Die Verschlüsselungsfunktionen gängiger NoSQL-Datenbanken

NoSQL-Datenbanken erfreuen sich in den letzten Jahren wachsender Beliebtheit, da Unternehmen versuchen, die Vorteile von Big Data zu nutzen. Ein Problembereich für viele Unternehmen bei der Einführung von NoSQL-Datenbanken ist das Fehlen integrierter Verschlüsselungsfunktionen . Während einige NoSQL-Datenbanken Verschlüsselungsfunktionen bieten, bleibt die Implementierung oft dem Benutzer überlassen. Dies kann zu Verwirrung und möglicherweise schwachen Sicherheitsimplementierungen führen. In diesem Artikel besprechen wir die Verschlüsselungsfunktionen gängiger NoSQL-Datenbanken und die Best Practices für die Implementierung der Verschlüsselung.

Dokumentorientierte Daten können von einer NoSQL-Datenbank verwaltet werden, die sie dokumentorientiert speichern, abrufen und verwalten kann. Im Folgenden finden Sie eine Liste mit einigen der besten Beispiele für die Verschlüsselung im Ruhezustand in MongoDB. Um diesem Tutorial folgen zu können, muss der Leser über Folgendes verfügen: Stellen Sie sicher, dass MongoDB auf Ihrem Computer installiert ist. Dies ist der Link zur offiziellen Dokumentation. Es gab einige Vorkenntnisse über MongoDB und seine Shell-Befehle. MongoDB unterstützt die Verschlüsselung von Daten im Ruhezustand und während der Ausführung. Der Begriff transparente Datenverschlüsselung (TDE) ist ein Begriff, der zur Beschreibung ganzer Datendatenbanken verwendet wird.

Bei der Verschlüsselung werden Daten mit einem 256-Bit-Verschlüsselungsalgorithmus des Advanced Encryption Standard (AES) verschlüsselt, der denselben geheimen Schlüssel wie die Verschlüsselung verwendet. Die einzigen Editionen, die TDE unterstützen, sind MongoDB Enterprise und Atlas, die eine WiredTiger-Speicher-Engine erfordern. Kunden können die Verschlüsselung mit MongoDB Enterprise Edition schützen, indem sie eine Reihe von getesteten und validierten Partnern für die Verwaltung von Unternehmensschlüsseln verwenden. Secure Sockets Layer (SSL) ist ein Protokoll, das Internetdaten verschlüsselt und sichert. Starten Sie dazu die MongoDB-Shell und verwenden Sie diesen Befehl:. Der erste Schritt bei der Verwendung von MongoDB besteht darin, eine Datei namens mongodb.pem auf Ihrem Computer zu installieren. Um die SSL-Verschlüsselung zu aktivieren, verwenden Sie diesen Befehl an dem Ort, an dem Ihre.pem-Datei gespeichert ist, da dies der Befehl ist, der beim Einrichten der SSL-Verschlüsselung verwendet werden muss.

Um einen SSL-Server einzurichten, brauchen Sie nur diesen Befehl zu verwenden; Andernfalls müssen Sie eine staatliche Lizenz erwerben. Geben Sie den Terminalcode: im neuen Terminalfenster ein. Ihre Verbindung wurde hergestellt und jetzt können Sie sichere Datenbankfunktionen erstellen und hinzufügen .

Eine Datenbank ist in der Regel serverseitig verschlüsselt, sodass zufällige Fremde nicht darauf zugreifen können, es sei denn, sie haben Zugriff auf einen berechtigten Benutzer.

TLS-Verschlüsselung wird von MongoDB Atlas benötigt, das einen Client für die TLS-Implementierung bereitstellt. Die Daten werden vom Client zum Atlas-Cluster und zurück übertragen, bevor sie verschlüsselt werden. Darüber hinaus sind alle Festplatten standardmäßig mit einer Option zum Aktivieren der WiredTiger-Verschlüsselung im Ruhezustand über Amazon Web Services KMS, Azure Vault oder Google KMS verschlüsselt.

