網(wǎng)絡(luò)教學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)安全技術(shù)研究

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摘要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)逐漸成為傳統(tǒng)教學(xué)模式的補(bǔ)充，尤其在疫情防控常態(tài)化的當(dāng)今，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的應(yīng)用范圍更是得到了前所未有的擴(kuò)大。基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，更是實(shí)現(xiàn)了對(duì)海量數(shù)據(jù)的處理，提高了教學(xué)效率的同時(shí)，也為學(xué)生提供了更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。然而，在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全歷來(lái)都是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中需要給予重視的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，采用NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)就可以很好地解決網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全問(wèn)題。本文針對(duì)給予云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)安全技術(shù)展開(kāi)討論，希望對(duì)廣大教師和相關(guān)技術(shù)人員有所幫助。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)；數(shù)據(jù)庫(kù)安全技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)正逐漸成為一種主流的教學(xué)模式，它不僅打破了時(shí)空的限制，還為學(xué)生帶來(lái)了更好的學(xué)習(xí)環(huán)境，尤其在新課標(biāo)推行以來(lái)，學(xué)生逐漸成為了教學(xué)的主體，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)更是得到了充分的利用。但是，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的數(shù)據(jù)庫(kù)安全問(wèn)題也越來(lái)越明顯，尤其在云計(jì)算的過(guò)程中，如果數(shù)據(jù)庫(kù)不能得到很好的保護(hù)，其中的信息就有可能泄露給不法分子。所以，為了保證用戶的隱私安全，保證數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)不被破壞，相關(guān)人員可以從用戶認(rèn)證和NoSQL技術(shù)入手，改善數(shù)據(jù)庫(kù)的信息安全環(huán)境。

1云計(jì)算概述

云計(jì)算是一種新興的概念，在不同的領(lǐng)域中，云計(jì)算應(yīng)用有著不同的體現(xiàn)形式，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)來(lái)說(shuō)，云計(jì)算就是在遠(yuǎn)程服務(wù)器上對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的一種模式，它能將數(shù)據(jù)處理和計(jì)算進(jìn)行結(jié)合，幫助用戶完成多數(shù)工作，讓用戶在客戶端的工作量變小。云計(jì)算在各行各業(yè)都逐漸普及開(kāi)來(lái)，因?yàn)樵谠贫诉M(jìn)行數(shù)據(jù)處理和計(jì)算的安全性更高，借助于服務(wù)器的強(qiáng)大計(jì)算能力，數(shù)據(jù)處理的效率也更高，精確性能夠得到更好的保障。然而，云計(jì)算自身的缺陷也比較明顯，就是數(shù)據(jù)的安全性有限，如果保護(hù)措施不充分，容易造成數(shù)據(jù)丟失，尤其是云端的各種用戶隱私信息，如果被不法分子獲取，很容易對(duì)用戶造成威脅。同時(shí)，非法入侵還可以利用用戶的隱私信息侵入系統(tǒng)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不能正常工作。

2NoSQL技術(shù)

基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)受制于數(shù)據(jù)安全性，現(xiàn)如今在有些領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到了瓶頸，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中也是如此。加上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)在數(shù)據(jù)維護(hù)上的投入力度通常不夠，使得數(shù)據(jù)的安全性不能得到充分的保障，有些平臺(tái)漏洞可以被非法入侵利用，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的內(nèi)容進(jìn)行操作，造成不必要的損失。然而，NoSQL就是一種非關(guān)系的、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相對(duì)松散的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，它和常用的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)不同，這種技術(shù)不再使用SQL語(yǔ)言作為查詢語(yǔ)言，取而代之的是一種Key-Value存儲(chǔ)模式。這種存儲(chǔ)模式類(lèi)似于哈希表，一個(gè)獨(dú)立的鍵值對(duì)應(yīng)一個(gè)Value，利用這種對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。這種關(guān)系不僅查詢速度快，而且操作更加簡(jiǎn)單，逐漸成為了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的主要方法之一。

3基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)在硬件上的大致結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)較為類(lèi)似，只不過(guò)它將大多數(shù)的出具處理和計(jì)算放在了云端服務(wù)器上進(jìn)行，這樣計(jì)算效率更快。而且，基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)還能實(shí)現(xiàn)高效的資源共享，并且對(duì)資源進(jìn)行調(diào)配，按需部署，讓資源能夠得到更加充分的利用。同時(shí)，借助于動(dòng)態(tài)服務(wù)等功能，云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)還能提供更加個(gè)性化的學(xué)習(xí)服務(wù)。同時(shí)，由于多數(shù)數(shù)據(jù)處理都在云端服務(wù)器中進(jìn)行，使得很多平臺(tái)的很多功能對(duì)用戶端的硬件水平要求更低，對(duì)平臺(tái)除服務(wù)器的硬件要求也更低，便于更多功能的拓展。

4給予云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)數(shù)據(jù)安全技術(shù)

