاده در Access از طریق كلیك كردن روی دكمه های موجود در نوارهای ابزار ا ین نرم افزار قابل دسترسی هستند. به طور طبیعی Access مناسب ترین نوار ابزار برای عملیات جاری شما را نمایش می دهد. منظور از مناسب ترین نوار ابزار، نوار ابزاری است كه حاوی دكمه های مربوط به عملكردهای پر استفاده در عملیات جاری می باشد.