Wenn Ihre Datenbank verschlüsselt ist, können Sie sie verwenden, um Ihre Sicherheit im Ruhezustand und im Ruhezustand zu verbessern. Die jüngsten Sicherheitsverletzungen haben viele Unternehmen dazu veranlasst, die Datenverschlüsselung eingehender zu prüfen. Ein Datenbankserver ist eines der wertvollsten Vermögenswerte für die meisten Unternehmen und daher ein häufiges Ziel für Angreifer.

Ist die Nosql-Datenbank sicher?

Nosql-Datenbanken werden immer beliebter, da sie mehr Flexibilität und Skalierbarkeit bieten als herkömmliche relationale Datenbanken. Es gibt jedoch einige Bedenken hinsichtlich der Sicherheit von nosql-Datenbanken, da sie nicht über die gleichen Sicherheitsfunktionen wie relationale Datenbanken verfügen. Obwohl nosql-Datenbanken mit Techniken wie Verschlüsselung gesichert werden können, ist es wichtig, sich der potenziellen Sicherheitsrisiken bewusst zu sein, bevor Sie eine nosql-Datenbank implementieren.

Benutzer von NoSQL-Datenbanken haben Zugriff auf mehr Skalierbarkeit und Flexibilität bei der Datenspeicherung. Es sind jedoch einige ernsthafte Sicherheitsaspekte zu berücksichtigen. Datenbanklose Systeme wie NoSQL-Systeme benötigen kein SQL zum Abfragen von Daten und werden verwendet, um Datenattribute zu ändern, ohne dass ein Schema verwendet werden muss. Laut einem Experten für Informationssicherheit machen neue Benutzer von NoSQL-Datenbanken in den ersten Tagen eher Fehler. Alex Rothacker, Manager der Forschungsabteilung des Teams bei Application Security Inc., stimmt dem zu. Junge Startups mit wenig Erfahrung werden in der Regel von Nr. 5 und Nr. 1 angezogen.

6 Datenbanken. NoSQL-Datenbanken sind eher direkt mit dem Internet verbunden, da sie auf Internetebene bereitgestellt werden können. Es könnte auch eine bequeme Möglichkeit sein, auf wertvollere Datenspeicher zuzugreifen, die anderswo gespeichert sind. Hacker schärfen wahrscheinlich ihre Fähigkeiten, um sich auf Angriffe auf diese Datenbanken vorzubereiten. Laut Shulman wird es Hackern viel leichter fallen, daran zu kommen, weil das Einsatzpersonal viel praktischer sein wird. Seiner Meinung nach sollten Unternehmen jedoch nicht aufhören, NoSQL zu verwenden. Laut Rothacker wird aufgrund der Notwendigkeit, die Perimeter dieser Datenbanken zu sichern, eine Verschlüsselung dringend empfohlen, wann immer dies möglich ist.

Die Vorteile der Rdbms-Sicherheit

RDBMS hingegen bieten ein hohes Maß an Sicherheit, indem sie von Benutzern verlangen, ihre eigenen Konten, Passwörter und andere Sicherheitsmaßnahmen zu verwenden. Sie bieten zusätzlich zu den Datenintegritäts- und Vertraulichkeitsfunktionen auch Datenintegritäts- und Vertraulichkeitsfunktionen.

Verfügen Nosql-Datenbanken über integrierte Sicherheitsfunktionen?

Nosql-Datenbanken haben keine eingebauten Sicherheitsfunktionen. Es gibt jedoch viele Sicherheitsfunktionen, die zu nosql-Datenbanken hinzugefügt werden können, wie z. B. Benutzerauthentifizierung und Datenverschlüsselung.

