Oracle 虚拟专用数据库详细介绍

什么是 Oracle 虚拟专用数据库（Oracle Virtual Private Database，VPD）？

Oracle VPD 是一种高级安全功能，它可以使用数据库中的行级安全策略来实现访问控制。VPD 可以基于用户或角色来限制用户访问数据库的行或列，从而保护敏感数据不被未经授权的人访问。

VPD 是一个透明的访问控制机制，用户在执行 SQL 查询时，不需要额外的代码或参数设置来访问限制数据。VPD 可以与其他数据库安全特性（如 DB Vault 和 Audit）结合使用，在数据库安全方面提供全面的解决方案。

VPD 的特点

• 行级安全性：VPD 适用于管理行级别的访问控制。通过 VPD，您可以定义谁可以访问存储在数据库中的特定行，以及如何访问行。

• 透明性：VPD 机制对于用户完全透明。用户无需知道数据被保护，也无需修改他们的查询或数据访问方式。

• 灵活性：VPD 机制可以与其他安全特性如 DB Vault 和 Audit 结合使用，以提供额外的安全性。

• 易于实用：VPD 机制易于开发、使用和维护。在 Oracle 数据库中，开发人员可以使用受支持的编程语言（如 PL/SQL 和 Java）来创建 VPD 策略。

VPD 的优势

• 我们可以防止数据泄露，因为 VPD 可以限制访问特定数据的用户和角色。

• 我们可以避免敏感数据的泄露，因为 VPD 可以限制数据访问的行和列。

• 提高了数据的安全性，因为敏感数据只能被授权用户和角色访问。

VPD 的实现

在 Oracle 数据库中，实现 VPD 至少需要以下两个组件：

• 安全策略函数（Security Policy Function）：VPD 机制通过安全策略函数来实现行级访问控制。策略函数是将适当的安全规则映射到即将执行查询的行的函数。

• 调用安全策略函数的谓词（Proxy）：谓词是安全策略函数返回结果的包装器。谓词可以结合数据库视图、触发器、存储过程或其他查询实体使用。

示例一

为了更好地理解 VPD 如何实现安全策略函数和谓词，我们可以考虑简单的示例。例如，我们有一个名为 EMPLOYEE 的表，其中包含员工的 ID、姓名和工资信息。

现在假设我们要创建一个安全策略，该策略仅允许经理访问工资大于 $5000 的员工记录。以下是此策略的实现：

CREATE OR REPLACE FUNCTION manager_policy_function (schema_name VARCHAR2, obj_name VARCHAR2)
    RETURN VARCHAR2 IS
BEGIN
    RETURN 'salary > 5000';
END;
/

BEGIN
    DBMS_RLS.ADD_POLICY(
        object_schema  => 'HR',
        object_name    => 'EMPLOYEE',
        policy_name    => 'MANAGER_POLICY',
        function_schema=> 'HR',
        policy_function=> 'manager_policy_function',
        statement_types=> 'SELECT',
        enable         => TRUE);
END;
/

上述代码中，我们创建了一个名为 manager_policy_function 的安全策略函数。根据此策略，如果员工的工资大于 5000，此函数将返回“true”，否则将返回“false”。

之后，我们使用 DBMS_RLS.ADD_POLICY 存储过程向 EMPLOYEE 表添加了一个名为 MANAGER_POLICY 的策略。当用户执行 SELECT 查询时，该策略将在查询执行之前调用 manager_policy_function 函数。

该策略实现后，我们可以授权经理访问 EMPLOYEE 表：

GRANT SELECT ON HR.EMPLOYEE TO MANAGERS;

在此示例中，只有具有 MANAGER 角色的用户可以访问工资高于 $5000 的员工记录。

示例二

在另一个示例中，我们创建一个安全策略，允许用户只查看与其部门相关的客户记录。以下是此策略的实现：

CREATE OR REPLACE FUNCTION department_policy_function (
    schema_name VARCHAR2,
    obj_name VARCHAR2)
    RETURN VARCHAR2 IS
BEGIN
    RETURN 'department_id = SYS_CONTEXT(''USERENV'', ''CURRENT_USER_DEPARTMENT_ID'')';
END;
/

BEGIN
    DBMS_RLS.ADD_POLICY(
        object_schema  => 'SALES',
        object_name    => 'CUSTOMER',
        policy_name    => 'DEPARTMENT_POLICY',
        function_schema=> 'SALES',
        policy_function=> 'department_policy_function',
        statement_types=> 'SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE',
        enable         => TRUE);
END;
/

上述代码中，我们创建一个名为 department_policy_function 的安全策略函数。根据此策略，如果用户部门的 ID 与客户表中的“department_id”字段匹配，则此函数将返回“true”，否则将返回“false”。

之后，我们使用 DBMS_RLS.ADD_POLICY 存储过程向 CUSTOMER 表添加了一个名为 DEPARTMENT_POLICY 的策略。当用户执行 SELECT、INSERT、UPDATE 或 DELETE 查询时，该策略将在查询执行之前调用 department_policy_function 函数。

此后，我们可以使用 SYS_CONTEXT 函数设置当前用户的部门 ID，如下所示：

ALTER SESSION SET CURRENT_USER_DEPARTMENT_ID = 101;

在此示例中，如果用户部门的 ID 为 101，则他/她只能查看 CUSTOMER 表中与其部门相关的记录。如果用户部门的 ID 不是 101，则他/她将无法查看记录。