基于XML安全视图的查询与更新研究

摘要

随着Intemet的不断发展，作为半结构化语言的XML逐渐成为重要的数据载体，诸多应用和服务都采用XML作为数据传输对象，因此XML数据的安全性变得非常重要。在这种情况下，针对XML数据安全的各种策略和模型应运而生。
　　 本文从数据库系统角度出发，分析了传统关系数据库中的视图理论，通过研究尝试通过视图概念来保障XML数据安全。为了防止用户根据发布的数据来推断XML数据中的敏感信息，本文提出了基于XML安全视图的访问控制模型来防止敏感数据的泄露。同时，XML数据根据业务的需求又可能是随时更新的，本文提出了安全XML视图的更新方法。
　　 本文首先介绍了XML查询语言等基本知识，分析了如何通过XML查询结果推导出一些其他信息。为了防止敏感信息的泄露，提出了利用安全注释的方法来构建XML安全视图。有了安全视图，就可以把用户对于安全视图的XPath查询转换为对数据源XML文档的查询。安全视图提供给授权用户，然而XML原始文档数据对用户是隐藏的，这样用户能够对安全视图构建查询，却不能看到全部数据，从而达到保护数据源中敏感信息的目的。
　　 其次，本文提出了构建XML安全视图的优化算法。优化算法不仅能够处理常规的XML文档，并且也能对含有递归定义的DTD进行安全视图的构建，具有更通用的价值和更好的执行效率。
　　 再次，针对XML安全视图的更新问题，提出了XML安全视图的更新框架和更新算法，从而使用户对安全视图的更新转换为对数据源的更新。分析了安全视图如何在更新的时候进行有效性检查，提出了保证更新有效性的方法。同时本文提出了视图更新的重写算法，将用户对于安全视图的更新操作XPath转换为对原始数据更新的XQuery操作。
　　 本文的主要工作和创新点在于：
　　 1.分析了XML数据安全问题的重要性，介绍了当前XML数据安全控制的一些策略。
　　 2.提出了基于安全视图的XML数据查询和更新模型，从视图角度对XML数据进行保护。
　　 3.论文提出了XML儿安全视图构建的优化算法，使得算法能够处理含有递归定义的XML数据，通用性和性能更优，并给出实验验证。
　　 4.论文对安全视图更新问题进行了分析，提出了基于XML安全视图的数据更新方法，并结合实验实例进行验证。
　　 本文对XML数据库中安全视图的概念以及如何通过视图保证XML查询及更新进行了探索性的研究，希望能够为纯XML数据库提供一种有效的视图机制。本文在XML安全视图概念的基础上，完善了视图创建算法，使得安全视图的概念适用于更广泛类型的XML数据，同时也提出了基于安全视图的XML数据更新模型。本文课题研究既具有探索性的理论研究价值，也具有较大的应用价值和现实意义。

目录

文摘

英文文摘

CONTENTS

第一章 绪论

1.1 课题研究背景

1.1.1 XML应用的发展

1.1.2 XML安全研究现状

1.2 XML安全视图研究现状

1.2.1 XML安全视图的概念

1.2.2 XML安全视图的构建

1.2.3 XML安全视图的更新

1.3 研究内容和主要工作

1.4 本文的组织结构

第二章 基于安全视图的XML数据查询模型

2.1 背景知识

2.1.1 XML文档树结构

2.1.2 DTD

2.1.3 XPath

2.1.4 NXD体系结构

2.2 基于XML安全视图的访问控制模型

2.2.1 XML安全视图查询框架

2.2.2 安全规约

2.2.3 安全视图

2.3 本章小结

第三章 XML安全视图的构建算法

3.1 引言

3.2 算法的提出背景

3.2.1 Derive视图获取算法

3.2.2 Build View算法

3.3 广义的视图导出算法

3.3.1 算法基本思想

3.3.2 计算递归次数

3.3.3 GSVD算法描述

3.3.4 时间复杂度和正确性

3.4 查询重写

3.5 实验部分

3.5.1 实验环境

3.5.2 实验方案

3.5.3 实验结果

3.5.4 结果分析

3.6 本章小结

第四章 基于安全视图的XML数据更新

4.1 引言

4.2 XQUERY的扩展

4.3 XML安全视图更新框架

4.4 XML安全视图更新有效性

4.4.1 XML数据更新约束

4.4.2 DTD有效性

4.5 XML安全视图更新算法

4.5.1 算法思想

4.5.2 算法描述

4.5.3 算法分析

4.6 实验分析

4.6.1 实验环境

4.6.2 实验方案

4.6.3 实验结果及分析

4.7 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 本文工作总结

5.2 未来工作展望

参考文献

致谢

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攻读学位期间参与科研项目情况

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