Волк В.К. Базы данных. Практикум по проектированию, программированию и администрированию баз данных, включающий примеры и практические задания для самостоятельного выполнения

• Название: Практикум по проектированию, программированию и администрированию баз данных, включающий примеры и практические задания для самостоятельного выполнения
• Анкор: Волк В.К. Базы данных
• Дата: 16.11.2022
• Размер: 3.17 Mb.
• Имя файла: Volk_Bazy-dannyh-proektirovanie-programmirovanie-upravlenie-i-ad.pdf
• Тип: Практикум; #791285
• страница: 17 из 18

ГЛАВА 17. ПРАКТИКУМ
ПО ЗАЩИТЕ ИНФОРМАЦИИ
17.1. Общие методические указания
Структура и содержание. Практикум содержит три практические рабо- ты, отражающие следующие аспекты информационной безопасности баз дан- ных:
– архитектура подсистемы защиты информации сервера баз данных (ра- бота № 1);
– программные средства управления доступом к данным (работа № 2);
– иерархия прав доступа к объектам баз данных (работа № 3).
Каждая работа содержит несколько взаимосвязанных заданий, выполне- ние которых направлено на решение поставленных в работе задач и требует освоения и применения соответствующих инструментальных средств админи- стрирования баз данных.
Программное обеспечение. Все работы выполняются в системе
SQL-Server Management Studio, версия сервера баз данных — не старше 2008R2.
Отчет по работе должен содержать:
− цели и задачи, описание методики проведения работы, используемых структур данных и инструментальных программных средств;
− иллюстративный материал (листинги программных компонентов, выво- димые на экран результаты их работы, графический материал и пр.);
− анализ полученных результатов с собственными выводами;
− ответы на контрольные вопросы (при их наличии).
Защита. Работа выполняется индивидуально, защита работы проводится в форме собеседования по материалу представленного отчета. В процессе за- щиты оценивается полнота и качество выполнения практических заданий, гра- мотность использования инструментальных средств, правильность и обосно- ванность выводов по результатам работы, качество оформления отчета.
17.2. РАБОТА № 1.
Подсистема защиты информации сервера БД
Цель работы: ознакомление со средствами управления информационной безопасностью на уровне сервера и пользовательских баз данных.
Задачи:
– освоить компоненты пользовательского интерфейса SQL-Server
Management Studio, обеспечивающие возможность просмотра и настройки па- раметров информационной безопасности;
– исследовать свойства учетных записей, пользователей и ролей сервера и базы данных;
– освоить технику создания и модификации учетных записей сервера, ро- лей и пользователей баз данных соответствующими средствами языка Transact
SQL;
13 / 24

228
– освоить программные средства управления членством в ролях;
– исследовать объекты системного каталога, ответственные за хранение параметров информационной безопасности.
Задание 1. Анализ серверных компонентов системы
информационной безопасности
1.1. Выполните вход в систему, используя режим аутентификации
Windows. Просмотрите свойства учетных записей (имен входа, logins) сервера.
Переименуйте учетные записи. Какие из учетных записей относятся к катего- рии «Учетные записи SQL-Server»?
1.2. Создайте новую учетную запись: выберите для нее режим аутенти- фикации SQL-Server, задайте (и запомните!) пароль и установите свойства учетной записи по своему усмотрению.
1.3. Создайте учетную запись SQL-оператором CREATE LOGIN.
1.4. Просмотрите свойства созданных учетных записей, определите их членство в фиксированных ролях сервера.
1.5. Включите одну из созданных учетных записей в состав членов сер- верной роли Securityadmin, а другую — в состав членов серверной роли
Sysadmin.
1.6. Прямым доступом к системной таблице SysLogins базы данных
MASTER определите состав и основные параметры:
– учетных записей Windows;
– учетных записей пользователей Windows;
– учетных записей групп Windows;
– учетных записей SQL-Server.
1.7. Выполните вход в систему, используя режим аутентификации SQL-
Server и новую учетную запись, просмотрите свойства доступных учетных запи- сей. Создайте новую базу данных. Прокомментируйте полученные результаты.
1.8. Просмотрите и проанализируйте свойства серверных ролей Sysadmin,
Securityadmin и Public.
1.9. Используя системные хранимые процедуры (табл. 5.2):
– определите состав членов всех серверных ролей;
– добавьте учетную запись в состав членов роли Securityadmin;
– определите перечень разрешений, установленных для серверной роли
Securityadmin.
1.10. Ознакомьтесь с перечнем и назначением хранимых процедур и функций информационной безопасности, права на выполнение которых полу- чают члены фиксированной роли сервера Securityadmin (используйте докумен- тацию разработчика technet).
1.11. Сделайте выводы по результатам выполнения задания и сохраните их в отчете по лабораторной работе.
14 / 24

