Data Integrity Integrity without knowledge is weak and useless, and knowledge without integrity is dangerous Samuel Johnson, 1759.

Presentasjon om: "Data Integrity Integrity without knowledge is weak and useless, and knowledge without integrity is dangerous Samuel Johnson, 1759."— Utskrift av presentasjonen:

1 Data Integrity Integrity without knowledge is weak and useless, and knowledge without integrity is dangerous Samuel Johnson, 1759

2 Management of organizational memories

3 Strategier for dataintegritet Lovverk Personvern Administrativt Policy SOP Teknisk Bruke databasen for å håndheve referanseintegritetsbeskrankninger Taushetsplikt Personopplysningsloven Straffeloven Regnskapsloven

4 Strategier for å opprettholde dataintegritet Beskytte Preventivt Isolasjon Reparerende Database backup og gjenoppretting Vedlikeholde kvalitet Oppdateringstillatelse Integritets-constrainter Datavalidering Kontroll over samtidig oppdatering Sikre konfidensialitet Kontroll over tilgang til data Kryptering

5 Transaksjonsbehandling En transaksjon er en rekke handlinger som skal gjøres på databasen, som enten må fullføres fullstendig eller ikke bli gjennomført i det hele tatt En transaksjon er en logisk arbeidsenhet Eksempel BEGIN TRANSACTION; EXEC SQL INSERT …; EXEC SQL UPDATE …; EXEC SQL INSERT …; COMMIT TRANSACTION;

6 Krav til transaksjonshåndtering: ACID Atomicity Udelelig Hvis en transaksjon inneholder to eller flere forskjellige endringer så blir enten alle endringene gjennomført eller ingen av dem. Consistency Konsistent En transaksjon skaper enten en ny gyldig tilstand i databasen eller hvis en feil oppstår, så skal transaksjonssystemet føre databasen tilbake til sin forrige gyldige tilstand. Isolation Isolert En transaksjon som er i gang og som enda ikke er commited må være isolert fra alle andre transaksjoner Durability Varig Data fra en transaksjon som er commited må være lagret av databasen slik at om det skjer en feil og systemet gjenopprettes skal disse dataene være tilgjengelige i sin korrekte tilstand.

7 Samtidig oppdatering Tapte data

8 Samtidig oppdatering Unngå tapte data vha låsing

9 Samtidig oppdatering - Deadlock AKA Deadly embrace (dødelig omfavnelse) Transaksjon A låser post 1 Transaksjon B låser post 2 Transaksjon A vil låse post 2 for oppdatering Transaksjon B vil låse post 1 for oppdatering

10 Deadlock-håndtering Deadlock-prevensjon: Alle poster som skal brukes må kunne låses før transaksjonen fortsetter To-fase-låsings-protokoll Eller Deadlock-oppløsning DBHS finner låsingssituasjoner og rydder opp Den ene transaksjonen blir avbrutt med rollback og opplåsing Den andre kan da fortsette

11 Viktigste kategorier av it- katastrofer Rapportert til en stor internasjonal leverandør av gjenoppretting etter katastrofale feil 1981-2000

12 Transaksjonsfeil og gjenoppretting Årsaker til transaksjonsfeil: Programfeil Transaksjonshåndtereren kan avbryte transaksjonen Self-abort (feil i transaksjonsdata) Systemsammenbrudd

13 Oppdateringsprosess Database (state 1) Database (state 2) Database (state 3) Database (state 4) Database (state 2) Update transaction A Update transaction B Update transaction C Backup

14 Mulige backupprosedyrer

15 Backup-muligheter Hva du vil ta vare påHandling Komplett kopi av databasenDobbel lagring av data (mirroring) Tidligere tilstander av databasen (også kjent som database dumps) Database backup Endringer i databasenBefore image log eller journal After image log eller journal Transaksjoner som endret tilstander i databasen Transaksjonslog or journal

16 Gjenopprettingsstrategier Bytt til duplikatdatabasen RAID tilnærming Bakover gjennoppretting or rollback Gå tilbake til tidligere tilstand ved å anvende before-images Framover gjenoppretting eller rollforward Gjenopprett ved å anvende after-images på tidligere backup Gjenomføre transaksjonene på nytt

17 Gjenoppretting av data ProblemRecovery Procedures Lagringsmediet er ødelagt (databasen er uleselig) *Bytt til duplikat-databasen. Dette kan gjøres transparent med RAID. Framovergjenoppretting Gjenomføre transaksjoene på nytt. Unormal avslutning av en oppdateringstransaksjon (transaksjonsfeil eller systemfeil) *Bakover gjenoppretting Framover gjenoppretting eller gjenomføre transaksjonene på nytt – fram til tilstand rett før den avbrutte transaksjonen Ukorrekte data funnet (databasen er blitt oppdatert på feil måte) *Bakover gjenoppretting Gjenomføre transaksjonene på nytt (Unntatt de som lagde de ukorrekte dataene) * foretrukket løsning.

