BASE DI DATI: sicurezza. Informatica febbraio ASA

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1 BASE DI DATI: sicurezza Informatica febbraio ASA

2 Argomenti Privatezza o riservatezza Vincoli di integrità logica della base di dati intrarelazionali interrelazionali

3 Principio generale sulla sicurezza Una elevato controllo degli accessi al DB può influire in maniera significativa sui tempi di accesso alla base di dati e quindi sulle performance. I problemi inerenti alla sicurezza possono suddivisi in due aspetti: privatezza e integrità dei dati. N.B. la performance o l efficienza di un sistema informatico si misura in tempo di esecuzione (elaborazione) e spazio di memoria (principale e secondaria)

4 Privatezza: disciplina e controllo degli accessi al DB Il DB Administrator profila i vari utenti gestendo le autorizzazioni per l accesso ai dati e le conseguenti operazioni consentite su di essi ( solo lettura, scrittura e lettura, solo scrittura, etc ) Il DBMS assicura che tali vincoli di accesso e operazioni sui dati vengano rispettati.

5 INTEGRITA LOGICA (1/2) Il DBMS deve preservare la struttura logica della base di dati (le relazioni esistenti tra i vari dati) Se non viene assicurata l integrità logica il sistema risulta inaffidabile e quindi viene mancare una delle caratteristiche fondamentali del DBMS: affidabilità dei dati

6 INTEGRITA LOGICA (1/2) Vengono fornite una serie di vincoli (regole) al DBMS per evitare di modificare/aggiornare erroneamente i dati. Tali regole possono essere: applicate ad un unico campo applicate a più campi anche di tabelle diverse tenendo conto delle interrelazioni ( integrità referenziale)

7 Vincoli di integrità Definizione - proprietà che deve essere soddisfatta dalle istanze che rappresentano informazioni corrette per l applicazione - ogni vincolo può essere visto come una funzione booleana (o un predicato) che associa ad ogni istanza il valore vero o falso Ad uno schema associamo un insieme di vincoli consideriamo corrette (lecite, valide, ammissibili) solo le istanze che soddisfano tutti i vincoli - intrarelazionali - interrelazionali

8 Definizione di n-upla Data la tabella Studenti(Matricola,Cognome,Nome,Nascita) Si definisce n-upla o t-upla su un insieme di attributi appartenenti alla tabella una funzione t che associa a ciascuna attributo un valore del dominio. Es t(cognome, Nome) = Rossi Maria

9 Vincoli intrarelazionali: vincoli di n-upla Esprimono condizioni sui valori di ciascuna n-upla indipendentemente dalle altre n-uple. Esempio di possibile sintassi per limitare il range dell attributo voto da 1 a 10 : (Voto >= 1) AND (Voto <=10) Nome Cognome Materia Voto Franco Rossi Ita 5 Mario Bianchi Ita 6

10 Vincoli intrarelazionali: vincoli di chiave (1/3) Il numero di matricola identifica univocamente gli studenti (non ci sono due ennuple con lo stesso valore dell attributo matricola) I dati anagrafici identificano gli studenti (non ci sono due ennuple uguali su tutti e tre gli attributi Cognome, Nome, Nascita)

11 Vincoli intrarelazionali: vincoli di chiave (2/3) Si definisce chiave l insieme di attributi che identificano univocamente le n-uple di una relazione Più precisamente: Un insieme K di attributi è superchiave per una relazione r se r non contiene due n-uple distinte t1 e t2 tali che t1(k) = t2(k) K è chiave per r se è una superchiave minimale ( cioè non contiene un altra superchiave) per r

12 Vincoli intrarelazionali: vincoli di chiave (3/3) Matricola è una chiave (contenendo un solo attributo è minimale) Cognome, Nome, Nascita è una chiave Cognome, Nome, Corso, Nascita è una superchiave non chiave perché contiene Cognome, Nome, Nascita

13 Individuazione delle chiavi Si considerano: le proprietà che soddisfano i dati nell applicazione quali sono gli insiemi di attributi che consentono di identificare univocamente le n- uple si individuano i sottoinsiemi minimali degli insiemi sopracitati. Nel caso di prima tra le due chiavi la minimale è matricola