Organisationen haben begonnen, von traditionellen relationalen Datenbanken auf NoSQL-Datenbanken umzusteigen, um auf die gestiegene Nachfrage nach Big Data und Cloud Computing zu reagieren. MongoDB wurde als Datenbank konzipiert, die skalieren, verteilen und hochstabil sein kann, sodass moderne Webanwendungen darauf ausgeführt werden können. In diesem Kapitel werden Sicherheitsprobleme der NoSQL-Datenbank untersucht und der sicherste verfügbare Mechanismus empfohlen. Rashmi Agrawal ist derzeit Head of Department – ​​Computer Applications an der Manav Rachna International University Faridabad. Sie verfügt über 14 Jahre Unterrichtserfahrung in Informatik und Anwendungen und hat eine Leidenschaft für Bildung. Sie verfügt über umfangreiche Erfahrung in den Bereichen künstliche Intelligenz, maschinelles Lernen, Data Mining und Betriebssysteme.

Was ist sichereres SQL oder Nosql?

Da sich SQL an ACID-Eigenschaften hält, ist es in Bezug auf Datenkonsistenz, Datenintegrität und Datenredundanz bei der Ausführung komplexer Abfragen sicherer als NoSQL.

Wenn es um die Wahl einer Datenbank geht, ist die beste Option, eine relationale Datenbank (SQL) oder eine nicht-relationale Datenbank (Nosql) zu verwenden. Das Verständnis der Unterschiede zwischen den beiden ist unerlässlich, um eine fundierte Entscheidung über den für ein Projekt erforderlichen Datenbanktyp zu treffen. Die Fähigkeit, dynamisches Schemadesign in NoSQL-Datenbanken zu erstellen, macht sie ideal für Big-Data-Anwendungen, da Flexibilität eine Schlüsselanforderung ist. Einige davon sind je nach Anforderung Schlüssel-Wert-Paare, dokumentenbasiert, Graphdatenbanken oder Wide-Column-Stores. Wenn ein Dokument ohne eine bestimmte Struktur erstellt wird, hat daher jedes Dokument seine eigene eindeutige Struktur. Einige Fragen zu NoSQL werden im Kontext von Big Data und Datenanalyse aufgeworfen. Einige NoSQL-Datenbanken erfordern die Hilfe der Community, während andere die Hilfe eines externen Experten erfordern.

NoSQL ist nicht so schnell wie SQL zum Ausführen von Lese- oder Schreibvorgängen auf mehreren Datenentitäten, aber es ist auch nicht so schnell zum Ausführen von One-to-Many-Vorgängen. Google, Yahoo, Amazon und andere Unternehmen haben NoSQL-Datenbanken für große Datensätze erstellt. Bestehende relationale Datenbanken konnten mit der schnell steigenden Nachfrage nach Datenverarbeitung nicht Schritt halten. Eine NoSQL-Datenbank kann wie eine NoSQL-Datenbank nach Bedarf horizontal skaliert werden. Sie funktionieren am besten für Anwendungen ohne spezifische Schemadefinitionen, wie z. B. Content-Management-Systeme, Big-Data-Anwendungen, Echtzeitanalysen oder jede andere Art von Anwendung, die ein einzelnes Schema erfordert.

Transaktionsdaten in SQL-Datenbanken sollten auf mehrere Zeilen verteilt werden. Transaktionen zwischen mehreren Tabellen werden vom System nativ unterstützt. Dokumentendatenbanken hingegen eignen sich eher für unstrukturierte Daten wie JSON oder XML. Da Sie Daten unabhängig von ihrer Struktur in jedem beliebigen Format speichern können, müssen Sie sich keine Gedanken darüber machen, in welchem ​​Datenformat sie vorliegen. NoSQL-Datenbanken können problemlos aktualisiert werden, um auf sich ändernde Datenanforderungen zu reagieren. Im Gegensatz zu SQL-Datenbanken eignen sich NoSQL-Datenbanken am besten für Legacy-Systeme, die Skalierung, Speicherung und Flexibilität erfordern.

Nosql-Datenbanken: Die Guten, die Schlechten und die Mongodb

Es gibt zahlreiche Vorteile von NoSQL-Datenbanken gegenüber relationalen Datenbanken, einschließlich Flexibilität und Skalierbarkeit. Datenbank NoSQL-Datenbanken haben in der Regel weniger Sicherheitsfunktionen als Datenbanken im traditionellen relationalen Modell, und ihnen fehlt die Vertraulichkeit und Integrität dieser Datenbanken. MongoDB hat mehr Sicherheit als MySQL, weil es kein Schema hat.