229
Задание 2. Анализ компонентов информационной безопасности
уровня базы данных
2.1. Выполните вход в систему, используя режим аутентификации
Windows. Активизируйте одну из пользовательских баз данных, созданных при выполнении предыдущих лабораторных работ. Просмотрите свойства пользо- вателей базы данных, их членство в фиксированных ролях базы данных.
2.2. Создайте в контексте этой базы данных нового пользователя, сопо- ставьте его с одной из учетных записей, созданных при выполнении предыду- щего задания, включите его в фиксированную роль db_owner.
2.3. Просмотрите и проанализируйте свойства ролей базы данных db_owner, db_securityadmin и public.
2.4. Используя SQL-команды CREATE USER, CREATE ROLE и ALTER ROLE, создайте нового пользователя базы данных, пользовательскую роль, включите пользователя в состав членов этой роли.
2.5. Прямым доступом к системной таблице SysUsers базы данных опре- делите состав и основные параметры пользователей и ролей.
Контрольные вопросы
1. Дайте сравнительные характеристики, назовите преимущества и недо- статки двух режимов проверки подлинности пользователей: аутентификация
Windows и аутентификация SQL-Server.
2. Членство в каких серверных ролях позволяет пользователю создавать, удалять и модифицировать учетные записи пользователей?
3. Выполнение каких операций разрешено членам серверной роли public?
4. Перечислите основные объекты и субъекты доступа уровня БД.
5. Какие пользователи автоматически создаются при создании БД? Ка- кими правами обладают эти пользователи?
6. Может ли пользователь базы данных одновременно быть членом не- скольких ролей базы данных?
7. Может ли пользовательская роль базы данных быть членом фиксиро- ванной роли или другой пользовательской роли?
17.3. РАБОТА № 2.
Анализ средств управления доступом к данным
Цель работы: изучение средств управления правами доступа субъектов к логическим объектам базы данныхMS SQL-Server.
Задачи:
– освоить компоненты пользовательского интерфейса SQL-Server
Management Studio и программные средства, обеспечивающие возможность просмотра и настройки разрешений доступа;
– исследовать объекты системного каталога, ответственные за хранение информации о правах доступа.
15 / 24

230
Задание 1. Управление пользователями и ролями БД средствами
SQL-Server Management Studio
1.1. Выполните вход в систему, используя режим аутентификации
Windows. Активизируйте одну из пользовательских баз данных (или создайте новую). Просмотрите свойства пользователей и фиксированных ролей базы данных. Какие пользователи были созданы сервером самостоятельно, а ка- кие — в результате действий администратора? Определите членство пользова- телей в ролях базы данных.
1.2. Создайте три новые учетные записи SQL-Server, установите для каж- дой из них текущую базу данных в качестве базы данных по умолчанию. Со- здайте в этой базе данных трех новых пользователей, сопоставив их с новыми учетными записями. Включите этих пользователей в состав нескольких фикси- рованных ролей базы данных (по своему усмотрению).
1.3. Создайте пользовательскую роль базы данных, включите в состав ее членов всех трех новых пользователей, а также пользователя guest. Затем уда- лите пользователя guest.
1.4. Прямым доступом к системной таблице SysUsers определите состав пользователей, фиксированных и пользовательских ролей базы данных.
1.5. Сделайте выводы по результатам выполнения задания и сохраните их в отчете по лабораторной работе.
Задание 2. Программные средства управления разрешениями
уровня базы данных
2.1. Используя системную хранимую процедуру sp_helprotect, определи- те права доступа к данным и права на выполнение операций для пользователя
dbo, а также для созданных при выполнении предыдущего задания пользовате- ля и пользовательской роли базы.
2.2. Используя SQL-команды GRANT
и
DENY, предоставьте и запретите права доступа пользователям (по своему усмотрению), а затем отмените SQL- командой REVOKE некоторые из предоставленных разрешений и запретов.
2.3. Просмотрите информацию о правах доступа к объектам базы данных, используя хранимую процедуру sp_helprotect, системное представление sys.database_permissions и системную функцию fn_builtin_permissions().
2.4. Выполните вход в систему, используя режим аутентификации SQL-
Server и одну из учетных записей пользователей, созданных при выполнении задания 1.2. Активизируйте базу данных, в которой ранее был создан пользова- тель, выполнивший вход в систему, и экспериментально проверьте действие выданных ему разрешений и запретов.
2.5. Повторно выполните задание 2.4, используя учетную запись другого пользователя этой базы данных.
2.6. Сделайте выводы по результатам выполнения задания.
16 / 24

