一、背景
在数据库运维与安全管理场景中,传统单权架构(如超级用户拥有完整操作权限)存在显著安全风险与管理漏洞,核心痛点集中在权限过度集中导致的误操作、恶意操作风险,以及合规审计难以落地等问题。随着数据安全法、个人信息保护法等法规的落地实施,金融、政务、医疗等关键行业对数据安全的合规要求持续提升,需通过权限拆分实现"操作、安全、审计"的相互制衡,避免单一角色掌控数据全生命周期权限,从而降低数据泄露、篡改、丢失等风险,同时满足合规审计中"权责分离、可追溯"的核心要求,这便是数据库三权分立机制诞生的核心动因。
同时根据国家等级保护2.0标准,三级及以上的信息系统必须实现系统管理员、安全管理员和审计管理员的权限分离。
海山数据库作为移动云自研的云原生数据库,依托 "自主可控、安全可靠、高性能低成本" 的核心定位,针对政务、金融、医疗等关键行业的权限安全与等保合规需求,更是将三权分立从"可选功能"提升为"必要功能"。
二、三权分立功能
数据库领域的三权分立,本质是借鉴权力制衡理念,将传统超级用户的完整权限拆分为三大核心且相互独立的权限角色------系统管理员、安全管理员与审计管理员,三者各司其职、相互制约,无任何单一角色可拥有不受限制的操作权限。
2.1产品对比
目前主流数据库厂商基于自身产品架构、定位及目标行业需求,形成了差异化的三权分立实现方案,核心差异集中在权限拆分粒度、角色独立性、内核耦合度、合规适配能力等方面。
2.1.1Oracle
Oracle作为商业数据库的标杆,其三权分立实现具备精细化与成熟度双重优势,采用"内核级角色预设+自定义权限扩展"的模式,通过默认系统角色(SYSDBA、SYSOPER、SYSAUDIT、SYSKM等)实现核心权限拆分。
SYSDBA:**数据库核心运维职责,包括实例启停、介质恢复、系统参数配置等;
SYSKM:密钥管理员角色,负责透明数据加密(TDE)密钥的管理,承担部分安全管理职责;
SYSAUDIT:**审计管理员角色,拥有审计规则配置、日志查看与分析的完整权限,且审计日志存储在独立的审计表空间中,通过内核级机制保障不可篡改。
此外,Oracle支持自定义角色细化权限边界,可根据业务需求拆分出数据管理员、应用管理员等细分角色,权限隔离通过内核层的权限校验模块强制保障,但该方案存在角色权限配置逻辑复杂、学习成本较高、运维门槛高的问题,更适用于大型企业级核心业务场景。
2.1.2达梦数据库
作为国产关系型数据库的代表,采用"内核级角色预设+三/四权可切换"的模式,通过默认系统角色(SYSDBA、SYSSSO、SYSAUDITOR,四权分立新增SYSDBO)实现核心权限拆分。
SYSDBA:**数据库管理员角色,承担核心运维职责,包括实例启停、表空间创建、参数配置、备份恢复等;
SYSSSO:**数据库安全员角色,负责安全策略制定,包括用户权限分配、安全标记配置、强制访问控制规则部署等,无权操作业务数据;
SYSAUDITOR:**数据库审计员角色,拥有审计全权限,可配置审计对象与操作、查看分析审计记录,审计日志存储于独立空间并通过内核机制保障不可篡改;
SYSDBO:**数据库对象操作员角色,四权分立模式下新增的角色,负责数据库对象创建与自身对象权限管理,进一步拆分运维与对象管理权限。
此外,达梦支持基于业务需求细化角色权限,可通过自定义角色分配专项操作权限,权限隔离通过内核级权限校验与强制访问控制双重保障,但该方案存在三/四权切换配置繁琐、角色权限关联逻辑复杂的问题,更适用于金融、政务等对合规性要求极高的关键业务场景。
2.1.3PolarDB-X