Was ist der Nachteil einer Nosql-Datenbank?

Was sind die Vor- und Nachteile der Verwendung einer NoSQL-Datenbank? In der Welt der NoSQL-Datenbanken ist einer der am häufigsten genannten Nachteile, dass sie keine ACID-Transaktionen (Atomizität, Konsistenz, Isolation, Dauerhaftigkeit) über mehrere Dokumente hinweg unterstützen. Es ist für einen breiten Anwendungsbereich geeignet, eine einzige Aufzeichnung mit Atomfrequenz zu haben.

Auf die Vor- und Nachteile von NoSQL-Datenbanken wird in diesem Artikel ausführlich eingegangen. NoSQL-Datenbanken haben einige Vorteile, aber auch einige Nachteile. Ob es sich um strukturierte oder unstrukturierte Daten handelt, sie können alles speichern und kombinieren. In Bezug auf Gesamtleistung und Latenz sind sie ein sehr leistungsfähiges System. Die Nutzung von NoSQL-Datenbanken ist aufgrund ihrer Open-Source-Natur und geringen Hardwareanforderungen günstiger geworden. Es gibt keinen Standard, um Regeln und Rollen für NoSQL-Datenbanken zu definieren. lndoDBs priorisieren Skalierbarkeit und Leistung gegenüber Konsistenz, wenn es um Datenkonsistenz geht, daher sind sie weniger unsicher als herkömmliche Datenbanken.

Große Datenmengen werden in NoSQL-Datenbanken verarbeitet. Sie können skalieren, sodass die Datenbank größer werden kann, ohne die Systemleistung zu beeinträchtigen. Herkömmliche relationale Datenbanken können mit zunehmender Anzahl von Zeilen und Tabellen in der Datenbank ins Stocken geraten, sodass dies einen erheblichen Vorteil bietet.
Diese Art von Datenbank bietet auch eine starke Replikation und Flexibilität bei der Datenstruktur. Dadurch kann Ihre Datenbank an die Anforderungen Ihrer Anwendung angepasst werden. Eine NoSQL-Datenbank kann verwendet werden, um dynamisch generierte Daten wie Finanztransaktionen zu speichern.
Wenn Ihre Anwendung eine größere Flexibilität in der Laufzeit erfordert, sollte auf den Einsatz von NoSQL-Datenbanken verzichtet werden. Die Datenbanken sind nicht für Anwendungen geeignet, die schnell geändert werden müssen.

Was sind die Nachteile von Nosql-Datenbanken wie Mongodb?

Abgesehen davon haben MongoDB NoSQL-Datenbanken einige Nachteile. Die MongoDB-Datenbank speichert große Datenmengen im Arbeitsspeicher. Eine maximale Dokumentgröße wird normalerweise als 16 MB definiert. MongoDB unterstützt keine Transaktionen.

Was sind die Nachteile von Nosql Mcq?

Beim Speichern strukturierter Daten funktioniert NoSQL nicht. Es ist möglich, nicht strukturierte Daten in NoSQL-Datenbanken zu speichern. Eine NoSQL-Datenbank kann große Datenmengen enthalten.

Was sind Probleme mit Nosql?

Das Problem der Organisation der Speicherung von Daten und des Datenabrufs aus Datenbanken wird mit der Verbreitung von Cloud- und Internet of Things (IoT)-basierten Anwendungen immer kritischer.

Sicherheitsprobleme in Nosql-Datenbanken

Obwohl nosql-Datenbanken und relationale Datenbanken vergleichbar sind, sind sie nicht so sicher wie die anderen.

