从数据行入手保护SQL Server数据安全

在当今企业环境中，保证数据安全不是可有可无的工作。频繁曝光的入侵和欺骗事件、萨班斯◆奥克斯利法案、HIPAA法案规定和爱国者法案等都要求我们能够做到，将正确数据提供给正确的用户，防止其它无权限的人访问。一般来说，“行级安全(row-level security)”的要求是：对数据库中的数据以行为单位，设定只有特定用户才可以访问。可惜的是，SQL Server数据库并不提供内置的行级别安全机制。

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在本篇文章中，通过一个示例代码（代码清单1），来告诉大家一个在SQL Server中实现行级别安全的方法，以行为单位限定用户的访问权限，同时无需修改业务表的内容，不影响应用程序或表现层开发者，而且与用户访问数据的方式无关。该示例应用的模拟需求为：如何增加安全性到现有订单数据库中，限制经理只能访问他们管理的部门或其子部门的数据，而不管用户如何获得该表，以及针对这个数据库开发什么样的报表和查询。

代码清单1：提供了创建和加载示例表的脚本

--create table script
CREATE TABLE dbo.UserAccess
(
UserID varchar(20) NOT NULL,
Department varchar(50) NOT NULL
)
CREATE TABLE [dbo].[Orders](
[OrderID] [int] NOT NULL,
[CustomerName] [varchar](20) NOT NULL,
[OrderTotal] [money] NOT NULL,
[Department] [varchar](50) NOT NULL
) 
CREATE TABLE dbo.Departments
(
Department varchar(50) NOT NULL,
ParentDepartment varchar(50)
)
--end create table script
--script to clear then populate example tables
--clear tables
Delete from departments
Delete from orders
Delete from useraccess
--insert departments table
INSERTINTO [dbo].[Departments] ([Department],[ParentDepartment]) VALUES ('North America','')
INSERT INTO [dbo].[Departments] ([Department],[ParentDepartment]) VALUES ('East','North America')
INSERT INTO [dbo].[Departments] ([Department],[ParentDepartment]) VALUES ('Southeast','East')
INSERT INTO [dbo].[Departments] ([Department],[ParentDepartment]) VALUES ('Northeast','East')
INSERT INTO [dbo].[Departments] ([Department],[ParentDepartment]) VALUES ('West','North America')
INSERT INTO [dbo].[Departments] ([Department],[ParentDepartment]) VALUES ('Southwest','West')
INSERT INTO [dbo].[Departments] ([Department],[ParentDepartment]) VALUES ('Northwest','West')
--insert orders table
INSERT INTO [dbo].[Orders] ([OrderID],[CustomerName],[OrderTotal],[Department]) VALUES (1,'Harris','11.00','East')
INSERT INTO [dbo].[Orders] ([OrderID],[CustomerName],[OrderTotal],[Department]) VALUES (2,'Corrigan','22.00','Southeast')
INSERT INTO [dbo].[Orders] ([OrderID],[CustomerName],[OrderTotal],[Department]) VALUES (2,'Corrigan','22.00','Southeast')
INSERT INTO [dbo].[Orders] ([OrderID],[CustomerName],[OrderTotal],[Department]) VALUES (3,'Baldwin','33.00','Southeast')
INSERT INTO [dbo].[Orders] ([OrderID],[CustomerName],[OrderTotal],[Department]) VALUES (4,'Pillow','44.00','Northeast')
INSERT INTO [dbo].[Orders] ([OrderID],[CustomerName],[OrderTotal],[Department]) VALUES (5,'Carpenter','55.00','Northeast')
INSERT INTO [dbo].[Orders] ([OrderID],[CustomerName],[OrderTotal],[Department]) VALUES (6,'Meyer','66.00','West')
INSERT INTO [dbo].[Orders] ([OrderID],[CustomerName],[OrderTotal],[Department]) VALUES (7,'Gonzalez','77.00','Southwest')
INSERT INTO [dbo].[Orders] ([OrderID],[CustomerName],[OrderTotal],[Department]) VALUES (8,'Hall','88.00','Northwest')
INSERT INTO [dbo].[Orders] ([OrderID],[CustomerName],[OrderTotal],[Department]) VALUES (9,'Patrick','99.00','Southwest')
--insert user access table
INSERT INTO [dbo].[UserAccess] ([UserID],[Department]) VALUES ('BLambert','Southwest')
INSERT INTO [dbo].[UserAccess] ([UserID],[Department]) VALUES ('MDavis','East')
INSERT INTO [dbo].[UserAccess] ([UserID],[Department]) VALUES ('MDavis','Southeast')
INSERT INTO [dbo].[UserAccess] ([UserID],[Department]) VALUES ('MDavis','Northeast')
INSERT INTO [dbo].[UserAccess] ([UserID],[Department]) VALUES ('WSimmons','Northeast')
--end script to clear then populate example tables