4.1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)采用的是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，這種數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)勢(shì)比較明顯，那就是數(shù)據(jù)之間關(guān)系明確，不容易丟失，能夠盡可能保證數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的完整性，還能避免異常數(shù)據(jù)的插入、刪除操作等。但是，不可否認(rèn)的是，使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)在操作時(shí)效率也相對(duì)較低，會(huì)產(chǎn)生各種各樣的數(shù)據(jù)冗余問(wèn)題。CouchDB就是NoSQL技術(shù)中一種，它沒(méi)有固定的模式，比較適合在后臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模。而且它和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)最大的不同，就是它沒(méi)有固定的應(yīng)用場(chǎng)景，比較適用于圍繞文檔來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)處理。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)需要注意，Document文檔中不存在的表、行、列，要以JSON對(duì)象來(lái)進(jìn)行保存。這種輕量級(jí)的數(shù)據(jù)交換格式不僅會(huì)讓數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)體量更小，還會(huì)讓數(shù)據(jù)操作效率得到提升。它是一種獨(dú)立編程語(yǔ)言文本格式編寫(xiě)的數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、層次清晰，非常適用于進(jìn)行云計(jì)算數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)。4.2做好網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的防火墻建設(shè)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)大都有用戶的注冊(cè)信息，有的平臺(tái)甚至保存有用戶的支付記錄，因?yàn)槟承┚W(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源需要支付一定的金錢(qián)才能進(jìn)行學(xué)習(xí)。所以，這些信息的安全級(jí)別要足夠高，對(duì)其施加的安全防護(hù)措施要足夠周全。所以，當(dāng)這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云端服務(wù)器中時(shí)，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)不僅要利用服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理能力為學(xué)生提供更加優(yōu)質(zhì)的教學(xué)，還要對(duì)其進(jìn)行足夠的保護(hù)，做好防火墻的建設(shè)，避免數(shù)據(jù)丟失，降低非法入侵成功進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部的可能。尤其對(duì)于云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)來(lái)說(shuō)，為了確保服務(wù)器端云計(jì)算的效率，平臺(tái)技術(shù)人員要及時(shí)更新防火墻，讓防火墻能夠識(shí)別更新的入侵行為，并擴(kuò)大防火墻的預(yù)警范圍，盡可能將非法入侵遏制在網(wǎng)絡(luò)外圍，避免其靠近服務(wù)器。4.3提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)技術(shù)人員的水平。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，黑客入侵的能力也在逐漸提高。要想讓網(wǎng)絡(luò)教學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全得到保障，平臺(tái)就要加強(qiáng)對(duì)技術(shù)人員的培訓(xùn)，讓技術(shù)人員時(shí)刻掌握最新的數(shù)據(jù)安全技術(shù)，同時(shí)能夠在日常維護(hù)中針對(duì)防護(hù)措施的不足進(jìn)行改進(jìn)，提高數(shù)據(jù)安全水平。平臺(tái)可以讓技術(shù)人員學(xué)習(xí)西方發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)的技術(shù)，應(yīng)用到當(dāng)前的數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)中，提高數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性。尤其對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)加密技術(shù)和漏洞掃描技術(shù)要進(jìn)行學(xué)習(xí)，在不過(guò)分影響數(shù)據(jù)讀寫(xiě)速度的情況下，要盡量選擇更為先進(jìn)的加密技術(shù)。4.43PAKE協(xié)議訪問(wèn)。3PAKE協(xié)議認(rèn)證訪問(wèn)是時(shí)下比較流行的一種數(shù)據(jù)庫(kù)安全技術(shù)，在使用這種技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)時(shí)，雙方分別是認(rèn)證用戶和公有云，以及私有云服務(wù)器。這種技術(shù)的認(rèn)證原理是用戶向私有云進(jìn)行注冊(cè)，生成自己的口令，然后通過(guò)哈希計(jì)算方法得到口令計(jì)算單元，將其發(fā)送到私有云中進(jìn)行保存。用戶在訪問(wèn)公有云時(shí)，先發(fā)送訪問(wèn)請(qǐng)求，由于公有云對(duì)私有云具有操作權(quán)限，通過(guò)在私有云中的口令單元的核對(duì)，完成雙向認(rèn)證。這種技術(shù)的安全性較高，在實(shí)際應(yīng)用中能夠發(fā)揮較好的效果，而且不必在安全防護(hù)方面盡心過(guò)多投入，憑借其機(jī)制自身的特性，就能實(shí)現(xiàn)較好的數(shù)據(jù)保護(hù)效果。

5結(jié)束語(yǔ)

如今，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)已經(jīng)成為不可或缺的一種學(xué)習(xí)模式，它打破了時(shí)空的界限，讓學(xué)生們能夠在多種場(chǎng)合中借助智能設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)，但是，平臺(tái)也要做好用戶信息的安全防護(hù)工作，保證隱私安全。比如，在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)可以選擇更加安全的技術(shù)和模式，在日常運(yùn)營(yíng)中還要加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)，做好防火墻的完善工作。另外，平臺(tái)還要積極對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，通過(guò)科學(xué)的方法引進(jìn)和應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)安全技術(shù)，比如3PAKE技術(shù)等。這樣全方位地對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)安全進(jìn)行建設(shè)，才能提高數(shù)據(jù)的安全性，避免數(shù)據(jù)出現(xiàn)泄露。本文簡(jiǎn)單歸納了幾種基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)安全技術(shù)，希望對(duì)相關(guān)人員有所幫助。

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作者:丁斌芬 單位:江西應(yīng)用科技學(xué)院