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數(shù)據(jù)安全治理關(guān)鍵技術(shù)之數(shù)據(jù)庫脫敏技術(shù)詳解
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數(shù)據(jù)安全關(guān)鍵技術(shù)之數(shù)據(jù)庫脫敏技術(shù)詳解【安華金和】
數(shù)據(jù)安全治理面臨數(shù)據(jù)狀況梳理、敏感數(shù)據(jù)訪問與管控、數(shù)據(jù)治理稽核三大挑戰(zhàn)。對應數(shù)據(jù)安全治理上述提到的三大挑戰(zhàn),筆者提出針對數(shù)據(jù)安全狀況梳理、數(shù)據(jù)訪問管控及數(shù)據(jù)安全稽核的技術(shù)保障體系。
當前數(shù)據(jù)安全治理面臨的挑戰(zhàn)
1、數(shù)據(jù)靜態(tài)梳理技術(shù)
靜態(tài)梳理是基于端口掃描和登錄掃描的方式完成對敏感數(shù)據(jù)的存儲分布狀況、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的漏洞狀況、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的安全配置狀況的信息采集技術(shù),通過該技術(shù)幫助安全管理人員掌握系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全狀態(tài)。通過靜態(tài)的掃描技術(shù)可以獲得數(shù)據(jù)的以下基本信息:
a) 系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)庫列表,所分布的 IP;
b) 根據(jù)數(shù)據(jù)特征,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)不同類別級別數(shù)據(jù)如何分布;
c) 數(shù)據(jù)庫中的安全漏洞和補丁狀況,最嚴重的安全風險 ;
d) 數(shù)據(jù)庫賬號和權(quán)限信息,特別是敏感信息標的賬號和權(quán)限信息 ;
e) 數(shù)據(jù)庫的安全配置狀況。
2、數(shù)據(jù)動態(tài)梳理技術(shù)
動態(tài)梳理技術(shù)是基于對網(wǎng)絡流量的掃描,實現(xiàn)對系統(tǒng)中的敏感數(shù)據(jù)的訪問狀況的梳理,包括:敏感數(shù)據(jù)的存儲分布、敏感數(shù)據(jù)的系統(tǒng)訪問狀況、敏感數(shù)據(jù)的批量訪問狀況、敏感數(shù)據(jù)的訪問風險。通過動態(tài)梳理技術(shù)可以獲得數(shù)據(jù)的以下基本信息:
a) 哪些 IP(數(shù)據(jù)庫主機)是數(shù)據(jù)的來源 ;
b) 哪些 IP(業(yè)務系統(tǒng)或運維工具)是數(shù)據(jù)的主要訪問者 ;
c) 敏感數(shù)據(jù)是如何被業(yè)務系統(tǒng)訪問的(時間、流量、操作類型、語句);
d) 敏感數(shù)據(jù)是如何被運維人員訪問的(IP、用戶、操作)。
3、數(shù)據(jù)狀況的可視化呈現(xiàn)技術(shù)
通過可視化技術(shù)將靜態(tài)資產(chǎn)和動態(tài)資產(chǎn)梳理技術(shù)梳理出的信息以可視化的形式呈現(xiàn);比如敏感數(shù)據(jù)的訪問熱度、資產(chǎn)在組織內(nèi)不同部門或業(yè)務系統(tǒng)內(nèi)的分布、系統(tǒng)的賬號和權(quán)限圖、敏感數(shù)據(jù)的范圍權(quán)限圖:
數(shù)據(jù)資產(chǎn)分布圖
數(shù)據(jù)訪問熱度圖
敏感數(shù)據(jù)賬號和授權(quán)狀況概況圖
4、數(shù)據(jù)資產(chǎn)的管理系統(tǒng)支撐
基于靜態(tài)梳理、動態(tài)梳理和可視化展現(xiàn)技術(shù),建立數(shù)據(jù)資產(chǎn)的登記、準入、準出和定期核查。
以自動流量分析技術(shù)完成存量資產(chǎn)梳理圖
