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浅谈数据库系统的安全代理访问技术【摘要】关于网络数据库访问的安全问题，在本文中，根据网络信息系统中的基于广域网数据库的访问经常出现一些安全问题，如黑客攻击、非法访问、截取数据、篡改数据等，提出了构建一个安全代理系统用于对数据库的代理访问的全新思路，同时对其整个数据库系统的结构进行了详细的分析。
【关键词】数据库系统；结构分析；安全代理随着信息时代的飞速发展，多种信息快速发展和积累，不断影响着人们的日常生活和学习，包括各个领域的日常管理、以及各种科研活动，甚至涉及到国家的宏观经济调控等各个重要方面。
运用计算机对各种信息作为数据进行管理成为高效科学的手段，这也促进了计算机数据库的发展。
当前，由于网络技术在各个领域中的广泛应用，其开放性以及相关信息的安全性之间便逐渐产生矛盾，针对网络数据库的访问安全方面的问题也就随之成为关键性的核心问题。
本文将基于网络数据库访问所引发的一系列安全问题进行简要的分析，提出关于如何建立安全代理网络系统，以下是对该网络系统的简单阐述。
为了提高网络数据库访问的安全性，我们采用了加密技术和认证安全技术，并运用了防火墙技术，组成了一个新型的网络数据库访问结构，这些新型的结构和技术以代理的形式存在于整个系统中。
1 系统的结构分析数据库的安全访问代理技术，是用于提供用户身份认证及数据库访问服务的，同时对网络传输过程进行加密。
该技术把所有客户方的数据库访问请求进行转发，同时传送数据库的访问结果给客户方。
在此过程中，对数据库访问的请求根据协议格式化以数据报的形式提供给数据加密/认证的客户端，而访问的结果是根据协议格式由数据加密/认证客户方提供，最终将解密之后的数据传输给数据库访问代理服务器，将服务器返回的结果加密后通过网络再送回客户端。
通过以上分析不难得出结论，广域网是数据库访问过程中最薄弱的环节，在这个环节中很容易发生各种安全性问题。
而运用代理技术后，广域网中传输的数据是已经加密过的，再加之使用了认证技术使得数据不易被窃取篡改，很大程度提高了数据的安全性。
数据访问技术数据访问技术就是将C#和MSSQLl连接起来的纽带可以通过将内存中的临时数据写⼊到数据库中，也可以将数据库中的数据提取到内存中供程序调⽤。
是所有数据访问技术的基础。
使⽤⼀些ADO对象，如Connection和Command对象，也引⼊了⼀些新对象。
关键的新对象包括DataSet，DataReader，和DataAdapter。
Connections. ⽤于连接和管理针对数据库的事务。
Commands. ⽤于发出针对数据库的SQL指令。
DataReaders. ⽤于从SQL Server数据源读取只进流的数据记录。
DataSets. ⽤于针对结构型数据，XML数据和关系型数据的存储，远程处理和编程。
DataAdapters. ⽤于推送数据到DataSet，并针对数据库协调数据。
ConnectionsConnections⽤于和数据库“沟通”，并且被声明为特定的提供程序级别，例如SQLConnection。
Commands扫描连接然后结果集以流的形式被返回，这种流可以被DataReader对象读取，或者推⼊DataSet对象。
下⾯的例⼦演⽰了如何创建⼀个连接对象。
Connections可以通过调⽤Open⽅法被显式打开1 SqlConnection conn = new SqlConnection("server=.;database=Data0720;user=sa;pwd=123");数据库连接字符串server=连接的数据库;database=连接数据库中国的那个表;user=⽤户名;pwd=密码CommandsCommands包含提交到数据库的信息，特定于提供程序的类⽐如SQLCommand。
⼀个命令可以是⼀个存储过程调⽤，⼀个UPDATE语句，或者⼀个返回结果的语句。
你也可以使⽤输⼊和输出参数，返回值作为命令的⼀部分。
下⾯的⽰例演⽰了如何对数据库执⾏⼀条insert（⽆返回值）语句和update（有返回值）语句。
一、实验目的1. 理解数据访问的基本概念和原理。
2. 掌握常见的数据访问技术及其应用场景。
3. 通过实验加深对数据访问方法的理解和实际操作能力。
二、实验原理数据访问是指从数据库或其他数据源中获取、检索、更新和删除数据的过程。
在数据访问过程中，需要了解数据的存储结构、查询语言、连接技术等。
本实验主要涉及以下内容：1. 数据库访问技术：JDBC、、ORM等。