作为云原生数据库代表,其三权分立实现具备云边协同与轻量化优势,采用"内核级三权拆分+云原生合规增强"的模式,通过默认系统角色(POLAR_DBA、POLAR_SSO、POLAR_AUDITOR)实现核心权限拆分。
POLAR_DBA:**系统管理员角色,负责云数据库实例运维,包括资源扩容、参数调优、备份恢复、表空间管理等,无安全配置与审计查看权限;
POLAR_SSO:**安全管理员角色,负责用户创建、权限精细化分配、数据加密配置、访问控制规则部署等,同时联动阿里云RAM权限体系实现云边权限协同;
POLAR_AUDITOR:**审计管理员角色,负责审计规则配置、审计日志收集与分析,日志实时同步至阿里云日志服务(SLS),通过多副本存储与加密机制保障不可篡改。
此外,PolarDB支持自定义角色与云权限策略联动,可根据云业务场景拆分出应用管理员、数据操作员等细分角色,权限隔离通过内核校验与云平台权限管控双重保障,但该方案存在依赖阿里云生态、混合云场景下权限协同复杂度较高的问题,更适用于云原生企业、互联网核心业务及政务云场景。
2.1.4GaussDB
华为GaussDB(含分布式版)其三权分立实现具备高安全性与分布式适配优势,采用"内核级权限重构+全场景合规适配"的模式,通过默认系统角色(GAUSS_DBA、GAUSS_SEC、GAUSS_AUDIT)实现核心权限拆分。
GAUSS_DBA:**系统管理员角色,承担分布式集群运维职责,包括节点管理、资源调度、实例启停、参数配置等;
GAUSS_SEC:**安全管理员角色,负责用户与角色管理、权限分配、数据加密(含TDE密钥管理)、安全策略配置等,具备完整的安全管控权限;
GAUSS_AUDIT:**审计管理员角色,负责审计规则创建、日志采集与分析、异常行为告警等,审计日志采用物理隔离存储并支持数字签名,保障日志完整性与可追溯性。
此外,GaussDB支持自定义角色与多租户权限隔离,可根据分布式业务需求拆分出租户管理员、数据管理员等细分角色,权限隔离通过内核级强制校验与分布式权限同步机制保障,但该方案存在分布式场景下权限同步延迟、运维门槛较高的问题,更适用于政企、金融等分布式核心业务场景。
2.1.5对比总结
相比于Oracle等其他商业数据库,国产数据库领域,达梦、阿里云PolarDB、华为GaussDB均以国内合规需求为核心,将角色拆分为系统管理员、安全管理员和审计管理员并进行相应的职责华为,实现更加适配本土的业务场景的三权分立功能。
2.2关键技术
海山数据库在计划实现三权分立功能时,主要考虑如下核心技术。
2.2.1角色划分
三权分立的核心技术是对数据库权限模型进行根本性重构,实现从"超级用户"集中模式到"角色制衡"分布式模式的转变。其核心在于创建职责绝对互斥的三个内生角色:
系统管理员角色:**其权限被严格限定在技术运维领域,包括数据库实例的启停、存储与计算资源的配置管理、性能监控与调优、备份与恢复等。该角色无法创建用户或修改任何安全策略。
安全管理员角色:**独占所有与身份、权限相关的管理职能,负责用户/角色的全生命周期管理、库-表-行-列级权限的授予与回收、密码策略及数据加密策略的实施。该角色被禁止直接访问或操作业务数据。
审计管理员角色:**独立掌控系统的监督权,专属负责审计规则的配置、审计日志的访问、分析与归档。该角色仅具备只读权限,以确保其监督的中立性。
同时需要禁用这些角色间的权限继承,并通过初始化脚本或配置,在数据库启动阶段即完成权限的精细化分配与冗余权限的回收,从根源上杜绝权力集中。
2.2.2强制边界
角色定义之后,必须通过多层次的技术手段构筑不可绕越的刚性隔离边界,这是三权分立从设计图纸变为运行现实的保障。