1、數(shù)據(jù)運維審批技術(shù)
(1) 堡壘機技術(shù)
堡壘機是當前最常用的進行運維管控的工具,包括對數(shù)據(jù)庫的運維管控;堡壘機通過將運維工具集中到指定設備上,所有對數(shù)據(jù)庫的運維操作都將在這個設備上完成。但堡壘機對數(shù)據(jù)庫的運維大多僅能控制到庫這個級別,無法控制到更細粒度的對象如表或列;同時對于圖形化的運維工具無法作到控制,僅能作到錄屏。
(2) 數(shù)據(jù)庫專業(yè)運維管控技術(shù)
數(shù)據(jù)庫的專業(yè)運維管控工具可以控制到表和列級,可以控制到各種數(shù)據(jù)庫操作;同時可以精確控制到具體的語句,控制語句執(zhí)行的時間,控制執(zhí)行的閾值;同時滿足事前審批,事中控制的模式;滿足金融或運營商行業(yè)所需要的金庫模式,這將極大提高數(shù)據(jù)庫運維管控的準確性:
數(shù)據(jù)庫安全運維審批流程示意
2、防止黑客攻擊的數(shù)據(jù)庫防火墻技術(shù)
運維管控系統(tǒng)是對內(nèi)部人員對敏感數(shù)據(jù)訪問行為的管理;但敏感數(shù)據(jù)除了內(nèi)部人員外,也要面臨黑客的攻擊和入侵,或者第三方外包人員利用黑客技術(shù)突破常規(guī)的權(quán)限控制;因此需要通過數(shù)據(jù)庫防火墻技術(shù)實現(xiàn)對于漏洞攻擊的防御, 包括 SQL 注入類的外部攻擊,以及提權(quán)漏洞、緩沖區(qū)溢出漏洞和 TNS 漏洞等。
數(shù)據(jù)庫防火墻技術(shù)中最核心技術(shù)——虛擬補丁技術(shù)
3、數(shù)據(jù)庫存儲加密技術(shù)
數(shù)據(jù)庫的存儲加密是保證數(shù)據(jù)在物理層得到安全保障的關(guān)鍵,加密技術(shù)的關(guān)鍵是要解決幾個核心問題:
a) 加密與權(quán)控技術(shù)的整合;
b) 加密后的數(shù)據(jù)可快速檢索:可考慮通過密文索引技術(shù)(但需要操作系統(tǒng)的兼容)或保序加密技術(shù)。
c) 應用透明技術(shù):數(shù)據(jù)加密后原有應用系統(tǒng)不需要改造,可選擇的技術(shù)包括三層視圖技術(shù),或者保留格式加密技術(shù)。
4、數(shù)據(jù)庫脫敏技術(shù)
數(shù)據(jù)庫脫敏技術(shù),是解決數(shù)據(jù)模糊化的關(guān)鍵技術(shù);通過脫敏技術(shù)來解決生產(chǎn)數(shù)據(jù)中的敏感信息在測試環(huán)境、開發(fā)環(huán)境和 BI 分析環(huán)境的安全。
數(shù)據(jù)訪問控制技術(shù) - 脫敏技術(shù)
在脫敏技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)包括 :
a)數(shù)據(jù)含義的保持:脫敏后的數(shù)據(jù)仍然具有原始數(shù)據(jù)類型所要求的格式、內(nèi)置關(guān)系,如身份證、地址、人名脫敏后依然需要是身份證、地址、人名;
b) 數(shù)據(jù)間關(guān)系的保持:需要不同表間相同數(shù)據(jù)、不同庫間相同數(shù)據(jù),在脫敏后依然是相同數(shù)據(jù),保證數(shù)據(jù)間的映射關(guān)系;
c) 增量數(shù)據(jù)脫敏:對于大規(guī)模數(shù)據(jù)的增量,能在原有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上持續(xù)性地快速脫敏,從而保障在某些測試或分析環(huán)境中數(shù)據(jù)相對的及時性;
d) 可逆脫敏:在 BI 分析環(huán)境下, 用戶信息等關(guān)鍵性信息需要被脫敏;但在 BI 分析的結(jié)果,重點關(guān)注的用戶, 需要回到生產(chǎn)環(huán)境下時, 可以還原為真實的用戶信息,以進行行銷;
e) 動態(tài)脫敏:在一些環(huán)境下,需要保持數(shù)據(jù)共享的及時性,但又要避免數(shù)據(jù)的泄露;因此需要對在不將數(shù)據(jù)重新生成一份脫敏副本的情況下提供給第三方。需要針對不同的用戶,根據(jù)數(shù)據(jù)的共享和安全需要,對不同的數(shù)據(jù)集進行脫敏;
