基于元数据的数据仓库安全模型实现研究

摘 要： 元数据是数据仓库的关键技术之一，也是数据仓库安全性的解决途径之一。对基于元数据的数据仓库安全模型进行了研究，对原模型进行了改进，并提出了在Oracle9i数据仓库平台上的解决方案。
关键词： 数据仓库；元数据；安全模型

　客运数据分析系统——SMARTRIX数据仓库，拥有一系列深层数据分析产品，可以进行不同维度的分析和挖掘，为航空公司的决策支持提供量化依据。该系统目前的运维模式是运行支持人员使用专用的程序进行数据仓库数据的维护，客户通过统一的访问界面BO来访问报表数据，不同客户可以访问的报表是在BO中进行的设置，报表数据与数据库的连接是通过专用的ID来访问数据库数据的，这种架构目前可以满足安全需求。但随着业务的发展，数据仓库的数据源越来越多样化，在维护中需要更多的技术支持人员访问数据库，同时客户的系统支持人员也要求参与到数据仓库数据的管理中。这样，目前的数据仓库安全性就不能满足未来业务发展的需要，因此加强数据仓库的安全性研究变得非常迫切。由于在SMARTRIX数据仓库设计时的元数据建立得非常完备，而业界在通过元数据控制安全方面也有不少研究，为此本文主要针对数据仓库的安全性进行了研究，提出了一种基于元数据的数据仓库访问控制模型，并研究了它在oracle平台下的实现方式，为下一步加强数据仓库的安全性做些探索。
1 基于元数据的数据仓库安全模型及其研究
　元数据是关于数据的数据，是描述数据仓库内数据的结构和建立方法的数据。元数据不仅描述了数据仓库所包含的内容，而且能够帮助用户识别数据仓库中的数据质量[1]。由于元数据贯穿数据仓库实施的整个过程，技术人员要想很好地开发数据仓库，业务人员要想很好地使用数据仓库必须透彻地理解元数据，从而元数据成为数据仓库访问的一个必经之路，没有元数据就无法访问数据仓库中的数据，访问控制环境可以通过元数据引导[2]。
　参考文献[3]把元数据分为“结构元数据”和“访问元数据”。结构元数据主要用来创建和维护数据仓库，描述了数据仓库的结构和内容、数据主体、数据特征及其之间的相互关系。“访问元数据”描述了数据仓库和终端用户应用程序之间的动态关系[1]，包括企业、用户的价值衡量，描述了数据仓库服务器、数据库、表以及从数据源到数据仓库传送数据所执行的操作。“访问元数据”针对维度视图和表层次建立了“Drill-Down”和“Roll-Up”规则，这些数据也可以包含用户定义的访问规则与查询策略来限制用户对数据仓库数据的访问。
1.1 安全模型原理
　在数据仓库原系统的基础上添加了两个部件：“安全管理者”和“信息查询管理层（SQML）”。通过“安全管理者”系统管理员定义用户组可访问的数据，可以指定用户组可以访问哪些事实表、维度等，添加新的用户时需要指定此用户属于哪个用户组，加入组的用户具有这个用户组中数据的访问权限。“信息查询管理层”的功能是在信息服务器上实现的，其主要的功能是从Internet上接收用户请求，并检查查询内容是否在用户的权限之内。通过添加的这两个组件，达到了间接控制数据仓库数据访问的目的。其原理如图1所示。

1.2 存在问题
　上述基于元数据的安全模型需要一种结构化的描述语言（MQL）的支持，使用此安全模型的数据仓库中的数据是用MQL语言以树形的结构表示出来的。首先，“安全管理者”定义一个新的用户组，存储下这个用户组的访问权限，用户组的访问规则以MQL语句存储下来。SQML接收到用户的请求并把它转化为MQL查询，再与存储的用户组的访问权限对比，查看用户查询的内容是否在访问权限之内。由于需要MQL语言的支持，使得此模型具有一定的私有性，不易在通用的数据仓库中进行推广。
1.3 借鉴与推广
　但是，借助“访问元数据”来控制数据仓库访问的思想是可以借鉴的。CWM“公共数据仓库元模型”在2000年由OMG提出，是专门为数据仓库元数据而制定的一套标准。该规范提供了一个描述数据源、数据目标、转化、分析、处理、操作等与建设和管理数据仓库相关信息的元数据基础框架，并为在多个厂商的产品之间进行元数据的通信和共享提供了一个切实可行的标准。MDC组织的OIM“开放信息模型”与OMG组织已经合并，今后所有的数据仓库工具都将遵循统一的CWM标准。CWM的标准化使得数据仓库元数据变得易于访问。

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