2. 数据查询语言：SQL、NoSQL等。
3. 数据连接技术：TCP/IP、HTTP等。
三、实验内容1. 数据库访问技术（1）JDBCJDBC（Java Database Connectivity）是Java语言中用于访问关系型数据库的API。
本实验使用JDBC连接MySQL数据库，实现数据的增删改查操作。
（2）是.NET框架中用于访问数据库的组件。
本实验使用C#语言通过连接SQL Server数据库，实现数据的增删改查操作。
（3）ORMORM（Object-Relational Mapping）是一种将对象模型和关系模型相互映射的技术。
本实验使用Hibernate框架，通过ORM技术实现数据的增删改查操作。
2. 数据查询语言（1）SQLSQL（Structured Query Language）是一种用于数据库查询、更新和管理的标准语言。
本实验使用SQL语句对数据库进行查询、更新和删除操作。
（2）NoSQLNoSQL是一种非关系型数据库技术，适用于处理大规模、分布式、非结构化数据。
本实验使用MongoDB数据库，通过NoSQL语言进行数据操作。
3. 数据连接技术（1）TCP/IPTCP/IP是一种网络协议，用于实现数据在网络中的传输。
本实验通过TCP/IP协议连接数据库服务器，实现数据访问。
（2）HTTPHTTP（HyperText Transfer Protocol）是一种应用层协议，用于在Web服务器和客户端之间传输数据。
本实验通过HTTP协议访问Web服务，实现数据访问。
6.1 Web数据库概述第6章 Web数据库技术‹Web数据库概述‹ODBC数据库连接技术‹ADO数据库访问技术一、Web数据库‹Web数据库即网络数据库，又称网站数据库、网页数据库。
‹Web数据库(WebDB) = 因特网+数据库即：WebDB = Internet + DB‹计算机技术、网络技术和数据库技术构建了今天的Web数据库。
对Web数据库的访问用户输入的数据电子商务网站是构架在数据库技术和网络技术基础之上的，它的核心是数据库技术。
从数据的管理到查询，从用户的访问到生成动态的网页以及数据挖掘等，都离不开Web数据库。
只有强大的后台数据库才能支持和管理这样的电子商务网站。
Web数据库的优点‹集Web技术与数据库技术的优点于一身，其前台有界面友好的Web浏览器，后台有成熟有数据库技术作支撑。
‹网络用户借助统一的Web浏览器即可访问Web数据库中的各种信息，访问标准比较统一，且不受时间、地点和计算机操作平台的限制。
‹可以实现多种网络应用。
对Web数据库的访问用户输入的数据执行结果客房端浏览器Web服务器Web DB被启动的被启动的.asp文件.asp文件执行结果ADO对象ADO对象ODBC/OLE DB ODBC/OLE DB二、Web数据库系统‹Web数据库应用系统的三层结构：一个典型的Web数据库应用系统，包括一个作为用户界面的Web浏览器，一个作为信息存储和数据采集的数据库服务器，以及连结两者的Web服务器和应用程序。
2、全文数据库‹全文数据库的主要特点：‹包含信息的原始性。
库中信息基本上是未加工的原始文献，因而具有客观原始性。
‹信息检索的彻底性。
任何词、句、字皆可检索，还有可能看到某些边缘性信息。
‹检索语言的自然性。
可使用自然语言检索，并可使用布尔检索和位置检索，因而要涉及自然语言的理解。
全文数据库在形式的三种类型‹电子版图书电子版图书与印刷版平行出版，具有浏览、检索、排序、打印、套录等功能。
ADO数据访问技术摘自《Visual C++ + SQL Server数据库应用实例完全解析》启明工作室编著，人民邮电出版社出版，2006年4月第一版。
ADO的全称是ActiveX Data Objects。
Visual C++提供了丰富的数据库访问技术，如ADO、ODBC、DAO和RDO等，其中，ADO是最新的数据库访问技术，它是使用更为简单，而又更加灵活的对象模型。
对于新工程，应该使用ADO作为数据访问接口。
1. ADO数据模型Figure 6. ADO Object ModelADO提供执行以下操作的方式：➢连接到数据源。
➢指定访问数据源的命令，同时可带变量参数或优化执行。
通常涉及ADO的Command对象。
➢执行命令，例如一个SELECT脚本。
➢如果这个命令使数据库按表中行的形式返回，则将这些行存储在易于检查、操作或更改的缓存中。
➢适当情况下，可以把缓存行的更改内容写回数据库中，更新数据源。
➢提供常规方法检测错误（错误通常由建立连接或执行命令造成），涉及ADO的Error对象。