f)大數(shù)據(jù)脫敏:隨著 MongoDB、Hadoop、Redis 等大數(shù)據(jù)技術(shù)的使用,脫敏技術(shù)更多地被需要。
5、數(shù)據(jù)水印技術(shù)
數(shù)據(jù)水印技術(shù)是為了保持對分發(fā)后的數(shù)據(jù)的追蹤,在數(shù)據(jù)泄露行為發(fā)生后,對造成數(shù)據(jù)泄露的源頭可進行回溯。數(shù)據(jù)水印技術(shù)的關(guān)鍵點包括:
A、建立具備水印能力的數(shù)據(jù)抽取和分發(fā)系統(tǒng) ;
B、在分發(fā)數(shù)據(jù)中摻雜,不影響運算結(jié)果的數(shù)據(jù),使泄密源可追溯 ;
C、摻雜的方式 :增加偽行、增加偽列、在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中作修正,如某些字符串信息,摻加不顯示字符;
D、建立數(shù)據(jù)分發(fā)項目清單,記錄數(shù)據(jù)集、數(shù)據(jù)去向、水印特點 ;
E、拿到泄密數(shù)據(jù)的樣本,可追溯數(shù)據(jù)泄露源。
數(shù)據(jù)安全稽核是安全管理部門的重要職責,以此保障數(shù)據(jù)治理的策略和規(guī)范被有效執(zhí)行和落地,保障能夠快速發(fā)現(xiàn)潛在的風險和行為。但數(shù)據(jù)稽核對于大型企業(yè)或機構(gòu)超大規(guī)模的數(shù)據(jù)流量、龐大的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和業(yè)務系統(tǒng)數(shù)量下,也面臨著很大的技術(shù)挑戰(zhàn)。
1、數(shù)據(jù)審計技術(shù)
數(shù)據(jù)審計的目標是對所有的數(shù)據(jù)訪問行為進行記錄,對危險行為進行告警,提供數(shù)據(jù)訪問報表,提供對數(shù)據(jù)的檢索和分析能力;數(shù)據(jù)審計技術(shù)是對工作人員行為是否合規(guī)進行判定的關(guān)鍵 ;數(shù)據(jù)審計技術(shù)主要是基于網(wǎng)絡流量分析技術(shù)、高性能入庫技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和可視化展現(xiàn)技術(shù):
數(shù)據(jù)審計技術(shù)
2、賬戶和權(quán)限變化追蹤技術(shù)
賬號和權(quán)限總是動態(tài)被維護的,在成千上萬的數(shù)據(jù)賬號和權(quán)限下,如何快速了解在已經(jīng)完成的賬號和權(quán)限基線上增加了哪些賬號,賬號的權(quán)限是否變化了,這些變化是否遵循了合規(guī)性保證,需要通過靜態(tài)的掃描技術(shù)和可視化技術(shù)幫助信息安全管理部門完成這種賬號和權(quán)限的變化稽核。
授權(quán)變更統(tǒng)計分析管理界面
3、異常行為分析技術(shù)
在安全治理過程中,除了明顯的數(shù)據(jù)攻擊行為和違規(guī)的數(shù)據(jù)訪問行為外,很多的數(shù)據(jù)入侵和非法訪問是掩蓋在合理的授權(quán)下的,這就需要通過一些數(shù)據(jù)分析技術(shù),對異常性的行為進行發(fā)現(xiàn)和定義,這些行為往往從單個的個體來看是合法的。
對于異常行為,可以通過兩種方式,一種是通過人工的分析完成異常行為的定義 ;一種是對日常行為進行動態(tài)的學習和建模,對于不符合日常建模的行為進行告警。
以上很多的異常訪問行為,都與頻次有密切的關(guān)系 ;這種頻次分析技術(shù)不是傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫或大數(shù)據(jù)平臺的強項,更多地需要引入一種新的技術(shù),這就是 StreamDB技術(shù);一種以時間窗體為概念,對多個數(shù)據(jù)流進行頻次、累計量和差異量進行分析的技術(shù),往往可以用于對大規(guī)模數(shù)據(jù)流的異常發(fā)現(xiàn):
Stream 數(shù)據(jù)處理技術(shù)