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[Oracle Database 12c New Feature] Advanced Security – Oracle Data Redaction
作者：张乐奕
2014 年 12 月发布
1. 什么是 Oracle Data Redaction
不确认正式的中文翻译是什么，我翻译为数据改写。这是一项在 12c 中出现的 Oracle 高级安全新组件，其作用是限制 SQL 语句的返回结果样式，对于特定的用户可以限制某些字段显示被自动改写过的值。这是一项非常有用的安全功能，而在 12c 之前如果要实现相同的功能，可能需要创建特定的视图，或者在存储到数据库的时候就用加密算法进行加密。而 12c 的数据改写功能则在最后数据返回到客户端的前一刻将数据改写，这并不会影响到数据真实的存储。看一个简单的例子就明白了。
原本存储的数据记录如下：
SQL> SELECT * FROM EMPLOYEES;
EMPLOYEE_ID FIRST_NAME LAST_NAME SOCIAL_SECU SALARY
----------- -------------------- ------------------------- ----------- ----------
100 Steven King 247-85-9056 7000
101 Neena Kochhar 334-08-6578 5000 在设置完 Data Redaction 之后，再次执行相同的语句，可以看到有隐私性质的列-社会保障号被遮盖了，只显示最后 4 位，这就实现了安全的目的。
SQL> SELECT * FROM kamus.employees;
EMPLOYEE_ID FIRST_NAME LAST_NAME SOCIAL_SECU SALARY
----------- -------------------- ------------------------- ----------- ----------
100 Steven King ***-**-9056 7000
101 Neena Kochhar ***-**-6578 5000 2. 如何设置 Oracle Data Redaction
设置用户的合适权限，由于 Oracle Redaction 对于 DBA 用户不起效果，因此需要将 DBA 角色收回。
REVOKE dba FROM kamus; GRANT CONNECT, resource, unlimited tablespace TO kamus; GRANT SELECT ON sys.redaction_policies TO kamus; GRANT SELECT ON sys.redaction_columns TO kamus; GRANT EXECUTE ON dbms_redact TO kamus;
创建测试环境，包括测试表和测试数据。
CREATE TABLE "EMPLOYEES" ( "EMPLOYEE_ID" NUMBER(6,0), "FIRST_NAME" VARCHAR2(20), "LAST_NAME" VARCHAR2(25), "SOCIAL_SECURITY" VARCHAR2(11), "SALARY" NUMBER(4,0) ) / INSERT INTO EMPLOYEES (EMPLOYEE_ID,FIRST_NAME,LAST_NAME,SOCIAL_SECURITY,SALARY) VALUES (100,'Steven','King','247-85-9056',7000); INSERT INTO EMPLOYEES (EMPLOYEE_ID,FIRST_NAME,LAST_NAME,SOCIAL_SECURITY,SALARY) VALUES (101,'Neena','Kochhar','334-08-6578',5000); commit; SQL> SELECT * FROM EMPLOYEES; EMPLOYEE_ID FIRST_NAME LAST_NAME SOCIAL_SECU SALARY ----------- -------------------- ------------------------- ----------- ---------- 100 Steven King 247-85-9056 7000 101 Neena Kochhar 334-08-6578 5000
Oracle Redaction 针对单张表的某个字段进行设置，分别通过 ADD_POLICY 存储过程的 object_name 和 column_name 来控制；Redaction 有多种类型，第一种为 FULL，也就是完全改写，对于字符类型的字段将改写为一个空格，对于数字类型的字段改写为 0，对于日期类型的字段改写为 2001-01-01，类型通过 function_type 参数来控制。
BEGIN DBMS_REDACT.ADD_POLICY ( object_schema => 'KAMUS', object_name => 'EMPLOYEES', policy_name => 'REDACT_EMP', column_name => 'SOCIAL_SECURITY', function_type => DBMS_REDACT.FULL, expression => '1=1', enable => TRUE ); END; / SQL> SELECT * FROM employees; EMPLOYEE_ID FIRST_NAME LAST_NAME SOCIAL_SECU SALARY ----------- -------------------- ------------------------- ----------- ---------- 100 Steven King 7000 101 Neena Kochhar 5000
Redaction 的第二种类型是 RANDOM，对于字符类型的字段将改写为随机字符，对于数字类型的字段改写为具有相同长度的随机数字，对于日期类型的字段改写为随机日期（永远不会跟真实日期相同）。
BEGIN DBMS_REDACT.ALTER_POLICY ( object_schema => 'KAMUS', object_name => 'EMPLOYEES', policy_name => 'REDACT_EMP', column_name => 'SOCIAL_SECURITY', action => DBMS_REDACT.MODIFY_COLUMN, function_type => DBMS_REDACT.RANDOM ); END; / SQL> SELECT * FROM kamus.employees; EMPLOYEE_ID FIRST_NAME LAST_NAME SOCIAL_SECU SALARY ----------- -------------------- ------------------------- ----------- ---------- 100 Steven King wa};w~ZC i& 7000 101 Neena Kochhar Q9N]##T/YAV 5000
