提高數據庫安全性的十一項技術(shù)
編輯：2021-07-30 09:25:27
數據庫不應成為危及安全和隱私的“切入口”，以下技術(shù)可以幫助降低數據庫安全風(fēng)險并確保合規性。
數據庫中含有大量個(gè)人信息，甚至包含一些敏感信息，為管理這些數據的公司帶來(lái)了不少麻煩?，F在，復雜的工具和技術(shù)使得數據庫開(kāi)發(fā)人員可以通過(guò)保持信息的私密性來(lái)整體提升數據庫的安全性。
這些解決方案主要取決于對數學(xué)的巧妙應用。例如，一些最簡(jiǎn)單的機制看起來(lái)只是現代版本的密碼，本質(zhì)上是經(jīng)典解碼輪的數字版本。其他更復雜的擴展，也進(jìn)一步推動(dòng)數學(xué)提供更多的靈活性和功能性。許多在實(shí)驗室中試驗了幾十年的技術(shù)想法最終得到了研發(fā)和應用，成為了現實(shí)。
這些算法正在成為鞏固業(yè)務(wù)關(guān)系和確保準確“無(wú)欺詐”工作流程的基礎。這些方法使公司可以更輕松地向客戶(hù)提供個(gè)性化服務(wù)，同時(shí)保護他們的隱私。此外，這些方法還能夠在不妨礙服務(wù)交付的情況下更好地遵守管理數據流的法規。
以下是讓數據庫變得更安全、更簡(jiǎn)單的11 種工具和技術(shù)：
有時(shí)候，最簡(jiǎn)單的解決方案就足夠了?，F代加密算法用一把鑰匙加密數據，因此只有擁有鑰匙的人才能讀取數據。許多數據庫可以使用AES等標準加密數據。這些解決方案最能防止硬件丟失(也可能是被盜)的情況，因為如果沒(méi)有正確的加密密鑰，數據仍然是安全的。
但是，這種基礎加密并非一勞永逸的方法。如果攻擊者能夠侵入計算機，對稱(chēng)加密算法對運行中的計算機的保護程度也是有限的。攻擊者可以找到允許數據庫處理合法操作的相同密鑰。許多數據庫提供了對“靜止”信息進(jìn)行加密的選項。
這種技術(shù)以不同的方式部署數學(xué)。它沒(méi)有將信息鎖定在數字保險箱中，而是添加了精心調整的噪音量，以使其難以確定哪條記錄對應哪個(gè)特定的數據個(gè)體。如果噪聲數值正常，那么便不會(huì )影響整體統計數據，如平均值。也就是說(shuō)，如果您從數據集中的年齡隨機增加或減少幾年，平均年齡將保持不變，但這樣一來(lái)可能很難通過(guò)年齡尋找到特定個(gè)人。
該解決方案的效用各不相同。最好將數據集發(fā)布給想要研究數據的不受信任的合作伙伴，通常是通過(guò)計算數據平均值和數據集的大小。在某種程度上來(lái)說(shuō)，許多算法添加噪聲做得很好，因為他們不會(huì )扭曲許多聚合的統計數據。目前，了解哪些機器學(xué)習算法仍然可以很好地處理失真位是一個(gè)非?；钴S的研究領(lǐng)域。
這些計算有時(shí)被稱(chēng)為“消息驗證代碼”或“單向函數”，它將大文件歸結為較小的數字，從而使其實(shí)際上幾乎無(wú)法逆轉。給定一個(gè)特定的結果或代碼，找到將生成該特定代碼的文件將花費太長(cháng)時(shí)間。
哈希函數是區塊鏈的重要組成部分，它以一種可跟蹤和識別篡改的方式將它們應用于數據的所有更新中。這可以防止加密貨幣交易中的欺詐行為，并且許多人正在將這些技術(shù)應用于需要確保數據一致的其他數據庫。添加哈希函數可以幫助企業(yè)應對數據合規性挑戰。
美國國家標準與技術(shù)研究院(NIST)的安全散列算法(SHA)是廣泛使用的標準集合。一些早期版本(如SHA-0和SHA-1)具有已知的漏洞，但較新的版本(如SHA-2和SHA-3)則被認為非常安全。
