ORACLE 的Virtual Private Database的全新体验
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在开始对ORACLE的Virtual Private Database的介绍之前，笔者想就ROW-RULE control(行记录级访问控制)的概念简单地说几句。
行记录级访问控制问题的提出和意义？
企业的应用系统都离不开数据库系统，数据库系统的权限控制是很重要的一个环节，大型数据库系统（ORACLE、DB2、SYBASE、MS SQLSERVER）都提供完善的用户管理机制，从而可以严密地控制数据库对象(表、视图、函数、存储过程、程序包等等)的访问。但是，这往往是对象级别的。
随着商务需求地不断地提出，出现了对于行记录控制的要求:
1) 数据查询和报表输出数据需要能够进行有效地隔离，如在一个简单地销售数据统计应用中，大区经理、地区经理和销售员查询的数据就不同。
2) ASP（应用服务供应商）系统出现，在系统结构上，就出现了许多企业用户的数据都会存放在同一个数据库种,但是系统需要能够有效地隔离。
为了满足这样的需求，在业务数据表需要中加上一些字段来进行控制，应用的开发往往会另行开发很多代码来实现行记录控制。但是，随着业务的变化，我们会发现开发和维护这种管理需求的成本越来越高。
我们需要寻找一种新的解决方案，能够使应用系统的架构设计简单，扩展性强，管理和维护的成本很低。
ORACLE8i的一个新特性Virtual Private Database
ORACLE 8i提供了一个新的特性，来实现行级规则的控制，称之为Virtual Private Database。充分利用8i提供的Virtual Private Database技术，可以实现，一个数据库Schema的数据同时给多个数据库用户访问，但是又能很好地隔离各自的数据内容。显然，这已经不是原来的对象级的控制的概念。
下面是笔者的体验，写下来，供大家参考。我先通过一个简单的例子，来说明ORACLE 8i的这个新特性(需ORACLE 8i的企业版才支持)。
环境:Windows 2000 Server + ORACLE 8.1.7(Enterprise Edition)
在SCOTT用户下，有一个Customers表，记录着客户资料，以后为每个客户分配一个ORACLE数据库登陆账号，客户可以登陆，查询自己的订单情况。那么，我们需要做的就是能够把每个登陆账号和客户代码对应起来。就是说要实现一个映射关系，当然，通过自己建关系映射表，写代码做，也可以实现，但是ORACLE 8I把这一切变地非常简单（我接下来的介绍都会围绕着ORACLE 8i这项技术是我们的工作如何更加简单，如何更加容易控制，请记住，这是笔者写这篇文章的目的）。
--建立一个SECUSR的账号，用于权限控制用
connect system/manager@oracle;
create user secusr identified by secusr;
grant connect,resource,dba to secusr;
--把Customers的查询权利赋予secusr
connect scott/tiger@oracle;
grant select on "Customers" to secusr;
--连接到secusr用户
connect secusr/secusr@oracle;
--创建上下文
create context Customer_context USING secusr.CUSTOMER_SECURITY_CONTEXT;
--创建程序包customer_security_context
create or replace package
secusr.customer_security_context is
procedure set_customerid;
end;
create or replace package body
secusr.Customer_security_context is
procedure set_customerid is
begin
IF SYS_CONTEXT('USERENV','SESSION_USER')='SCOTT' THEN
DBMS_SESSION.SET_CONTEXT('customer_context','customerid','ALFKI');
END IF;
end;
end;
--授权
grant execute on secusr.Customer_security_context to public;
ORACLE 8i中提供了Context(连接上下文)的概念，类似于asp中的session，你可以为当前这个连接设置多个全局变量，记录信息，这个信息一直保持到连接被释放。上面的代码，就是为用SCOTT账号登陆的连接，进行了一次客户代码的映射(SCOTT->ALFKI)，而且，随时可以SYS_CONTEXT来查询。
具体代码如下：
SQL> connect scott/tiger@oracle;
已连接。
SQL> execute secusr.Customer_security_context.set_customerid;
PL/SQL 过程已成功完成。
SQL> select SYS_CONTEXT('CUSTOMER_CONTEXT','CUSTOMERID') FROM DUAL;
SYS_CONTEXT('CUSTOMER_CONTEXT','CUSTOMERID')
--------------------------------------------------------------------------------
ALFKI
但是，我觉的还不够，能够做到每个连接建立的时候，就自动完成这种映射，令人高兴的是，ORACLE 8i提供了系统级的触发器，让我轻松地实现。
--SCOTT用户登陆触发器
connect system/manager@oracle
CREATE OR REPLACE TRIGGER scott.tg_set_usr_context
AFTER LOGON ON DATABASE
BEGIN
secusr.customer_security_context.set_customerid;
END;
--断掉connection,重新登陆
Oracle8i Enterprise Edition Release 8.1.7.0.0 - Production
With the Partitioning option
JServer Release 8.1.7.0.0 - Production
SQL> CONNECT scott/tiger@oracle
已连接。
SQL> select SYS_CONTEXT('CUSTOMER_CONTEXT','CUSTOMERID') FROM DUAL;
SYS_CONTEXT('CUSTOMER_CONTEXT','CUSTOMERID')
--------------------------------------------------------------------------------
