Seguridad en Sistemas de Bases de Datos

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1 Seguridad en Sistemas de Bases de Datos Competencias específicas a adquirir Justificar la necesidad de controlar el acceso a la información almacenada por parte de usuarios no autorizados. Controlar el acceso a la información almacenada por parte de usuarios no autorizados mediante las técnicas de seguridad y privacidad de los datos ofrecidas por los SGBDs. Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 1 Seguridad en Sistemas de Bases de Datos Contenidos 5.1 El problema de la seguridad 5.2 Control de acceso Control de acceso al sistema global Control de acceso obligatorio Control de acceso discrecional 5.3 Seguridad en SQL Otros aspectos de seguridad: auditoría y cifrado Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 2 1

2 Seguridad en Sistemas de Bases de Datos Bibliografía más relevante [EN 2007] capítulo 23; [CB 2005] capítulo 19; [DD 1996] capítulo 15 Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 3 El problema de la seguridad Aspectos del problema de la seguridad El ámbito de la seguridad de las bases de datos es amplio, pues abarca aspectos relacionados con hardware, software, personas y datos: Legales, sociales y éticos el solicitante tiene el derecho legal de obtener determinada información? (saldos de cuentas de clientes) cómo asegurar que no se revelen datos confidenciales a cambio de sobornos u otros favores? Política gubernamental, institucional o corporativa qué información no debe estar disponible al público? (historiales médicos...) cómo se decide quién puede acceder a qué? Controles físicos cómo proteger físicamente contra intrusos las salas en donde están los sistemas informáticos? Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 4 2

3 El problema de la seguridad Aspectos del problema de la seguridad (y 2) Seguridad del Sistema Operativo borra el SO el contenido de áreas de almacenamiento y archivos de datos cuando no se necesitan? el SO permite el acceso directo a los ficheros de la base de datos? si se usan contraseñas para el acceso al SO cómo se mantienen en secreto? con qué frecuencia se cambian? Seguridad de la Red La seguridad en el nivel de software de red es hoy en día fundamental, tanto en Internet como en las redes privadas de las organizaciones Aspectos específicos del Sistema de Bases de Datos dispone el sistema de BD del concepto de propiedad de la información? cómo evitar que los usuarios puedan acceder a ciertas partes de la BD? cómo limitar las operaciones que los usuarios pueden realizar sobre la BD? Hay que adoptar medidas de seguridad en todos estos niveles, pero nos centraremos en el último de ellos ( ) Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 5 El problema de la seguridad La seguridad es crucial en SBD multiusuario Muchos usuarios con acceso a una misma (y gran) BD integrada La información confidencial (salarios, saldos, informes de productividad, etc.) debe estar oculta para la mayoría de usuarios El esfuerzo por conservar la seguridad de la BD merece la pena... Grandes bases de datos de nóminas o datos financieros atractivas para ladrones Bases de datos de operaciones empresariales interesantes para competidores sin escrúpulos pues la pérdida de datos (por accidente o por fraude) supone elevados costes y disminución de la capacidad de la empresa para seguir funcionando Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 6 3

4 El problema de la seguridad Laprotección total y absoluta de la BD contra el mal uso intencionado es imposible Pero se puede elevar el coste de los intentos de acceso no autorizado lo suficiente como para disuadirlos El SGBD proporciona técnicas para que (grupos de) usuarios tengan acceso a ciertas partes de la base de datos, sin tener acceso al resto El Subsistema de Seguridad y Autorización del SGBD garantiza la seguridad de (partes de) la BD contra accesos no autorizados El SGBD tiene definido el objeto de datos: Unidad de datos que requiere protección individual Puede ser desde la base de datos completa, o un conjunto de tablas... hasta una posición (fila, columna) dentro de cierta tabla Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 7 El problema de la seguridad Como hemos visto, las decisiones sobre seguridad son políticas, no técnicas: están fuera del SGBD Pero el SGBD puede reforzarlas: imponerlas, obligar a su cumplimiento Para ello... Tales decisiones deben indicarse al SGBD, mediante LDD Deben ser recordadas por el SGBD: almacenadas en el INFORMATION_SCHEMA del catálogo del sistema de BD, en forma de reglas de seguridad y autorización El SGBD debe ser capaz de reconocer el origen de una petición (usuario solicitante) para poder decidir qué reglas de seguridad son aplicables a cierta petición Debe existir una forma de comprobar peticiones de acceso operación solicitada + datos solicitados + usuario solicitante según las reglas de seguridad aplicables Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 8 4