14 Esistenza della chiave Poiché: le relazioni sono insiemi, una relazione non può contenere n-uple uguali tra loro ne segue che ogni relazione ha come superchiave l insieme degli attributi su cui è definita l insieme di tutti gli attributi è una superchiave per ogni relazione Ne segue che: ogni schema di relazione ha almeno una chiave

15 Importanza delle chiavi L esistenza della chiave garantisce l accessibilità a ciascun dato Ogni singolo valore è accessibile tramite: Nome della relazione Valore della chiave Nome dell attributo Le chiavi sono lo strumento principale attraverso il quale vengono correlati i dati in relazioni diverse

16 Chiavi e valori nulli In presenza di valori nulli, i valori di attributi che formano la chiave: Non permettono di identificare le n-uple come desiderato Non permettono di realizzare facilmente i riferimenti ad altre relazioni.

17 CHIAVE PRIMARIA Dato che la presenza di valori nulli non permette di identificare la chiave si attua una soluzione pratica ossia: per ogni relazione si sceglie una chiave (chiave primaria) nella quale non si ammettono valori nulli. Normalmente per la chiave primari gli attributi che la compongono sono sottolineati

18 Vincoli interrelazionali: integrità referenziale Informazioni in relazioni diverse sono correlate attraverso valori comuni, in particolare, attraverso valori delle chiavi (solitamente chiavi primarie). Un vincolo di integrità referenziale (detto anche vincolo di foreign key, fra un insieme di attributi X di una relazione R1 e un altra relazione R2 impone ai valori su X di ciascuna ennupla dell istanza di R1 di comparire come valori della chiave (primaria) dell istanza di R2.

19 Vincoli di integrità referenziale: esempio 1/3

20 Vincoli di integrità referenziale: esempio 2/3

21 Vincoli di integrità referenziale: esempio 3/3 Nell esempio, i vincoli di integrità referenziale sussistono fra: l attributo Vigile della relazione Infrazioni e la relazione Vigili gli attributi Prov e Numero di Infrazioni e la relazione Auto

22 VIOLAZIONE DI VINCOLO DI INTEGRITA REFERENZIALE (1/2)

23 VIOLAZIONE DI VINCOLO DI INTEGRITA REFERENZIALE (2/2)

24 INTEGRITA REFERENZIALE E VALORI NULLI In presenza di valori nulli i vincoli possono essere meno restrittivi

25 INTEGRITA REFERENZIALE: azioni compensative Sono possibili meccanismi per il supporto alla gestione dei vincoli di integrità ("azioni" compensative a seguito di violazioni) Ad esempio, se viene eliminata una ennupla causando una violazione: - comportamento standard : rifiuto dell'operazione - azioni compensative: - eliminazione in cascata - introduzione di valori nulli

26 ELIMINAZIONE IN CASCATA

27 INTRODUZIONE DI VALORI NULLI

28 QUESITI 1 Quale fattore influisce negativamente sulle performance di un DB? Cosa si intende per efficienza di un sistema informatico? Per quale motivo devono essere controllati e disciplinati i vari accessi al DB?

29 Quesito 2 Cosa si intende per integrità logica dei dati e per quale motivo è molto importante? Cosa si intende per n-upla? Cosa significa vincolo di integrità? Quali sono i vincoli di integrità? Spiegare cosa si intende per vincolo di n- upla e fare un esempio

30 Quesito 3 Cosa si intende per chiave? Spiegare il vincolo per chiave facendo un esempio. Dimostrare la seguente affermazione ogni schema di relazione ha almeno una chiave. Come si fa ad individuare una chiave? Perché le chiavi sono così importanti?

31 Quesito 4 Come si risolve il problema del valore nullo nei valori degli attributi che formano la chiave? Cos è un vincolo di foreign key? Fare un esempio di violazione di vincolo di foreign key? Quali sono le possibili azioni compensative per il supporto alla gestione dei vincoli di integrità referenziale?