Bài giảng Nhập môn cơ sở dữ liệu - Bài 7: An toàn và toàn vẹn dữ liệu - Vũ Tuyết Trinh
An toàn và toàn vn dữ liu
Vũ Tuyết Trinh
Bộ môn Các hệ thống thông tin, Khoa Công nghệ thông tin
Đại học Bách Khoa Hà Nội
Ví dụ
Giáo viên
CSDL
Giáo viên
Sinh viên
Lớp học
Môn học
Điểm thi
hệ QTCSDL
ọập
Sinh viên
2
ũ ếệ ố
GIAO_VIEN (maGV, hoten, ngaysinh, gioitinh, diachi,
hocham, hocvi, bacluong)
LOP (malop, tenlop, khoa, maloptruong, maGVCN,TSSV)
SINH_VIEN(maSV, hoten, ngaysinh, tuoi, gioitinh, diachi,
malop)
MON_HOC(mamon, tenmon, soHT)
DIEM_THI(maSV, mamon, lanthi, diem)
3
Đặt vấn đề
{ Mục đích của CSDL
z Lưu trữ lâu dài
z Khai thác hiệu quả
{ Yêu cầu đ/v thiết kế CSDL
z Đảm bảo tính đúng đắn của DL
{ Tránh sai sót khi cập nhật DL Ö định nghĩa và kiểm tra các
ràng buộc DL
{ Tránh sai sót trong quá trình thao tác với DL Ö kiểm tra
tính toàn vẹn của các thao tác với DL
z Đảm bảo tính an toàn của DL
{ Tránh truy nhập DL không hợp lệ từ phía người dùng Ö
phân quyền và kiểm tra quyền hạn người sử dụng
4
ũ ếệ ố
Nội dung
{ An toàn dữ liệu
{ Ràng buộc dữ liệu
{ Toàn vẹn dữ liệu
5
An toàn dữ liệu
{ Bảo vệ CSDL chống lại sự truy nhập bất hợp
pháp
¾ Cần các cơ chế cho phép
z Nhận biết người dùng
z Xác định các thao tác hợp lệ với từng (nhóm) người
dùng
6
ũ ếệ ố
Phân quyền người dùng
{ Đ/v người khai thác CSDL
z Quyền đọữ ệu
z Quyền sửa đổi dữ liệu
z Quyền bổ sung dữ liệu
z Quyền xoá dữ liệu
z ...
{ Đ/v người quản trị CSDL
z Quyền tạo chỉ dẫn
z Quyền quản lý tài nguyên: thêm/xoá các quan hệ
z Quyền thay đổi cấu trúc DL: thêm/sửa/xoá các thuộc
tính của các quan hệ
z ...
{ ...
7
Xác minh người dùng
{ Sử dụng tài khoản của người dùng
z Tên truy nhập
z Mật khẩu
{ Sử dụng hàm kiểm tra F(x)
z Cho 1 giá trị ngẫu nhiên x
z Người dùng phải biết hàm F để tính giá trị của nó
{
{ Sử dụng nhận dạng tiếng nói, vân tay, ...
8
ũ ếệ ố
Lệnh tạo (nhóm) người dùng
{ Cú pháp
z Tạo người dùng
CREATE USER username
IDENTIFIED {BY password | EXTERNALLY |
GLOBALLY AS 'external_name'};
z Xoá người dùng
DROP USER name [CASCADE];
{ Ví dụ
CREATE USER tin123K47
IDENTIFIED BY nmcsdl
9
Kiểm tra quyền của người dùng
{ Xác định quyền hạn của (nhóm) người dùng
{ Xác định các khung nhìn để hạn chế truy nhập
đến DL
{ Xác định và kiểm soát sự lưu chuyển dữ liệu
10
ũ ếệ ố
Lệnh phân quyền cho người dùng
{ Cú pháp
Grant <privilege> On <Object> To <user>
[With Grant Option]
REVOKE <privilege> ON <Object> FROM <user>
[RESTRICT | CASCADE]
Privilege = {Insert | Update | Delete | Select |