5 El problema de la seguridad Diferencias Seguridad - Integridad: Seguridad: protección de datos contra revelación, alteración o destrucción no autorizados Asegurar que los usuarios están autorizados para hacer lo que quieren hacer Integridad: exactitud o validez de datos (reflejo de la realidad) Asegurar que lo que los usuarios tratan de hacer es correcto, y Evitar la pérdida accidental de la consistencia Similitudes Seguridad - Integridad: El sistema debe conocer las restricciones, tanto de seguridad como de integridad, id d que los usuarios no deben violar El SGBD debe supervisar la interacción de cada usuario con la BD, para controlar el cumplimiento de las restricciones Restricciones especificadas en un lenguaje apropiado (LDD) Y son almacenadas y mantenidas en el INFORMATION_SCHEMA del catálogo Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 9 Control de acceso Se debe evitar el acceso al propio sistema de BD por parte de usuarios no autorizados Control de acceso global Además se debe permitir que los usuarios, una vez conectados a la BD, puedan acceder a ciertas porciones sin tener acceso al resto Control de acceso obligatorio Control de acceso discrecional Un SGBD moderno suele implementar uno de estos mecanismos de seguridad, d o los dos Mediante estos mecanismos se puede especificar... qué usuarios tienen acceso a qué datos, e incluso qué operaciones pueden realizar sobre dichos datos Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 10 5

6 Control de acceso El administrador de la base de datos, ABD, es la autoridad central responsable de la seguridad global del sistema de bases de datos Dispone de una cuenta de bases de datos privilegiada o de sistema, con «capacidades extraordinarias», desde la que puede... Crear y eliminar cuentas de usuario Control Global para acceso a la base de datos Conceder y cancelar privilegios a Control Discrecional (cuentas de) usuarios Asignar datos a niveles de seguridad Control Obligatorio Asignar cuentas de usuario a niveles de seguridad o acreditación Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 11 Control de acceso global Evitar que personal no autorizado acceda al sistema de BD Puesto en práctica mediante creación, por parte del ABD, de cuentas de usuario de BD con contraseñas Implementación Tabla cifrada con dos columnas: cuenta y contraseña Almacenada en el INFORMATION_SCHEMA del catálogo y mantenida por el SGBD Autenticación de usuarios Para entrar al sistema, el usuario indica al SGBD su cuenta y contraseña Una vez que el SGBD valida esos datos, el usuario puede acceder a la información almacenada en la BD un programa de aplicación puede ser un usuario (puede exigírsele contraseña) Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 12 6

7 Control de acceso global Supervisión de toda operación realizada por cada usuario en cada sesión de trabajo: Cuando el usuario entra al sistema, el SGBD asocia su cuenta al puesto (equipo o terminal) desde el que se conecta Toda operación desde ese puesto se atribuye a la cuenta del usuario, hasta que éste sale del sistema Si se realiza una operación ilegal o no autorizada sobre la BD, el ABD podrá determinar quién lo hizo Seguimiento de Auditoría (apartado 4) Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 13 Control de acceso obligatorio Para establecer una seguridad multinivel Existe la necesidad de este tipo de seguridad en aplicaciones gubernamentales, militares, de espionaje, de algunas grandes industrias y corporaciones... Se suele combinar con el control de acceso discrecional Aunque la mayoría de SGBD sólo ofrecen el discrecional Clasificación de los datos y usuarios en niveles de seguridad Cada objeto de datos es etiquetado con un nivel de seguridad Cada usuario se asigna a un nivel de acreditación Cada objeto de datos puede ser accedido sólo por usuarios con la acreditación apropiada Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 14 7

8 Control de acceso obligatorio Niveles de seguridad TS (top secret) secreto máximo o alto secreto S (secret) secreto C (confidential) confidencial U (unclassified) no clasificado Modelo de seguridad multinivel Asigna a cada sujeto (usuario o cuenta, o programa) y a cada objeto (tabla, fila, columna, vista ) un nivel de seguridad (TS, S, C, U) Restricciones de acceso: un sujeto S puede leer el objeto O si nivel(s) nivel(o) un sujeto S puede escribir el objeto O si nivel(s) = nivel(o) Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 15 Control de acceso discrecional Soportado por la mayoría de los SGBD comerciales (Oracle) Basado en privilegios Un privilegio es un derecho de acceso o autorización para realizar determinada operación sobre ciertos objetos de BD Un usuario puede tener diversos privilegios sobre distintos objetos Privilegio SELECT sobre las tablas PELICULA, DIRECTOR y ACTOR Diferentes usuarios pueden tener privilegios distintos sobre un mismo objeto U1 con privilegios SELECT, INSERT y DELETE sobre PELICULA, mientras que U2 tiene sólo el privilegio SELECT Clases de privilegios Privilegios de nivel de cuenta y Privilegios de nivel de objeto de base de datos Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 16 8