ADO编程模型提供了以下主要元素：1)连接。
通过“连接”可以从应用程序中访问数据源。
连接时必须指定要连接到的数据源以及连接所使用的用户名和口令等信息。
对象模型使用Connection对象完成连接功能。
2)命令。
可以通过已建立的连接发出命令，对数据源进行指定的操作。
一般情况下，可以通过命令在数据源中添加、修改或删除数据，也可以检索满足指定条件的数据。
在对象模型中使用Command对象来体现命令的概念。
3)参数。
在执行命令时可指定参数，参数可以在命令发布之前进行更改。
例如，可以重复发出相同的数据检索命令，但是每一次指定的检索条件不同。
对象模型用Parameter对象来体现参数概念。
4)记录集。
查询命令可以将查询结果存储在本地，这些数据以“行”为单位，返回市局的集合被称为记录集。
对象模型将记录集体现为Recordset对象。
大数据中的数据存储和访问技术在当今信息时代，大数据已经成为了各个领域的重要支撑，无论是企业、政府、还是个人，都需要通过大数据来获取有关信息和资源更有效的方案。
在大数据应用中，数据存储和访问技术是关键的基础技术，尤其在海量数据情况下，能够采用什么技术来进行存储和管理，往往是一个关键的问题。
1.背景与现状以互联网和移动互联网应用日益普及为背景，传统企业大量移植到互联网中来，以及大数据应用技术的逐渐成熟，导致企业数据的量级以惊人的速度增长。
数据持续的增长也带来了数据存储和访问的重大难题。
例如业务系统的实时性要求、数据随意调整和复用等都对数据的存储和访问设施提出了极高的要求。
在此背景下，传统的关系型数据库发生了较大的挑战。
大数据存储方案的发展也为大数据应用提供了新的思路和解决办法。
2.数据存储技术目前数据存储的主流技术包括关系型数据库、NoSQL以及大数据存储。
传统的关系型数据库在基本功能和数据完整性的基础上，也收到了更多的使用限制。
无论是MySQL、Oracle还是SQL Server，它们都表现出不同的限制，而这些限制常常阻碍了企业的业务的发展，从而使企业不能很好地满足海量数据存储和访问的需求。
NoSQL（Not only SQL）则在数据存储和访问方面开创了多种的非关系型数据库技术。
它们在自由性、存储结构、操作规则等方面有着自由的扩展性，可以满足大规模、分布式、非结构化、高效性、持久性的数据处理需求。
大数据存储则是针对大数据应用开发的，主要解决了数据存储的容易性、可扩展性、高性能和易用性问题，并坚强支撑了各种涉及大数据应用的系统，如Apache Hadoop等。
3.数据访问技术在数据存储的基础上，数据访问技术是在数据存储和查询方面进行了开发和优化的技术。
传统的关系型数据库在存储和查询方面都有这优缺点。
当数据量小的时候，它们性能可以满足要求；但当数据量增加时，查询性能就会大幅下降。
同时，由于关系型数据库的查询语言复杂，针对关系型数据库的查询也更加耗费时间。
数据库访问技术简介数据库中的数据存放在数据库文件中，我们要从数据库文件中获取数据，先要连接并登陆到存放数据库的服务器。
一般来说，访问数据库中的数据有两种方式：一是通过DBMS （Data Base Management System，数据库管理系统）提供的数据库操作工具来访问，如通过SQL Server 2000的查询设计器来提交查询，或者通过SQL Server 2000的企业管理工具来访问。
这种方式比较适合DBA对数据库进行管理；二是通过API（Application Programming Interface, 应用编程接口）来访问数据库，这种方式适合在应用程序中访问数据库。
在数据库发展的初期，各个开发商为自己的数据库设计了各自不同的DBMS，因此不同类型的数据库之间数据交换非常困难。
为了解决这个问题，Microsoft提出了ODBC（Open Data Base Connectivity，开放数据库互连）技术，试图建立一种统一的应用程序访问数据库接口，使开发人员无需了解程序内部结构就可以访问数据库。
1、Microsoft提出的系列数据库访问技术1.1、ODBCODBC是微软公司开放服务结构中有关数据库的一个组成部分，它建立了一组规范，并提供了一组对数据库访问的标准API。
应用程序可以使用所提供的API来访问任何提供了ODBC驱动程序的数据库。
ODBC规范为应用程序提供了一套高层调用接口规范和基于动态链接的运行支持环境。
ODBC已经成为一种标准，目前所有的关系数据库都提供了ODBC 驱动程序，使用ODBC开发的应用程序具有很好的适应性和可移植性，并且具有同时访问多种数据库系统的能力。