Create Alter | Drop | Read | Write}
Object = {Table | View}
{ Ví dụ:
GRANT SELECT ON DIEM_THI TO tin123K47
GRANT SELECT, UPDATE ON DIEM_THI TO vutrinh
WITH GRANT OPTION
11
Ràng buộc dữ liệu
{ Mục đích: định nghĩa tính đúng đắn của DL
trong toàn bộ CSDL
{ Phân loại
z Ràng buộc về miền giá trị
{ Trên 1 thuộc tính
{ Trên nhiều thuộc tính (cùng 1 bản ghi)
{ Trên nhiều bản ghi
z Ràng buộc về khoá
{ Trên 1 quan hệ: khoá chính
{ Trên nhiều quan hệ: khoá ngoài
12
ũ ếệ ố
Lệnh đ/n ràng buộc miền giá trị
{ Cú pháp
CONSTRAINT <ten-rang-buoc> CHECK <dieu-kien>
{ Ví dụ:
z Trong bảng DIEM
CONSTRAINT gtdiem CHECK ((diem>=0) and
(diem<=10))
z ảng SINH_VIEN
CONSTRAINT gttuoi CHECK (tuoi = year(date()) –
year(ngaysinh))
13
Lệnh đ/n ràng buộc khoá chính
{ Cú pháp
CONSTRAINT <ten-rang-buoc>
PRIMARY KEY <cac-thuoc-tinh-khoa>
{ Ví dụ
z Trong bảng SINH_VIEN
CONSTRAINT SV-khoa
PRIMARY KEY maSV
z Trong bảng DIEM
CONSTRAINT diemthi-khoa
PRIMARY KEY maSV, mamon
14
ũ ếệ ố
Lệnh đ/n ràng buộc khoá ngoài
{ Cú pháp
CONSTRAINT <ten-rang-buoc>
FOREIGN KEY <cac-thuoc-tinh-khoa>
REFERENCES <ten-bang>[khoa-tham-chieu]
{ Ví dụ: Trong bảng DIEM
CONSTRAINT diem-SV FOREIGN KEY maSV
REFERENCES SINH_VIEN[maSV]
CONSTRAINT diem-mon FOREIGN KEY maSV
REFERENCES SINH_VIEN[maSV]
15
Toàn vẹn dữ liệu
{ Mục đích: đảm bảo tính đúng đắn của DL trong
quá trình thao tác (thêm, sửa, xoá DL)
{ Yêu cầu
z Kiểm tra các ràng buộc toàn vẹn DL khi thực hiện các
thao tác thêm, sửa, xoá
¾ sử dụng các triggers
z Kiểm tra tính đúng đắn của các thao tác trên CSDL
¾ Quản trị giao dịch
¾ Điều khiển tương tranh
16
ũ ếệ ố
Trigger
{ Đ/n
z Là các xử được gắn vớả
z Được tự động kích hoạt khi thực hiện các thao tác
thêm, sửa, xoá bản ghi
{ Cú pháp
CREATE [OR REPLACE] TRIGGER <trigger_name>
{BEFORE | AFTER | INSTEAD OF }
{UPDATE | INSERT | DELETE}
[OF <attribute_name>] ON <table name>
[FOR EACH ROW ]
BEGIN
<< trigger body goes here >>
END <trigger_name>;
17
Ví dụ
LOP (malop, tenlop, khoa, maloptruong, maGVCN,TSSV)
CREATE TRIGGER tang_TSSV
AFTER INSERT ON SINH_VIEN
FOR EACH ROW
BEGIN
update LOP
set TSSV= TSSV+1
where malop = :new.malop
END;
18
ũ ếệ ố
Ví dụ
LOP (malop, tenlop, khoa, maloptruong, maGVCN,TSSV)
CREATE TRIGGER giam_TSSV
AFTER DELETE ON SINH_VIEN
FOR EACH ROW
BEGIN
update LOP
set TSSV= TSSV-1
where malop = :old.malop
END;
19
Giao dịch – ví dụ
500USD
Tài khoản A
Tài khoản B
Đọc số dư của tài khoản A
Kiểm tra (số dư > số tiền cần rút)
ăố ư ủả
Giảm số dư của tài khoản A
ự
cố
chịu lỗ ???
