【正文】 DES主要的應用范圍如下： （ 1）計算機網(wǎng)絡通信 （ 2）電子資金傳送系統(tǒng) （ 3）保護用戶文件 （ 4）用戶識別 60 類似于 DES,IDEA算法也是一種數(shù)據(jù)塊加密算法 ,它包含了一系列加密輪次 ,每輪加密都使用從完整的加密密鑰中生成的一個子密鑰。與 DES的不同之處是，它采用軟件實現(xiàn)和采用硬件實現(xiàn)同樣快速。 CLIPPER芯片主要用于商業(yè)活動的計算機通信網(wǎng)。 NSA同時也在著手進行政府和軍事通信網(wǎng)中數(shù)據(jù)加密芯片的研究，并作為 CLIPPER的換代產(chǎn)品。它除了具有 CLIPPER的全部功能外，還將實現(xiàn)美國數(shù)字簽名標準（ DSS）和保密的哈稀函數(shù)標準以及用純噪聲源產(chǎn)生隨機數(shù)據(jù)的算法等。 公開密鑰密碼體制下，加密密鑰不等于解密密鑰。加密密鑰可對外公開，使任何用戶都可將傳送給此用戶的信息用公開密鑰加密發(fā)送，而該用戶唯一保存的私人密鑰是保密的，也只有它能將密文復原、解密。雖然解密密鑰理論上可由加密密鑰推算出來，但這種算法設計在實際上不可能，或者雖然能夠推算出，但要花費很長的時間而成為不可行的。所以將加密密鑰公開也不會危害密鑰的安全。 61 加密算法 應用于數(shù)據(jù)庫加密的加密算法稱為數(shù)據(jù)庫加密。目前常見的加密算法可分為以下三類： 密鑰 62 小結(jié) 本章首先介紹了給數(shù)據(jù)安全帶來威脅的各種因素，面對這些威脅，必須采取有效措施以滿足數(shù)據(jù)庫完整性、元素的完整性、可審計性、訪問控制、用戶認證、可獲用性等方面的安全需求。還介紹了數(shù)據(jù)庫的安全策略、數(shù)據(jù)庫的安全評價、數(shù)據(jù)庫的安全技術(shù)，由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供的基本安全技術(shù)對于一些重要部門或敏感領(lǐng)域的應用仍是難以完全保證數(shù)據(jù)的安全性，因此，本章最后對數(shù)據(jù)庫加密做了簡單說明。 63 數(shù)據(jù)庫的備份與恢復 ? 1 數(shù)據(jù)庫的備份 ? 2 數(shù)據(jù)庫的恢復 64 1 數(shù)據(jù)庫的備份 ? （ 1） ． 冷備份： 冷備份是在沒有最終用戶訪問它的情況下關(guān)閉數(shù)據(jù)庫 ， 并將其備份 。 ? （ 2） ． 熱備份： 熱備份是在數(shù)據(jù)庫正在被寫入的數(shù)據(jù)更新時進行 。 熱備份嚴重依賴日志文件 。 ? （ 3） ． 邏輯備份： 邏輯備份使用軟件技術(shù)從數(shù)據(jù)庫提取數(shù)據(jù)并將結(jié)果寫入一個輸出文件 。 65 2數(shù)據(jù)庫恢復 數(shù)據(jù)庫的恢復 恢復也稱為重載或重入 ， 是指當磁盤損壞或數(shù)據(jù)庫崩潰時 ， 通過轉(zhuǎn)儲或卸載的備份重新安裝數(shù)據(jù)庫的過程 。 1． 恢復技術(shù)的種類 恢復技術(shù)大致可以分為如下三種： （ 1） 單純以備份為基礎的恢復技術(shù) 周期性地把磁盤上的數(shù)據(jù)庫復制或轉(zhuǎn)儲到磁帶上 。 （ 2） 以備份和運行日志為基礎的恢復技術(shù) 系統(tǒng)運行日志用于記錄數(shù)據(jù)庫運行的情況 ， 一般包括三個內(nèi)容：前像 （ Before Image， 簡稱 BI） 、 后像 （ After Image， 簡稱 AI） 和事務狀態(tài) 。 66 數(shù)據(jù)庫恢復 所謂的前像是指數(shù)據(jù)庫被一個事務更新時 ， 所涉及的物理塊更新后的影像 ， 它以物理塊為單位 。 前像在恢復中所起的作用是幫助數(shù)據(jù)庫恢復更新前的狀態(tài) ， 即撤銷更新 ，這種操作稱為撤銷 （ undo） 。 后像恰好與前像相反，它是當數(shù)據(jù)庫被某一事務更新時，所涉及的物理塊更新前的影像，其單位和前像一樣以物理塊為單位。后像的作用是幫助數(shù)據(jù)庫恢復到更新后的狀態(tài)，相當于重做一次更新。這種操作在恢復技術(shù)中稱為重做（ Redo）。 67 數(shù)據(jù)庫恢復 2． 