18 Transaksjonsbehandling gjenopprettingsprosedyre MAIN * If an error occurs perform undo code block 1 EXEC SQL WHENEVER SQL ERROR PERFORM UNDO * Insert a single row in table A 2 EXEC SQL INSERT * Update a row in table B 3 EXEC SQL UPDATE * Successful transaction, all changes are now permanent 4 EXEC SQL COMMIT WORK 5 PERFORM FINISH UNDO * Unsuccessful transaction, rollback the transaction 6 EXEC SQL ROLLBACK WORK FINISH EXIT

19 Datakvalitet Definisjon Data har høy kvalitet hvis de støtter bruk i forretninger, beslutninger og planlegging. De støtter bruk hvis de er fri for feil og har ønskelige egenskaper relevante, fullstendinge, passe detaljrete, lette å finne fram i, lesbare og entydige Bestemt av kunden Avhengig av oppgaven som skal løses

20 Datakvalitet Data av lav kvalitet Kunden får dårligere sørvis Tapt effektivitet Databehandlingen blir avbrutt Tapt effektivitet Kvalitetsdata Nøyaktig, korrekte, oppdaterte, komplette og stemmer med andre kilder

21 Generasjoner i datakvalitet Første Finne og korrigere eksisterende feil Andre Fjerne feil ved kilden Tredje Feil er svært usannsynlig Six-sigma standarder 3.4 defekter per million transaksjoner

22 Datakvalitetsdimensjoner

23 Integrity constraints Type of constraint ExplanationExample TYPEValidating a data item value against a specified data type. Supplier number is numeric. SIZEDefining and validating the minimum and maximum size of a data item. Delivery number must be at least 3 digits and at most 5. VALUESProviding a list of acceptable values for a data item. Item colors must match the list provided. RANGEProviding one or more ranges within which the data item must fall or must NOT fall. Employee numbers must be in the range 1-100. PATTERNProviding a pattern of allowable characters which define permissible formats for data values. Department phone number must be of the form 542- nnnn (stands for exactly four decimal digits). PROCEDUREProviding a procedure to be invoked to validate data items. A delivery must have valid itemname, department, and supplier values before it can be added to the database. (Tables are checked for valid entries.) CONDITIONALProviding one or more conditions to apply against data values. If item type is ‘Y’, then color is null. NOT NULL (MANDATORY) Indicating whether the data item value is mandatory (not null) or optional. The not null option is required for primary keys. Employee number is mandatory. UNIQUEIndicating whether stored values for this data item must be unique (unique compared to other values of the item within the same table or record type). The unique option is also required for identifiers. Supplier number is unique.

24 Integrity constraints ExampleExplanation CREATE TABLE stock ( stkcode CHAR(3), …, natcode CHAR(3), PRIMARY KEY(stkcode), CONSTRAINT fk_stock_nation FOREIGN KEY (natcode) REFERENCES nation ON DELETE RESRICT); Column stkcode must always be assigned a value of 3 or less alphanumeric characters. stkcode must be unique because it is a primary key. Column natcode must be assigned a value of 3 or less alphanumeric characters and must exist as the primary key of nation. Do not allow the deletion of a row in nation while there still exist rows in stock containing the corresponding value of natcode.

25 En generell modell for datasikkerhet

26 Autentiseringsmekanismer Informasjon som personen husker Navn Kontonummer Passord Objekt som personen har Merke Kort Nøkkel Personlige karakteristikker Fingeravtrykk Signatur Stemmeavtrykk Håndstørrelse

27 Autorisasjonstabeller Indikerer autoritet for hver bruker/gruppe Subject/ClientActionObjectConstraint Accounting departmentInsertSupplier recordNone Purchase department clerkInsertSupplier recordIf quantity < 200 Purchase department supervisorInsertDelivery recordIf quantity ≥ 200 Production departmentReadDelivery recordNone ToddModifyItem recordType and color only Order processing programModifySale recordNone BrierDeleteSupplier recordNone

28 SQL autorisering Grant Gir privilegier til brukere Revoke Fjerner privilegier

29 Brannmur En enhet plassert mellom organisasjonens nettverk og internett. Overvåker og kontrollerer trafikken mellom Internett og intranettet

30 Kryptering Kryptering er like gammel som skrift Sensitiv informasjon må sikres Kritisk for elektronisk handel Kryptering skjuler meningen i en melding Dekryptering gjør meningen synlig Nå asymetrisk kryptering der hver part har En tilgjengelig offentlig nøkkel En hemmelig privat nøkkel Kryptering med en nøkkel krever dekryptering med den andre

31 Public key kryptering Decrypt Encrypt Receiver’s public key Receiver’s private key Sender Receiver

32 Signering Autentisering av meldinger Verify Sign Sender’s private key Sender’s public key Sender Receiver

33 Aktivitetsmonitorering Audit trail-analyse (revisjonsspor?) Tids og datastempel på alle transaksjoner Overvåkning av spørringssekvenser Tracker queries Bruke flere lovlige spørringer for å få tak i hemmelig informasjon Neste side viser hvordan man kan finne lønna til en gitt professor, selv om bare grupperte spørringer er tillatt

34 Tracker queries SELECT COUNT(*) FROM faculty WHERE dept = 'MIS' AND age >= 40 and age <= 5;0 10 SELECT COUNT(*) FROM faculty WHERE dept = 'MIS' AND age >= 40 and age <= 50 AND degree_from = 'Minnesota'; 2 SELECT COUNT(*) FROM faculty WHERE dept = 'MIS' AND age >= 40 and age <= 50 AND degree_from = 'Minnesota' AND marital_status = 'S'; 1 SELECT AVG(SALARY) FROM faculty WHERE dept = 'MIS' AND age >= 40 and age <= 50 AND degree_from = 'Minnesota' AND marital_status = 'S'; 85,000