Capítulo 6: Integridade e Segurança

1. Capítulo 6: Integridade e Segurança • Restrições ao Domínio • Integridade Referencial • Asserções • Triggers • Segurança e Autorizações

2. Asserções • Uma asserção é um predicado que exprime uma condição que gostaríamos de ver sempre satisfeita na base de dados. • Em SQL as asserções têm a forma: create assertion <nome> check <predicado> • Quando se define uma asserção, o sistema testa-a, e volta a testá-la, sempre que há modificações na base de dados (que a possam violar) • Estes testes podem introduzir um overhead significativo; logo as asserções são para usar com cuidado e de forma comedida. • Impor uma condição da forma “para todo o X, P(X)”, há que o fazer usando uma dupla negação: “não existe X tal que not P(X)” • O Oracle não permite definir asserções.

3. Exemplo de Asserção G • Uma especialização duma entidade geral G (com chave CG) em E1 e E2 é disjunta. disjoint isa E1 E2 create assertion disjE1E2 check (not exists ((select CG from E1)intersect (select CG from E2)) )

4. Exemplo de Asserção • Em cada balcão, a soma dos montantes de todos os seus empréstimos tem que ser sempre inferior à soma de todos os seus depósitos. create assertion sum_constraint check (not exists (select * from branchwhere (select sum(amount) from loanwhere loan.branch_name = branch.branch_name ) >= some (select sum(balance) from accountwhere account.branch_name = branch.branch_name ) ) )

5. Outro Exemplo • Todo o empréstimo tem que estar sempre ligado a pelo menos um cliente de uma conta (de depósito) cujo saldo é não inferior a metade do valor do empréstimo create assertion balance_constraint check (not exists ( select * from loanwhere not exists ( select * from borrower natural inner join depositor natural inner join accountwhere loan.loan_number = borrower.loan_numberand account.balance >= 2 * loan.ammount ) ) )

6. Triggers • Um trigger é um “comando” que é executado automaticamente pelo sistema, como side-effect duma modificação à base de dados dum determinado tipo pré-definido. • Para definir um trigger, há que: • Especificar que evento faz disparar trigger • Especificar em que condições o trigger deve ser. • Especificar que acção fazer quando o trigger é executado. • São conhecidos como event-condition-action rules • Os triggers são armazenados na base de dados, e executados para todos as interacções com esta. • O Oracle suporta triggers, embora com uma sintaxe ligeiramente diferente da do SQL.

7. Exemplo de Trigger • Imagine uma situação em que o banco aceita que haja saldos negativos e, nesses casos: • mete o saldo a 0 • cria um empréstimo com o valor em dívida • Atribui a este empréstimo um número idêntico ao da conta de depósito • O trigger deve ser executado sempre que há uma actualização na relação account que faz com que o saldo passe a negativo.

8. Codificação do Exemplo em SQL:1999 create trigger overdraft_trigger after update on account referencing new row as nrow for each rowwhen nrow.balance < 0begin atomic insert into borrower (select customer_name, account_number from depositor where nrow.account_number = depositor.account_number); insert into loan values (nrow.account_number, nrow.branch_name, – nrow.balance); update account set balance = 0 where account.account_number = nrow.account_numberend

9. Os eventos que podem fazer disparar um trigger são insert, delete ou update No Oracle, também podem disparar triggers eventos de servererror, logon, logoff, startup e shutdown. Triggers sobre update podem-se restringuir só a alguns atributos E.g. create trigger overdraft_trigger after update of balance on account Pode-se referenciar o valor dos atributos antes e depois da modificação referencing old row as : para deletes e updates referencing new row as : para inserts e updates Pode-se fazer disparar um trigger antes do evento, para codificar restrições. E.g. converter espaços em null. create trigger setnull_trigger before update on r referencing new row as nrow for each row when nrow.phone_number = ‘ ‘ set nrow.phone_number = null Para além do before e do after no Oracle existe também o instead of. Eventos e Acções de Triggers em SQL