行级别安全代码范例

首先我们作出如下假设：

◆使用SQL Server数据库（微软SQL Server 2000、2005或2008）

◆所有表中都有一个共同的字段，使用它来决定谁可以看什么数据(本例中就是department字段)

◆通过不同的用户id来加强应用程序调用数据库的安全性，而不是通过一个单一的admin用户id。

举例来说，图1所示数据结构包含：Orders表，包含一个客户名称、订单收入和销售部门；一个部门查阅表（Departments），包含父部门字段；一个用户访问表（UserAccess），在用户和他有权限查看的部门之间建立联系。用户访问表的每一行数据代表一个正确的用户/部门组合。如果一个用户有权限访问的部门下设许多子部门，那么这个父部门和每一个子部门在表中各占据一行数据。

图1 该数据库模型图显示了本例中所用到的表

让订单数据保持安全的关键是，通过SQL Server的表值型函数来保护它，该函数要求使用当前用户的id作为参数。表值型函数与其它函数一样可以接受参数，但是返回结果为一个表，而并非一个变量。在这个函数内，通过其安全属性联合要保护的表与用户访问表，将表的结果限定在与指定用户id相关的范围之内。

示例1定义了一个表值型函数，根据UserAccess表中的限制用户可以查看的内容，返回订单数量和订单的总收入。

示例1：创建保护订单数据的表值型函数的SQL语句

CREATE FUNCTION [dbo].[GetOrderSummary] 
( 
@User_Id VARCHAR(20)
)
RETURNS TABLE 
AS
RETURN 
(
SELECTcount(*) as OrderCount, 
 sum(OrderTotal) as Receipts
FROMdbo.Orderso
Joindbo.UserAccess ua
Ono.Department = ua.Department
WHERE ua.UserID = @User_Id
)

而图2显示了该函数的执行示例，以及相关表的数据内容，如表1、表2和表3.

图2 表值型函数执行示例

表1 UserAccess示例表内容

表2 Orders示例表内容

表3 Department表内容

显示受保护表内容

通过表值型函数保护了某个表之后，你然后可以通过类似示例2的视图将其展示给用户。该视图调用了上面定义的表值型函数，并使用参数“user”，在SQL Server中这是一个内置函数，返回当前活跃用户的ID。

示例2：创建一个视图让安全用户访问受保护表的SQL

CREATE VIEW[dbo].[OrderSummary]
AS
SELECTOrderCount,
Receipts
FROMdbo.GetOrderSummary(USER)

这个视图是用户被授予访问权限的唯一对象，即使用户不具有权限使用前面的表值型函数或访问受保护表，他也可以获得被许可查看的数据。

实际应用思考

在应用程序开发实际情况中，这种方式往往需要一个以上的属性来定义用户行级别权限，而且往往需要对多个表应用安全机制。

另外，不同的数据可能具有不同的安全考虑。举例来说，一个用户可能有权限访问某个区域的销售结果，但不能访问汇总薪酬数据。在复杂的实际环境中成功运用这个战略的关键是，收集并确认来自业务的需求，然后根据这些需求来选择合适的属性来实施行级别安全。

使用活动目录的企业，可以按照活动目录组来使用这种方式获得安全性，而并一定仅限于使用用户ID，实现方法非常简单，只需要在UserAccess表中使用活动目录组替代用户ID即可。

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