逻辑与物理存储隔离:**为不同角色分配独立的数据对象(如表空间、模式)进行操作,实现数据在物理或逻辑存储层面的隔离。例如,审计日志必须存储在仅对审计管理员可访问的存储对象中。
内核级强制访问控制:**在数据库内核的查询处理与命令执行路径中,嵌入强制的权限校验点。此校验逻辑基于角色的最小权限白名单,对任何跨角色职责的操作(如系统管理员尝试创建用户)进行实时拦截与拒绝,而非依赖应用层或管理工具的事后检查。
操作流闭环监控:**所有角色的关键管理操作(包括权限变更尝试、自身提权行为)必须生成事件,并实时、单向地同步至审计日志流。这形成了一个技术闭环:操作触发鉴权,无论成败均被记录,确保所有行为均可以追溯。
2.2.3独立审计
审计系统的独立性与可靠性是整个制衡体系的信任基石。其技术要求远超普通的日志功能,需实现以下目标:
独立性:**审计数据的收集、传输、存储与分析链路必须完全独立于业务系统与常规管理通道,审计管理员通过专属接口进行只读访问。
不可篡改性:**采用加密哈希链、一次性写入介质或基于区块链的存证等技术,确保日志一旦生成便无法被任何角色(包括审计管理员自身)修改或删除。任何篡改尝试都将破坏证据链的完整性而被系统检测。
自审计:**必须对审计管理员的所有操作(如日志查询、导出、删除尝试)进行同样严格且不可由其自身关闭的审计记录,实现"监督者亦被监督"的完备逻辑。
2.2.4实践平衡
过度精细化的权限管控与审计监督,易导致数据库性能损耗增加、运维复杂度上升,因此在技术实现过程中,需构建 "安全优先、效率适配" 的平衡机制,确保方案可落地、可运维。
性能优化:**针对权限校验频繁导致的内核开销,引入权限缓存机制,将常用角色的权限信息缓存至内存,减少磁盘 IO 与重复校验次数,缓存失效采用 "权限变更触发刷新 + 定时刷新" 双机制,确保权限一致性;针对审计日志写入带来的 IO 压力,采用异步日志写入机制,避免日志写入阻塞业务操作,同时合理划分审计级别,仅对关键操作(如权限变更、数据增删改、系统配置修改)进行审计,规避频繁 SELECT 操作等冗余审计事件,降低资源占用;商业版本可通过内核层面的权限校验流程重构,简化校验链路,进一步降低性能损耗。
运维易用性:**为三个管理员角色提供专属的运维工具与可视化界面:为系统管理员提供实例状态监控、资源使用分析、运维操作仪表盘;为安全管理员提供用户权限矩阵可视化、安全策略配置界面、权限变更记录查询工具;为审计管理员提供审计日志检索、异常行为告警、自动化审计报告生成功能。同时,针对高频运维操作(如权限审计、日志备份、实例巡检)开发自动化脚本,梳理各角色的操作手册、权限边界说明、常见问题处理预案,并开展专项技术培训,降低运维人员的操作门槛与失误风险。
三、总结
三权分立不仅实现了数据库权限管理从 "集中管控" 到 "制衡管控" 的技术升级,更核心承载了企业数据安全治理与合规落地的核心价值。通过制度化的分权,有效防范了内部高权限用户的误操作与恶意行为;通过标准化的角色与流程,推动了运维工作的规范化与自动化;最终构建了一个权力透明、操作可信、风险可控的数据底座。
海山数据库依托存算分离架构、内核级改造、安全可靠 Ⅰ 级认证等核心优势,深度融合三权分立功能,将从技术底层杜绝权限过度集中风险,实现安全管控、业务效率与合规落地的有机统一,为用户核心数据资产筑起全链路安全屏障。
其不仅有效降低了数据泄露、篡改、误操作等安全风险,为核心数据资产提供全流程安全保障,更精准匹配了等保 2.0、《数据安全法》等法规要求,为金融、政务等关键行业提供了合规落地的核心支撑。