像RSA或DSA這樣的數字簽名算法算是更為復雜的計算，它將散列函數的篡改檢測特性與帶有認證信息的特定個(gè)人或機構相結合。它們依賴(lài)一個(gè)只有責任方知道的秘密密鑰。例如，加密貨幣將財富的所有權與知道正確密鑰的人聯(lián)系起來(lái)。跟蹤個(gè)人責任的數據庫可以包括驗證特定交易的數字簽名。
簡(jiǎn)明的非交互式知識論證(SNARK)是一種更為復雜的數字簽名版本，可以證明復雜的個(gè)人信息而不會(huì )泄露信息本身。這種技巧依賴(lài)于更復雜的數學(xué)，有時(shí)被稱(chēng)為“零知識證明”(ZKP)。
包含SNARK和其他類(lèi)似證明的數據庫可以保護用戶(hù)的隱私，同時(shí)確保自己合規性。例如，一個(gè)非常簡(jiǎn)單的例子可能就是數字駕駛執照，它可以證明一個(gè)人的年齡能夠飲酒而又不會(huì )透露他們具體的出生日期。一些人正在研究將該技術(shù)應用于疫苗護照。
SNARK和其他非交互式證明同樣屬于研究熱門(mén)。使用各種編程語(yǔ)言的數十種算法實(shí)現也為新項目奠定了良好的基礎。
處理使用傳統加密算法鎖定的數據的唯一方法是對其進(jìn)行解密，這個(gè)過(guò)程可以將其暴露給任何有權訪(fǎng)問(wèn)計算機進(jìn)行工作的人。同態(tài)加密算法旨在使對加密信息進(jìn)行計算而無(wú)需對其進(jìn)行解密成為可能。最簡(jiǎn)單的算法允許進(jìn)行一次算術(shù)運算，例如將兩個(gè)加密數字相加。更復雜的算法可以進(jìn)行任意計算，但速度通常要慢得多。為特定問(wèn)題尋找最有效的方法也是一個(gè)熱門(mén)的研究領(lǐng)域。
一些開(kāi)發(fā)人員將他們的數據集拆分成更小的部分，有時(shí)甚至出奇得小，然后將它們分發(fā)到許多獨立的計算機中。有時(shí)這些位置會(huì )被打亂，因此無(wú)法預測哪臺計算機將保存哪條記錄。該解決方案主要用于軟件包，這些軟件包旨在通過(guò)并行運行搜索或分析算法來(lái)加速所謂的大數據工作。最初的目的是速度，但也可能導致增加攻擊彈性的副作用。
如果將一個(gè)數據集拆分成幾塊可以保護隱私，那么為什么不是十億塊或更多塊呢?更常見(jiàn)的解決方案是將數據直接存儲在創(chuàng )建和使用的位置。用戶(hù)的智能手機通常具有大量額外的計算力和存儲空間。如果幾乎不需要集中分析和處理功能，那么避免將其傳送到云服務(wù)器處理速度會(huì )更快、更具成本效益。
一些研究人員正在通過(guò)隨機生成新值來(lái)創(chuàng )建純合成的數據集，但其方式遵循相同的模式并且在統計上基本相同。
一些研究人員正在構建工具來(lái)限制數據收集，并在存儲數據之前對數據進(jìn)行預處理。
無(wú)狀態(tài)計算是大部分網(wǎng)絡(luò )的基礎，當以盡可能少的記錄保存方式重新構建工作時(shí)，許多高效驅動(dòng)器都能夠發(fā)揮效用。在某些極端情況下，如果合規性允許，并且用戶(hù)愿意接受極少(甚至沒(méi)有)得個(gè)性化服務(wù)時(shí)，刪除數據庫可以最大程度地保護用戶(hù)隱私。
咨詢(xún)熱線(xiàn)：0351-4073466?
地址：（北區）山西省太原市迎澤區新建南路文源巷24號文源公務(wù)中心5層
? ? ? ? ? ?（南區）太原市小店區南中環(huán)街529 號清控創(chuàng )新基地A座4層