231
17.4. РАБОТА № 3.
Исследование иерархии прав доступа к данным
MS SQL-Server поддерживает сложную иерархическую систему разреше- ний на выполнение операций с объектами баз данных и множество методов и инструментальных средств управления этими разрешениями. При этом парал- лельно существуют несколько (не всегда строгих) иерархий, например «сер- вер — база данных», «роль — пользователь», «база данных — схема — табли- ца — столбец», «процедура — представление — таблица».
Все это позволяет администраторам реализовывать надежные, гибкие и технологичные системы защиты информации, но, с другой стороны, может со- здавать проблемы, связанные с необходимостью понимания и учета приорите- тов разрешений, предоставленных субъектам доступа на разных уровнях и/или разными методами.
Цель работы — изучение системы приоритетов разрешений доступа к данным, реализованной в MS SQL-Server.
Задачи. При выполнении лабораторной работы ставится комплексная за- дача экспериментального подтверждения, уточнения или опровержения следу- ющих рабочих гипотез, касающихся приоритетов прав доступа к объектам баз данных.
Гипотеза № 1. Запрет доступа (Deny) к объекту всегда имеет более вы- сокий приоритет по сравнению с предоставлением (Grant) доступа.
Гипотеза № 2. Глобальные права доступа к данным, предоставленные пользователю через членство в фиксированных ролях базы данных, имеют бо- лее высокий приоритет по сравнению с локальными правами, предоставленны- ми ему явно или через членство в пользовательских ролях базы данных.
Гипотеза № 3. Права доступа, предоставленные пользователю неявно через членство в пользовательской роли базы данных, имеют более высокий приоритет по сравнению с правами, предоставленными ему явно (персонально).
Гипотеза № 4. Права доступа к отдельным столбцам таблицы имеют более низкий приоритет по сравнению с правами, предоставленными на табли- цу в целом.
Гипотеза № 5.
Право на выполнение (Execute) процедуры или хранимо- го представления, содержащих SQL-оператор доступа к таблице, позволяет поль- зователю получить несанкционированный доступ к этой таблице, несмотря на:
– явный запрет (Deny) доступа к этой таблице;
– явный запрет на выполнение операций (например, Select);
– членство пользователя в фиксированных ролях базы данных
DB_denydatareader и DB_denydatawriter.
Гипотеза № 6. Право на создание процедуры (Create Proc) позволяет пользователю включить в нее SQL-оператор чтения данных таблицы, доступ к которой ему явно запрещен, и получить таким образом несанкционированный доступ к этой таблице.
17 / 24

232
Задание
1. Спланируйте эксперименты по проверке рабочих гипотез:
– определите состав субъектов и объектов доступа и соответствующих разрешений;
– подготовьте текстовый документ для формирования отчета по лабора- торной работе с описанием каждого из запланированных экспериментов;
– включите в отчет бланки протоколов для регистрации результатов экс- периментов.
2. Подготовьте базу данных для проведения экспериментов (можно ис- пользовать выполненные ранее собственные разработки).
3. Подготовьте SQL-запросы, хранимые представления и процедуры, не- обходимые для проверки рабочих гипотез.
4. Создайте в этой базе данных необходимое количество пользователей
(сопоставленных с соответствующими учетными записями SQL-Server) и поль- зовательских ролей.
5. Определите для пользователей и пользовательских ролей соответству- ющие права доступа к объектам базы данных.
6. Распределите пользователей по фиксированным и пользовательским ролям базы данных.
7. Проведите эксперименты, сохраните в отчете их результаты и соб- ственные выводы по каждой из проверяемых гипотез.
18 / 24

233
ПРИЛОЖЕНИЕ А
СТАНДАРТНЫЕ ФОРМЫ БЭКУСА —
НАУРА (BNF)
В BNF-обозначениях используются следующие элементы:
– символ «::=» означает равенство по определению. Слева от знака стоит определяемое понятие, справа — собственно определение понятия;
– КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА (зарезервированные слова, составляющие часть опе- ратора) записываются прописными буквами;
– заполнители конкретных значений элементов и переменных записы- ваются курсивом;
– круглые скобки ( ) являются элементом оператора;
– фигурные скобки { } указывают на то, что все, находящееся внутри них, является единым целым;
– в квадратные скобки [ ]заключаются необязательные элементы опера- тора;
– вертикальная черта | указывает на то, что все предшествующие ей элементы списка являются необязательными и могут быть заменены любым другим элементом списка, записанным после этой черты;
– троеточие «…» означает, что предшествующая часть оператора может быть повторена любое количество раз;
– многоточие, внутри которого находится запятая «... , ...», указывает на то, что предшествующая часть оператора, состоящая из нескольких эле- ментов, разделенных запятыми, может иметь произвольное число повторе- ний.
Листинг А.1 содержит пример BNF-формулы оператора DELETE языка
Transact-SQL (в реализации MS SQL-Server-2017). Читателю предлагается са- мостоятельно проанализировать эту BNF-формулу и сравнить ее с примерами реализации оператора DELETE языка Microsoft Jet SQL, приведенными на ли- стингах 4.6, 4.9 и 4.10 учебника.
19 / 24

234
[ WITH [ ,...n ] ]
DELETE
[ TOP ( expression ) [ PERCENT ] ]
[ FROM ]
{ { table_alias
|