10. Acções Externas • Por vezes podemos querer que um dado evento faça disparar uma acção para o exterior. • Por exemplo, numa base de dados de uma armazém, sempre que a quantidade de um produto desce abaixo (devido a um update) de um determinado valor podemos querer encomendar esse produto, ou disparar algum alarme. • Os triggers não podem ser usados para implementar acções sobre o exterior, mas... • podem ser usados para guardar numa tabela separada acções-a-levar-a-cabo. Podem depois haver procedimentos que, periodicamente verificam essa tabela separada. • E.g. Uma base de um armazém com as tabelas • inventario(item, quant): Que quantidade há de cada produto • quantMin(item, quant) : Qual a quantidade mínima de cada produto • reposicoes(item, quant): Quanto encomendar sempre que está em falta • aencomendar(item, quant) : Coisas a encomendar (lido por procedimento)

11. create trigger aenc_trigger after update of quant on inventario referencing old row as orow, new row as nrow for each row when nrow.quant < = some (select quant from quantMin where quantMin.item = orow.item) and orow.quant > some (select quant from quantMin where quantMin.item = orow.item) begin insert into aencomendar (select item, quant from reposicoes where reposicoes.item = orow.item) end Exemplo de Acções Externas

12. create [or replace] trigger <nome_trigger> {before | after | instead of} <evento> [referencing old as <nome_antes>] [referencing new as <nome_depois>] for each row when <condição> begin <Sequencia de comandos, terminados por ;> end; / Evento pode ser: delete on <tabela ou view> insert on <tabela ou view> update on <tabela ou view> update of <atributos separados por ,> on <tabela ou view> servererror, logon, logoff, startup ou shutdown Os comandos são PL/SQL o que inclui os comandos SQL, mais WHILEs, IFs, etc (ver manuais) Dentro da condição os nome_antes e nome_depois podem ser usados sem mais. Mas nos comandos têm que ter o símbolo ‘:’ antes!!! Sintaxe de Triggers em Oracle

13. Statement Triggers • São executados após (antes, ou em vez de) uma instrução completa vs. os anteriores que são executadas após alterações em cada linha • Sintaxe: create [or replace] trigger <nome_trigger> {before | after | instead of} <evento> begin <Sequencia de comandos, terminados por ;> end; • Para ser usado quando as condições são para testar globalmente e não linha a linha.

14. Uso de triggers • Podem usar-se para implementar assertions, fazendo raise_application_error quando as condições não se verificam. • Não usar triggers: • Quando as restrições podem ser impostas doutra forma!! • Os triggers são mais difíceis de manter e são menos eficientes. • Quando se querem manter sumários • Para tal usem-se views e se eficiência for importante usem-se materialized views • Os triggers permitem uma grande generalidade na imposição de restrições e, também por isso mesmo, devem ser usados com grande cuidado.

15. Segurança – ao contrário das restrições de integridade, que pretendiam proteger a base de dados contra estragos acidentais, a segurança preocupa-se com proteger a base de dados de estragos propositados. A nível do sistema operativo A nível da rede A nível físico A nível humano A nível da base de dados Mecanismos de autenticação e autorização para permitir acessos selectivos de (certos) utilizadores a (certas) partes dos dados Segurança

16. Diferentes formas de autorização, em dados da bases de dados: Autorização de leitura – permite ler, mas não modificar dados. Autorização de inserção – permite inserir novos tuplos, mas não modificar tuplos existentes. Autorização de modificação – permite modificar tuplos, mas não apagá-los. Autorização de remoção – permite apagar tuplos Autorizações

17. Diferentes formas de autorização, para alterar esquemas: Autorização de index – permite criar e apagar ficheiros de index. Autorização de resources – permite criar novas relações. Autorização de alteração – permite criar e apagar atributos duma relação. Autorização de drop – permite apagar relações. Autorizações (Cont.)

18. Pode-se dar autorização a utilizadores sobre uma view, sem se lhe dar autorização sobre as tabelas que a definem Isto permite não só melhorar a segurança dos dados, como também tornar mais simples o seu uso Uma combinação de segurança a nível de tabelas, com segurança a nível de views, pode ser usada para limitar o acesso de um utilizador apenas aos dados de que ele necessita. Autorizações e Views

19. A criação de uma view não requere autorização resources pois, de facto, nenhuma nova tabela é criada Quem cria uma view, fica exactamente com os mesmo privilégios sobre esta que tinha sobre as tabelas. E.g. o criador duma view cust_loan sobre as tabelas borrower e loan, que só tenha autorização de leitura sobre estas tabelas, só fica com autorização de leitura sobre as view que criou Autorizações e Views