这使得ODBC的应用非常广泛，基本可用于所有的关系数据库。
要使用ODBC，先要了解以下概念：ODBC驱动管理器、ODBC驱动程序、数据源。
它们都是ODBC的组件。
ODBC组件之间的关系如图1所示。
图1 ODBC 层次结构 （1）ODBC 驱动程序管理器 应用程序不是直接调用ODBC 驱动程序，而是先调用ODBC 驱动程序管理器提供的API 。
而ODBC 驱动程序管理器再调用相应的ODBC 驱动程序，这种间接的调用使得不管是连接到什么数据库都可以按照一定的方式来调用。
ODBC 驱动程序管理器负责将适当的ODBC 驱动程序加载到内存中，并将应用程序的请求发给正确的ODBC 驱动程序。
ODBC 驱动程序管理器代表应用程序加载ODBC 数据库驱动程序的动态链接库（ODBC32.dll ）。
该DLL （Dynamic Link Librarry ）对应用程序是透明的。
（2）ODBC 驱动程序ODBC 驱动程序处理从ODBC 驱动程序管理器发送过来的函数调用，它负责将SQL 请求发给相应的DBMS ，并将结果返回给ODBC 驱动程序管理器。
每个遵循ODBC 的数据库应该提供自己的ODBC 驱动程序，不同数据源的ODBC 驱动程序不能混用。
（3）数据源数据源是数据、访问该数据所需要的信息和该数据源位置的特定集合，其中的数据源位置可用数据源名称描述。
例如，数据源可以是通过网络在Microsoft SQL Server 上运行的远程数据库，也可以是本地目录中的Microsoft Access 数据库。
用户只需用定义好的数据源名称访问数据库，而无需知道其他细节。
通过应用程序，可以访问任何具有ODBC 驱动程序的数据源。
如SQL Server 、Oracle 、Access 等1.2、OLE DB随着数据源日益复杂化，应用程序很可能需要从不同的数据源取得数据，加以处理，再把处理过的数据输出到另外一个数据源中。
更麻烦的是这些数据源可能不是传统的关系数据应用程序 020*********第一季度第三季度东部西部北部ODBC 驱动程序管理器 020*********第一季度第三季度东部西部北部Oracle 驱动程序 020406080100第一季度第三季度东部西部北部SQL 驱动程序 020*********第一季度第三季度东部西部北部DB2驱动程序 020406080100第一季度第三季度东部西部北部Oracle 数据源 SQL 数据源 DB2数据源库，而可能是Excel文件，Email，Internet/Intranet上的电子签名信息。
需要一种新的架构来提供这种应用和数据源之间的无缝连接，OLE DB（Object Link and embed，对象链接和嵌入数据库）技术应运而生。
OLE DB是一种数据技术标准接口，目的是提供一种统一的数据访问接口，这里所说的数据，除了标准的关系型数据之外，还包括邮件数据、Web上的文本或图形、目录服务等非关系型数据。
OLE DB标准的核心内容就是要求以上这些各种各样的数据存储都提供一种相同的访问接口，使得数据的使用者（应用程序）可以使用同样的方法访问各种数据，而不用考虑数据的具体存储地点、格式或类型。
ODBC和OLE DB标准都是为了提供统一的访问数据接口，有人就产生疑问：OLE DB 是不是作为替代ODBE的新标准呢？答案是否定的。
ODBC标准的对象是基于SQL的数据源，而OLE DB的对象则是范围更为广泛的任何数据存储。
从这个意义上说，符合ODBC 标准的数据源是符合OLE DB标准的数据存储的子集。
但是，符合ODBC标准的数据源要符合OLE DB标准，还必须提供相应的OLE DB服务程序（Service Provider），就像SQL Server 要符合ODBC 标准，必须提供SQL Server ODBC驱动程序一样。
现在，微软已经为所有的ODBC数据源提供了一个统一的OLE DB 服务程序，叫做ODBC OLE DB Provider。
1.3、DAODAO(Database Access Object)使用Microsoft Jet数据库引擎（Jet数据库引擎是一种用来访问Microsoft Access和其它数据源的记录和字段的技术）来访问数据库，是一种面向对象的界面接口。
Jet是第一个连接到Access 的面向对象的接口。
使用Access 的应用程序可以用DAO 直接访问数据库。
由于DAO 是严格按照Access 建模的，因此，使用DAO 是连接Access 数据库最快速、最有效的方法。