ALFKI
SQL>
好了，够简单吧。
采用Virtual Private Database如何达到SQL DML上的数据控制访问要求呢？
Virtual Private Database技术可以对一张表的记录设置DML操作的过滤策略。ORACLE8i提供了POLICY的概念，并且为此配备了一套系统程序包，来完成设置。下面，我来介绍一下：
connect secusr/secusr@oracle
--做一个函数，返回对应的过滤条件
create or replace package secusr.customer_security is
function customer_sec
return VARCHAR2;
end;
create or replace package body secusr.customer_security
is
function customer_sec(d1 varchar2,d2 varchar2)
return varchar2
IS
begin
IF SYS_CONTEXT('USERENV','SESSION_USER') IN ('SYS','SYSTEM','SECUSR') THEN
RETURN NULL;
ELSE
RETURN 'customerid='''|| SYS_CONTEXT('CUSTOMER_CONTEXT','CUSTOMERID') || '''';
END IF;
end;
end;
--设置表数据的分割过滤
EXECUTE DBMS_RLS.ADD_POLICY('SCOTT','"Customers"','Customers_sec_Policy',
'SECUSR',
'customer_security.customer_sec',
'SELECT,UPDATE,DELETE');
customer_security程序包的customer_sec函数实现了，根据但前的CONTEXT中CUSTOMERID的内容，来返回一个过滤的策略，函数的参数形式是固定的。通过dbms_rls程序包的ADD_POLICY过程，把策略条件同表绑定以来，以后，每次select,update,delete都会自动应用这个策略。
好了，现在我们来测试一下
--用SCOTT登陆，只能看到自己的信息
SQL> connect scott/tiger@oracle;
已连接。
SQL> select customerid,city from "Customers";
CUSTOMERID CITY
---------- ------------------------------
ALFKI Berlin
--用SYSTEM登陆，可以看到所有的
SQL> connect system/manager@oracle;
已连接。
SQL> select customerid,city from "SCOTT"."Customers";
CUSTOMERID CITY
---------- ------------------------------
ALFKI Berlin
ANATR México D.F.
ANTON México D.F.
AROUT London
BERGS Lule? D.F.
BLAUS Mannheim
BLONP Strasbourg
BOLID Madrid
BONAP Marseille
BOTTM Tsawassen
BSBEV London
非常好，完全满足了要求，现在可以放心地把SCOTT账号给客户(ALFKI)了，客户可以查询自己的订单情况，当然只能是自己的。
SQL> SELECT a.orderid,a.customerid,a.orderdate,
2 sum(c.UnitPrice*c.Quantity*(1-c.Discount)) as TotalMoney
3 FROM "Orders" a,"Customers" b ,"Order Details" c
4 where a.customerid=b.customerid and a.orderid=c.orderid
5 group by a.orderid,a.customerid,a.orderdate;
ORDERID CUSTOMERID ORDERDATE TOTALMONEY
---------- ---------- ---------- ----------------------------------------
10643 ALFKI 25-8月 -97 814.5
10692 ALFKI 03-10月-97 878
10702 ALFKI 13-10月-97 330
10835 ALFKI 15-1月 -98 845.8
10952 ALFKI 16-3月 -98 471.2
11011 ALFKI 09-4月 -98 933.5
已选择6行。
下面，让我总结一下Virtual Private Database的优点：
l 提供了一种可行的、可靠的、对用户完全透明的行规则控制方案
同自己建立一套用户控制权限不同，Virtual Private Database对用户是透明的，你的应用程序不用去考虑这点，你的应用程序需要的是更加集中于你的业务处理过程的实现，而不要让数据隔离控制，成为你业务处理的一个过程。你可以完全先开发功能应用，然后再加上数据隔离的控制，而这种控制，是基于后台数据库系统的，这种变动与现有的应用程序完全兼容，不会引起现有的程序不能运行
l 控制更加严密，不仅对于业务系统才有效
由于采取的是后台数据库技术，所以这种控制，对所有的应用（除了业务系统，数据库管理工具等等）都起到了控制作用。相比之下，采用自己的权限控制的应用中，只能做到在业务系统的应用中有效，而其他(sqlplus,sqlplus worksheet等等)就完全没有效果。而且大多系统都采用使用一个数据库账号登陆到系统的方案，在这种情况下，这个账号对于业务数据库一般来说操作权限很高，而这个账号一旦泄漏，攻击者利用sqlplus工具可以方遍地窃取数据。
l 和用应用程序自己实现的方法相比，这种技术更加灵活，而且便于管理，同时开发成本也是最低的。
采用了这种行记录控制技术，不需要通过应用程序实现，大大地简化了应用系统地复杂性，同时也让你的系统的结构很清晰，而出现错误的可能性就更低了。当然，你自己建立的控制系统也可以做到ORACLE 8i的功能，但是会大大加大开发成本。
l 对于ASP（应用服务供应商）系统，满足了用户数据存放在一起，但又能够独立分开访问的要求。笔者觉得，这项技术，对于构建ASP应用系统的用户特别有用，充分利用ORACLE提供的新技术，让你的系统更加安全、可靠。
总之，Virtual Private Database是一个功能强大的行级规则控制技术，是ORACLE8i提供给我们的一个强有力的特性，充分地应用，可以大大节省软件开发成本。
笔者认为Virtual Private Database技术是一个非常有用的技术,而在SQL Server 2000和Sybase ASE 12.5中，没有看到类似的技术。