9 Control de acceso discrecional Privilegios de nivel de cuenta Privilegios particulares de cada usuario (cuenta), independientemente de los objetos de BD existentes Tipos de privilegios CREATE SCHEMA, DROP SCHEMA, CREATE TABLE, ALTER TABLE, DROP TABLE, CREATE VIEW, DROP VIEW, CREATE DOMAIN, ALTER DOMAIN, DROP DOMAIN, CREATE ASSERTION, DROP ASSERTION, SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE (sobre cualquier tabla) No están definidos en el estándar SQL-92, sino que son específicos de cada SGBD comercial particular Privilegios de nivel de objeto de BD Permiten especificar qué usuarios tienen qué privilegios sobre qué objetos concretos Están definidos en el estándar SQL-92 Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 17 Resumen Quién se encarga de controlar la seguridad Distinguir seguridad e integridad Cuáles son los tipos de controles de acceso más utilizados y qué tipo de políticas permiten definir Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 18 9

10 Seguridad en SQL-92 Propietario de un objeto de base de datos -El usuario que lo ha creado (= cuenta de BD en la que fue creado) - Posee todos los privilegios (posibles) sobre el objeto, - y capacidad de conceder tales privilegios a otros usuarios (GRANT) - e incluso propagar dicha capacidad de concesión (GRANT OPTION) Concesión de privilegios (de nivel de objeto) GRANT <privilegios> ON <objetos> TO <sujetos> [ WITH GRANT OPTION ] Especifica qué operaciones pueden realizar sobre qué objetos ciertos usuarios GRANT SELECT ON Fotografo TO julia; GRANT UPDATE(cuota) ON Editorial TO julia, ruben; GRANT INSERT ON Reportaje TO cristina WITH GRANT OPTION; GRANT DELETE ON Exclusiva TO eva; Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 19 Seguridad en SQL-92 Tipos de privilegios (de nivel de objeto) SELECT UPDATE INSERT DELETE REFERENCES USAGE ver toda columna de cierta tabla, incluso si ha sido añadida después de haber sido creada. NO ES POSIBLE INDICAR SÓLO ALGUNAS COLUMNA. sobre una tabla concreta, quizá de sólo algunas columnas sobre una tabla concreta, quizá con valores para sólo algunas columnas filas de cierta tabla permite hacer referencia a (columnas concretas de) cierta tabla mediante Restricciones de Integridad de cualquier tipo, no sólo RI Referencial uso de ciertos dominios ALL PRIVILEGES todos los que tiene sobre el objeto el usuario que concede (que ejecuta GRANT) Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 20 10

11 Seguridad en SQL-92 Modelo de Matriz de Acceso M objeto_1 objeto_2 objeto_3 usuario_1 none SELECT ALL usuario_2 SELECT UPDATE SELECT DELETE UPDATE usuario_3 none none SELECT usuario_4 ALL ALL ALL M(usuario_i,objeto_j)=conjunto de privilegios del usuario_i sobre objeto_j La fila usuario_i es el perfil del usuario usuario_i Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 21 Seguridad en SQL-92 Cancelación de privilegios (nivel de objeto) REVOKE [GRANT OPTION FOR] <privilegios> ON <objetos> FROM <sujetos> { RESTRICT CASCADE } También revocación o denegación de privilegios La opción RESTRICT CASCADE la veremos más adelante REVOKE SELECT ON Fotografo FROM julia; REVOKE UPDATE ON Editorial FROM julia, ruben; REVOKE INSERT ON Reportaje FROM cristina; REVOKE DELETE ON Exclusiva FROM eva; REVOKE ALL PRIVILEGES ON <objetos> FROM <sujetos> Cancela todos los privilegios que el usuario que ejecuta la sentencia concedió a los sujetos indicados en el FROM Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 22 11

12 Seguridad en SQL-92 Uso de vistas como mecanismo de seguridad El usuario u1 es propietario de la tabla R(a1,a2,a3,a4,a5) Si u1 desea que otro usuario u2 pueda leer sólo algunas columnas a1,a2,a3a2 a3 de R CREATE VIEW V AS SELECT a1, a2, a3 FROM R; GRANT SELECT ON V TO u2; Si u1 desea que u2 lea sólo algunas filas de R, las que satisfacen cierta condición Q CREATE VIEW W AS SELECT * FROM R WHERE Q; GRANT SELECT ON W TO u2; Para poder crear una vista, el usuario debe poseer el privilegio SELECT sobre cada tabla base de la vista, además del privilegio de cuenta CREATE VIEW Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 23 Seguridad en SQL-92 Propagación de privilegios - Cuando u1, propietario de una tabla R, concede privilegios sobre R a otro usuario u2, también puede darle la opción de otorgar dichos privilegios a terceros GRANT SELECT, INSERT ON R TO u2 WITH GRANT OPTION; - A partir de ese momento, u2 podrá conceder esos privilegios sobre R a otras cuentas de usuario propagación de privilegios - El SGBD mantiene la pista de la concesión y propagación de privilegios entre los usuarios Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 24 12