20. A passagem de privilégios de um utilizador para outro pode ser representado por um grafo de autorizações. Os nós do grafo são utilizadores. A raiz é o administrador da base de dados. Considere o grafo abaixo, para e.g. escrita numa relação. Um arco UiUj indica que o utilizador Ui atribuiu ao utilizador Uj privilégio de escrita sobre essa relação.. Atribuição de Privilégios U1 U4 DBA U2 U5 U3

21. Requisito: Todos os arcos têm que fazer parte de algum caminho com origem no administrador. Se o administrados retira o privilégio a U1: Deve ser retirado privilégio a U4 (pois U1 já não tem autorização) Não deve ser retirado a U5 (pois U5 tem autorização vinda de U2) Devem ser prevenidos ciclos: Administrador dá privilégios a U7 U7 dá privilégios a U8 U8 dá privilégios a U7 DBA retira privilégios de U7 Deve retirar autorização de U7 para U8 e de U8 para U7 (pois já não há caminho do administrador nem para U7 nem para U8). Grafo de atribuição de privilégios

22. O comando grant é usado para atribuir privilégios grant <lista de privilégios> on <nome de relação ou view> to <lista de utilizadores> <lista de utilizadores> é: Um user-id public, o que atribui o privilégios a todos os utilizadores Um perfil (role) – veremos à frente A atribuição de privilégios sobre uma view não se propaga às relações nela usadas. Quem atribui o privilégio tem que o ter (ou ser o administrador da base de dados). Especificações de Segurança em SQL

23. select: permite acesso de leitura sobre a relação ou view Exemplo: dar a U1, U2, e U3 autorização de leitura na relaçãobranch: grant select on branch to U1, U2, U3 insert: permite inserir tuplos update: permite usar o comando update do SQL delete: permite apagar tuplos. references: permite a declaração de chaves externas. all privileges: forma sumário de atribuir todos os privilégios. Privilégios em SQL

24. with grant option: autoriza um utilizador a passar um privilégio a outros utilizadores. Exemplo: grant select on branch to U1with grant option dá a U1 o privilégio select sobre a relação branch e autoriza U1 a passar esse privilégio a qualquer outro utilizador Privilégio de atribuir privilégios

25. Um perfil permite atribuir, de apenas uma vez, privilégios iguais para uma classe de utilizadores Pode ser atribuídos e retirados privilégios a perfis de utilizadores, da mesma forma que a utilizadores isolados. Podem-se associar perfis a utilizadores, ou mesmo a outros perfis Exemplo: create role caixacreate role gerente grant select on branch to caixagrant update (balance) on account to caixagrant all privileges on account to gerentegrant caixa to gerentegrantcaixa to maria, scottgrant gerente to ana Perfis

26. O comando revoke serve para retirar privilégios. revoke <privilégios> on <relação ou view> from <utilizadores> [restrict|cascade] Exemplo: revoke select on branch from U1, U2, U3cascade Se se colocar cascade o retirar de privilégios de um utilizador também o pode retirar a outros, conforme descrito pelo grafo. Se se usar restrict só é retirado privilégio a esse utilizador revoke select on branch from U1 restrict Com restrict, o comando revoke falha (dá erro) se esse utilizador já passou o privilégio a outros. Retirar de privilégios em SQL

27. <privilégios> pode ser all. Nesse caso são retirados todos os privilégios que foram atribuídos pelo utilizador que deu o comando. Se <utilizadores> incluir public todos os utilizadores perdem esse privilégio, a não ser que lhe tenha sido atribuído explicitamente. Se o mesmo privilégio for atribuído duas vezes por utilizadores diferentes, então quem o tem pode ficar com ele mesmo depois dum revoke (cf. grafo). Todos os privilégios que dependem do privilégio retirado, são também retirados. Retirar de privilégios em SQL (Cont.)

28. Limitação a autorizações em SQL • SQL não permite autorizações a nível de tuplo • E.g. não se pode restringir de forma a que um aluno só possa ver as suas notas. • Neste caso, a tarefa de autorização cai sobre as aplicações (o que é indesejável, mas o SQL aqui não ajuda). • Ou então definir view e dar autorizações apenas a essas views