DAO 也可以连接到非Access 数据库，例如，SQL Server 和Oracle，但是需要Jet 引擎解释DAO和ODBC之间的调用。
与ODBC一样，DAO也提供了一组API供编程使用。
相比较而言，DAO类提供了比ODBC类更广泛的支持。
一方面，只要有ODBC驱动程序，使用Microsoft Jet的DAO就可以访问ODBC数据源。
另一方面，由于DAO是基于Microsoft Jet引擎的，因而在访问Access 数据库时具有很好的性能。
1.4、RDO由于DAO是专门设计用来与Jet引擎对话的，因此需要Jet 引擎解释DAO和ODBC 之间的调用，这导致了较慢的连接速度和额外的开销。
为了克服这样的限制，Microsoft创建了RDO（Remote Data Objects，远程数据对象）。
RDO 作为DAO 的继承者，它将数据访问对象DAO 提供的易编程性和ODBC API 提供的高性能有效地结合在一起。
DAO 是一种位于Microsoft Jet 引擎之上的对象层，而RDO 封装了ODBC API 的对象层。
RDO 没有Jet 引擎的高开销，再加上与ODBC 的紧密关系，使得它访问ODBC 兼容的数据库（如 SQL Server ）时具有比DAO 更高的性能。
与RDO 紧密关联的是Microsoft RemoteData 控件。
不过RDO 是一组函数，而Microsoft RemoteData 控件是一种数据源控件，它提供了处理其他数据绑定控件的能力。
RDO 和RemoteData 控件能编程访问ODBC 兼容的数据库，而不需要本地查询处理，如Microsoft Jet 引擎。
RDO 能访问ODBC API 提供的全部功能，但是它更容易使用。
1.5、ADO DAO 与RDO 只能处理后台为关系数据库的DBMS ，不能解决通用数据存储及通用数据访问。
鉴于此，Microsoft 推出了另一个数据库访问对象模型ADO 。
ADO 技术是基于OLE DB 的访问接口，它继承了OLE DB 技术的优点，并且对OLE DB 的接口做了封装，定义了ADO 对象，简化了程序的开发。
开发人员在使用ADO 时，其实就是在使用OLE DB ，不过OLE DB 更加接近底层。
ADO 是DAO 和RDO 的后继产物，提供比DAO 和RDO 更简单的对象模型。
ADO 最主要的优点是易于使用、速度快、内存支出少和磁盘遗迹小。
ADO 在应用方案中使用最少的网络流量，并且在前端和数据源之间使用最少的层数，能够提供轻量、高性能的接口。
下面我们来看一下以上这几种访问技术之间的关系，如图2所示。
图2 数据库访问技术之间的关系应用程序020*********第一季度第三季度东部西部北部DAO 020*********第一季度第三季度东部西部北部RDO 020*********第一季度第三季度东部西部北部OLE DB 020406080100第一季度第三季度东部西部北部ADO 020*********第一季度第三季度东部西部北部ODBC 20406080100东部西部北部关系型数据库 非关系型数据1.6、1.6.1、概述是对ADO的一个跨时代的改进，它提供了平台互用性和可扩展的数据访问。
从命名，我们可以看出 是基于.NET Framework的，这也是它与ADO最大的区别。
是Microsoft在.NET Framework中负责数据访问的类库集，它是基于OLE DB 技术以及.NET Framework的类库和编程语言发展而来，它可以让.NET上的任何编程语言能够连接并访问关系数据库和非关系数据库型数据来源，或是独立出来作为处理应用程序数据的类对象。
并不简单地是ADO的下一个版本，它更是一个全新的架构、产品和概念。
1.6.2、中的常用对象（1）Connection对象使用的第一步是连接数据库之类的数据源。
利用Connection对象，即可告诉连接哪个数据库，并提供用户名和口令，以及设置其他选项。
Microsoft的.NET框架针对不同的连接类型，提供了ODBC、OLE DB、SQL Server 等多种Connection对象，下面以连接SQL Server为例进行介绍。
连接到SQL Server使用的对象是SqlConnection。
要使用数据库连接对象，必须先对其进行定义，定义格式为：SqlConnection strConn = new SqlConnection();接下来需要设置连接字符串，主要有四项：用户名、密码、数据库名和服务器名。