13 Seguridad en SQL-92 Propagación de privilegios (2) -Revocar la GRANT OPTION de cierto privilegio a u2 no le cancela dicho privilegio, pero evita que u2 lo propague REVOKE GRANT OPTION FOR INSERT ON R FROM u2; -Pero si u1 sí revoca el privilegio concedido a u2, qué ocurre con los que u2 ya propagó a partir de la concesión? Privilegios abandonados (no aplicables) - Y si el propietario de una vista V pierde el privilegio SELECT sobre alguna de las tablas base de V Vista abandonada (no válida, no puede utilizarse) Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 25 Seguridad en SQL-92 Propagación de privilegios (3) Cuando un usuario revoca privilegios, indica una de estas opciones... CASCADE el SGBD revocará automáticamente todos los privilegios que quedarían abandonados y eliminará las vistas que quedarían abandonadas RESTRICT el SGBD no revocará un privilegio si ello dejara privilegios o vistas abandonados es la opción por omisión REVOKE SELECT ON Fotografo FROM julia CASCADE; REVOKE INSERT ON Reportaje FROM cristina RESTRICT; Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 26 13

14 Seguridad en SQL-92 Propagación de privilegios (y 4) La revocación completa y correcta de privilegios sólo se conseguirá si el SGBD sigue la pista de la concesión y propagación de privilegios Un usuario puede recibir un mismo privilegio desde varios usuarios. Sólo lo perderá si se lo revocan todos ellos Eliminar un objeto (dominio, tabla, columna o vista), revoca automáticamente todo privilegio sobre el objeto eliminado, en todos los usuarios Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 27 Seguridad en SQL-92 Ejercicio Considere el modelo de seguridad discrecional visto en clase. Supongamos que el usuario user1 es propietario de un esquema, indique qué sentencias en SQL hacen falta a) y b), y responda a la pregunta de c): a) user1 concede a user2 privilegios de inserción y eliminación de filas en la tabla A con posibilidad de propagación de privilegios b)user2 concede a user3 el privilegio de inserción sobre A c)si user1 cancela a user2 la opción de propagación del privilegio de inserción sobre A. Pueden ahora user2 y user 3insertar filas en A? Por qué? Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 28 14

15 Otros aspectos de seguridad Seguimiento de auditoría Necesario si los datos son muy delicados, o el procesamiento realizado con ellos es crítico Consiste en mantener un fichero especial donde d el sistema registra de forma automática, toda interacción de los usuarios con la información almacenada en la base de datos El seguimiento de auditoría permite... Verificar que todo está en orden Descubrir si alguien ha accedido de forma ilegal, l o ha realizado operaciones sin autorización Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 29 Otros aspectos de seguridad Seguimiento de auditoría (y 2) Cada entrada en el fichero de auditoría podría contener... puesto o terminal desde la que se invocó la operación usuario que solicitó la operación operación realizada (por ejemplo UPDATE) objetos afectados: base de datos, tablas (ficheros), filas (registros) y columnas (campos) fecha y hora de la operación En muchos casos, el hecho de mantener un seguimiento de auditoría basta para desanimar a posibles «espías» Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 30 15

16 Otros aspectos de seguridad Cifrado de los datos Para proteger datos confidenciales... - transmitidos por satélite o cualquier tipo de red de comunicaciones - almacenados en la BD ( protección de áreas de la BD) Esquema de cifrado... Clave de cifrado secreta Algoritmo de cifrado público o secreto El texto cifrado se transmite o almacena y es ininteligible para quien no dispone de la clave Problema... Para un infiltrado o intruso, cuál es la dificultad para encontrar la clave, comparando textos planos y los textos cifrados correspondientes? Texto Original texto plano Algoritmo de Cifrado Texto Cifrado Clave de Cifrado Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 31 Otros aspectos de seguridad Cifrado de los datos (y 2) Debe tomarse la precaución de cambiar la clave secreta de forma periódica Punto débil: dónde almacenar la clave? y si las líneas de comunicación para intercambiar la clave no son seguras? Cifrado de clave pública El algoritmo de cifrado público o secreto Clave de cifrado (del destinatario) pública Clave de descifrado (del destinatario) secreta Ninguna puede deducirse de la otra Incluso el que cifra puede ser incapaz de recuperar el texto plano si desconoce la clave de descifrado El cifrado de los datos reduce el rendimiento del sistema El SGBD debe decodificar/codificar los datos manejados Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 32 16

17 Resumen Tipos de privilegios que se pueden definir en SQL-92 Sentencias SQL para la concesión y revocación de privilegios Rol de las vistas en seguridad Rol del seguimiento de auditoría Tema 5. Seguridad en Sistemas de Bases de Datos 33 17