恢復的辦法 數(shù)據(jù)庫的恢復大致有如下的辦法 。 （ l） 周期性地對整個數(shù)據(jù)庫進行轉(zhuǎn)儲 ， 把它復制到備份介質(zhì)中 （ 如磁帶中 ） ， 作為后備副本 ， 以備恢復之用 。 轉(zhuǎn)儲通常又可分為靜態(tài)轉(zhuǎn)儲和動態(tài)轉(zhuǎn)儲 。 靜態(tài)轉(zhuǎn)儲是指轉(zhuǎn)儲期間不允許 （ 或不存在 ） 對數(shù)據(jù)庫進行任何存取 、 修改活動 ， 而動態(tài)轉(zhuǎn)儲是指在存儲期間允許對數(shù)據(jù)庫進行存取或修改 。 （ 2） 對數(shù)據(jù)庫的每次修改 ， 都記下修改前后的值 ， 寫入“ 運行日志 ” 中 。 它與后備副本結(jié)合 ， 可有效地恢復數(shù)據(jù)庫 。 68 數(shù)據(jù)庫恢復 （ 3）．利用日志文件恢復事務 1）登記日志文件（ Logging） 事務運行過程中，系統(tǒng)把事務開始、事務結(jié)束（包括 Commit和 Rollback）以及對數(shù)據(jù)庫的插入、刪除、修改等每一個操作作為一個登記記錄（ Log記錄）存放到日志文件中。 2）事務恢復 3）利用轉(zhuǎn)儲和日志文件 當數(shù)據(jù)庫本身被破壞時 （ 如硬盤故障和病毒破壞 ）可重裝轉(zhuǎn)儲的后備副本 ， 然后運行日志文件 ， 執(zhí)行事務恢復 ， 這樣就可以重建數(shù)據(jù)庫 。 69 數(shù)據(jù)庫恢復 4． 易地更新恢復技術(shù) 每個關(guān)系有一個頁表，頁表中每一項是一個指針，指向關(guān)系中的每一頁（塊）。當更新時，舊頁保留不變，另找一個新頁寫入新的內(nèi)容。在提交時，把頁表的指針從舊頁指向新頁，即更新頁表的指針。舊頁實際上起到了前像的作用。由于存儲介質(zhì)可能發(fā)生故障，后像還是需要的。舊頁又稱影頁（ Shadow）。 70 數(shù)據(jù)庫恢復 5． 失效的類型及恢復的對策 如果備份由于不可抗拒的因素而損壞 ， 那么 ， 以上所述的恢復方法將無能為力 。 （ 1） 事務失效 （ Transaction Failure） 事務失效發(fā)生在事務提交之前 ， 事務一旦提交 ，即使要撤銷也不可能了 。 造成事務失效的原因有： ① 事務無法執(zhí)行而自行中止； ② 操作失誤或改變主意而要求撤銷事務； ③ 由于系統(tǒng)調(diào)度上的原因而中止某些事務的執(zhí)行 。 71 數(shù)據(jù)庫恢復 對事務失效采取如下措施予以恢復： ① 消息管理丟棄該事務的消息隊列； ② 如果需要可進行撤銷； ③ 從活動事務表 （ Active Transaction List） 中刪除該事務的事務標識 ， 釋放該事務占用的資源 。 72 數(shù)據(jù)庫恢復 （ 2） 系統(tǒng)失效 這里所指的系統(tǒng)包括操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 。系統(tǒng)失效是指系統(tǒng)崩潰 ， 必須重新啟動系統(tǒng) ， 內(nèi)存中的數(shù)據(jù)可能丟失 ， 而數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)未遭破壞 。 發(fā)生系統(tǒng)失效的原因有： ① 掉電； ② 除數(shù)據(jù)庫存儲介質(zhì)外的硬 、 軟件故障； ③ 重新啟動操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)； ④ 恢復數(shù)據(jù)庫至一致狀態(tài)時 ， 對未提交的事務進行了Undo操作 ， 對已提交的事務進行了 Redo的操作 。 73 數(shù)據(jù)庫恢復 （ 3） 介質(zhì)失效 （ Media Failure） 介質(zhì)失效指磁盤發(fā)生故障 ， 數(shù)據(jù)庫受損 ， 例如劃盤 ， 磁頭破損等 。 現(xiàn)代的 DBMS對介質(zhì)失效一般都提供恢復數(shù)據(jù)庫至最近狀態(tài)的措施 ， 具體過程如下： ① 修復系統(tǒng) ， 必要時更換磁盤； ② 如果系統(tǒng)崩潰 ， 則重新啟動系統(tǒng)； ③ 加載最近的備份； ④用運行日志中的后像重做，取最近備份以后提交的所有事務。