20
ũ ếệ ố
Giao dịch
{ Đ/n: một tập các thao tác được xử lý như một
đơn vị không chia cắt được
z Cho phép đảm bảo tính nhất quán và tính đúng đắn
của dữ liệu
{ Tính chất ACID
Điều khiển
tương tranh
z Nguyên tố (Atomicity)
z Tính nhất quán (Consistency)
z Tính cô lập (Isolation)
z Tính bền vững (Durability)
Phục hồi dữ liệu
21
Tính nguyên tố
{ Đ/n: Hoặc là toàn bộ hành động của giao dịch
đượựện hoặđộng nào
được thực hiện
{ Ví dụ:
T: Read(A,t1);
If t1 > 500 {
Read(B,t2);
t2:=t2+500;
stop
Write(B,t2);
t1:=t1-500;
Write(A,t1);
}
22
ũ ếệ ố
Tính nhất quán
{ Đ/n: Tính nhất quán của dữ liệu trước khi bắt
đầếị
{ Ví dụ
A+B = C
T: Read(A,t1);
If t1 > 500 {
Read(B,t2);
t2:=t2+500;
Write(B,t2);
t1:=t1-500;
Write(A,t1);
}
A+B = C
23
Tính cô lập
{ Đ/n: 1 giao dịch được tiến hành độc lập với các
ịếđồờ
{ Ví dụ: A= 5000, B= 3000
T: Read(A,t1);
If t1 > 500 {
Read(B,t2);
t2:=t2+500;
Write(B,t2);
t1:=t1-500;
(= 5000+3500)
Write(A,t1);
T’: A+B
}
(A+B = 4500+3500)
24
ũ ếệ ố
Tính bền vững
{ Đ/n
z Mọi thay đổi mà giao dịch thực hiện trên CSDL phải
được ghi nhận bền vững
{ Ví dụ: A= 5000, B= 3000
T: Read(A,t1);
If t1 > 500 {
Read(B,t2);
t2:=t2+500;
Write(B,t2);
t1:=t1-500;
Write(A,t1);
}
sự cố
25
A= 4500, B=3500
Trạng thái của giao dịch
26
ũ ếệ ố
Giao diện cho giao dich
{ Giao diện chính
z Begin Trans
z Commit ()
z Abort()
{ Điểm ghi nhớ (save point)
z Savepoint Save()
z
27
Điều khiển tương tranh
{ Mục đích: tránh đụng độ giữa các giao dịch (một
dãy các thao tác) trên cùng một đối tượng có thể
làm mất tính nhất quán của DL
T0: read(A);
A := A -50;
T1: read(A);
temp := A *0.1;
write(A);
read(B);
A := A -temp;
write(A);
B := B + 50;
write(B);
read(B);
B := B + temp;
write(B);
28
ũ ếệ ố
Ví dụ về thực hiện giao dịch
29
Kỹ thuật khoá
{ Mục đích
z Đảảệập đếđượựện
theo phương pháp loại trừ nhau
{ Các kiểu khoá
z Chia sẻ: có thể đọc nhưng không ghi DL
z Độc quyền: đọc và ghi DL
{ Ký hiệu
z LS(D): khoá chia sẻ
z LX(D): khoá độc quyền
z UN(D): mở khoá
LS
LX
{ Tính tương thích
LS
LX
true
false
false false
0
ũ ếệ ố
Ví dụ
T0: LX(A);
read(A);
T1: LX(A);
read(A);
A := A -50;
temp := A *0.1;
write(A);
LX(B);
read(B);
B := B + 50;
write(B);
UN(A);
A := A -temp;
write(A)
LX(B);
read(B);
B:=B+temp;
write(B);
UN(A);
UN(B);
UN(B);
31
Khoá chết (deadlock)
T0: LX(B);
read(B);
T1: LX(A);
read(A);
B := B +50;
temp := A *0.1;
write(B);
LX(A);
read(A);
A := A - 50;
write(A);
UN(A);
A := A -temp;
write(A)
LX(B);
read(B);
B:=B+temp;
write(B);
UN(A);
UN(B);
UN(B);
32
ũ ếệ ố
Các vấn đề về quản trị giao dịch
{ Các kỹ thuật điều khiển tương tranh
z các chế độ khoá, giải quyết khoá chết
z kỹ thuật gán nhãn
{ Lập lịch
{ Các kỹ thuật phục hồi (recovery)
{ ...
33
Kết luận
Để đảm bảo tính an toàn và toàn vẹn dữ liệu
{ Đ/v người thiết kế CSDL
z Phải định nghĩa các ràng buộc toàn vẹn về dữ liệu
{ Đ/v người quản trị hệ thống
z Phải định nghĩa các khung nhìn
z Phải phần quyền cho (nhóm) người dùng
{ Đ/v hệ CSDL
z Phải xác minh được người dùng
z Phải kiểm tra các ràng buộc DL một cách tự động
z Phải đảm bảo các tính chất ACID cho giao dịch người
dùng
34
ũ ếệ ố
17 trang
26040
Free
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Nhập môn cơ sở dữ liệu - Bài 7: An toàn và toàn vẹn dữ liệu - Vũ Tuyết Trinh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_nhap_mon_co_so_du_lieu_bai_7_an_toan_va_toan_ven_d.pdf