Redaction 的第三种类型是 PARTIAL，将改写为按照 function_parameters 参数指定的格式。
BEGIN DBMS_REDACT.ALTER_POLICY ( object_schema => 'KAMUS', object_name => 'EMPLOYEES', policy_name => 'REDACT_EMP', column_name => 'SOCIAL_SECURITY', action => DBMS_REDACT.MODIFY_COLUMN, function_type => DBMS_REDACT.PARTIAL, function_parameters => 'VVVFVVFVVVV,VVV-VV-VVVV,*,1,5' ); END; / SQL> SELECT * FROM kamus.employees; EMPLOYEE_ID FIRST_NAME LAST_NAME SOCIAL_SECU SALARY ----------- -------------------- ------------------------- ----------- ---------- 100 Steven King ***-**-9056 7000 101 Neena Kochhar ***-**-6578 5000
3. 如何精细化设置哪些用户才启用数据改写
通过 expression 参数设置，比如如下所示，所有不是 KAMUS 的用户都启用在 EMPLOYEES.SOCIAL_SECURITY 字段上的数据改写，而如果是 KAMUS 用户进行检索，则还是返回真实的数据。
BEGIN DBMS_REDACT.ALTER_POLICY ( object_schema => 'KAMUS', object_name => 'EMPLOYEES', policy_name => 'REDACT_EMP', column_name => 'SOCIAL_SECURITY', action => DBMS_REDACT.MODIFY_EXPRESSION, expression => 'SYS_CONTEXT ( ''USERENV'',''SESSION_USER'' ) !=''KAMUS''' ); END; /
expression 参数非常灵活，通过此参数可以使 Data Redaction 发挥巨大的作用。expression 参数可选值如下图所示。
4. 如何增加数据改写策略
通过 DBMS_REDACT.ALTER_POLICY 存储过程可以增加多个字段的数据改写策略，比如下例，增加在 SALARY 字段上的全数据改写。
BEGIN DBMS_REDACT.ALTER_POLICY ( object_schema => 'KAMUS', object_name => 'EMPLOYEES', policy_name => 'REDACT_EMP', column_name => 'SALARY', action => DBMS_REDACT.ADD_COLUMN, function_type => DBMS_REDACT.FULL, expression => 'SYS_CONTEXT ( ''USERENV'',''SESSION_USER'' ) !=''KAMUS''' ); END; / SQL> SELECT * FROM kamus.employees; EMPLOYEE_ID FIRST_NAME LAST_NAME SOCIAL_SECU SALARY ----------- -------------------- ------------------------- ----------- ---------- 100 Steven King ***-**-9056 0 101 Neena Kochhar ***-**-6578 0
5. 数据改写到底是发生在哪一阶段，有哪些限制
--where 条件中的字段并不会受数据改写影响，可以看到即使最后都是显示 SALARY=0，但是 where 条件还是正常执行并筛选出正确结果的。
SQL> SELECT * FROM kamus.employees WHERE SALARY>5000;
EMPLOYEE_ID FIRST_NAME LAST_NAME SOCIAL_SECU SALARY
----------- -------------------- ------------------------- ----------- ----------
100 Steven King ***-**-9056 0
SQL> SELECT * FROM kamus.employees WHERE SALARY<5000;
no ROWS selected
SQL> SELECT * FROM kamus.employees WHERE SALARY=5000;
EMPLOYEE_ID FIRST_NAME LAST_NAME SOCIAL_SECU SALARY
----------- -------------------- ------------------------- ----------- ----------
101 Neena Kochhar ***-**-6578 0
--在启用了数据改写策略的表上无法进行全表的 CTAS 操作。
SQL> CREATE TABLE t AS SELECT * FROM kamus.employees;
CREATE TABLE t AS SELECT * FROM kamus.employees
*
ERROR at line 1:
ORA-28081: Insufficient privileges - the command REFERENCES a redacted object.
--如果 CTAS 操作中的字段上没有启用数据改写策略，CTAS 可以正常进行。
SQL> CREATE TABLE t AS SELECT EMPLOYEE_ID,FIRST_NAME FROM kamus.employees;
TABLE created.
SQL> DROP TABLE t;
TABLE dropped.
--如果包含了启用数据改写策略的列，则会报 ORA-28081 错误。
SQL> CREATE TABLE t AS SELECT EMPLOYEE_ID,FIRST_NAME,SALARY FROM kamus.employees;
CREATE TABLE t AS SELECT EMPLOYEE_ID,FIRST_NAME,SALARY FROM kamus.employees
*
ERROR at line 1:
ORA-28081: Insufficient privileges - the command REFERENCES a redacted object. 鼓励发表数据库选件 (DBO) 相关的内容或在 Oracle 技术网上发表文章。参见在 Oracle 技术网上发表技术文章。
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