Dieses Whitepaper untersucht den Stand der Technik von Sicherheits- und Datenschutzlösungen für NoSQL-Datenbanken, insbesondere Redis-, Cassandra-, MongoDB- und Neo4j-Stores. NoSQL bezeichnet eine relationale Open-Source-Datenbank, die nicht auf SQL angewiesen ist und daher als NoSQL-Datenbank bezeichnet wird. NoSQL-Datenbanken sind für die Anforderungen von IoT-Umgebungen besser geeignet als SQL-Datenbanken. Sicherheits- und Datenschutzanforderungen gehören neben Skalierbarkeit und Leistung zu den am schwierigsten zu erfüllenden Anforderungen. Das Schlüsselwertmodell und der Abrufmodus sowie das Dokument- und Diagrammdatenmodell bilden die Hierarchie einer NoSQL-Datenbank, die es ihr ermöglicht, horizontal zu skalieren und wie folgt klassifiziert zu werden: Schlüsselwert, spaltenorientiert, Dokument und Diagramm. Das Papier untersucht Redis-, Cassandra-, MongoDB- und Neo4j-Datenbanken eingehend. Die Autoren von [7] untersuchen NoSQL-Datenbanken, diskutieren ihre Strategien, Merkmale, Stärken und Nachteile und heben offene Probleme hervor.

Viele NoSQL-Datenbanken werden im Gegensatz zu relationalen Datenbanken als SQL-basiert eingestuft. NoSQL-Datenbanken mögen relationalen Datenbanken oberflächlich ähnlich erscheinen, aber sie geben ihre unstrukturierte Natur möglicherweise nicht vollständig auf. Eine Untersuchung darüber, wie Sicherheitsanforderungen (dh Authentifizierung, Autorisierung, Zugriffskontrolle, Datenschutz, Richtliniendurchsetzung, Integrität und Vertraulichkeit) für diese Arten von Datenbanken erfüllt werden, wurde in das Papier aufgenommen. Naomi D'Antonio hat einen Doktortitel in Computer- und Telekommunikationstechnik von der Universität Catania in Italien, wo sie 2002 ihren Bachelor-Abschluss erhielt. Sie interessiert sich für WSN, WMSN, Internet of Things (IoT) und verteilte Systeme, unter anderem. Sie ist Mitglied der Redaktionsräte von COMNET, IEEE IoT, ETT und ITL sowie Mitherausgeberin von ITL. Sabrina Sicari, Alessandra Rizzardi, Alberto Coen Porisini und Aurelio La Corte sind einige der beteiligten Personen.

Der Forschungsschwerpunkt liegt auf NoSQL-Datenbanken, insbesondere NewSQL-Datenbanken für das Internet der Dinge. Die Autoren sind alle Mitglieder der Redaktionen von COMNET, IEEE IoT, ETT und ITL. NoSQL-Datenbanken sind anfällig für eine Reihe von Sicherheitsbedrohungen, wie z. B. verschlüsselte Datenspeicherung , unbefugter Datenzugriff oder unsichere Datenkommunikation über das Netzwerk.

Die Sicherheitsrisiken bei der Verwendung einer Nosql-Datenbank

Da sie keine Verschlüsselungsunterstützung bieten , sind Datendateien anfällig für Manipulationen, Daten werden über Klartextkommunikation gesendet und die Kennwortspeicherung ist schlecht. Darüber hinaus ist die Datenintegrität von nosql-Datenbanken geringer als die von relationalen Datenbanken. Eine Datenschutzverletzung kann aus einer Vielzahl von Faktoren resultieren, darunter schwache Passwörter, Weitergabe von Passwörtern, versehentliches Löschen oder Verfälschen von Daten und unerwünschtes Benutzerverhalten. Die Verschlüsselung von MongoDB-Daten wandelt sie in eine als Chiffretext bekannte Ausgabe um, die das Ergebnis der MongoDB-Verschlüsselung ist.

Mongodb-Verschlüsselung

MongoDB bietet Verschlüsselung auf verschiedenen Ebenen, einschließlich Netzwerkverschlüsselung, Verschlüsselung auf Prozessebene, Verschlüsselung auf Speicherebene und Verschlüsselung auf Anwendungsebene. Die Netzwerkverschlüsselung kann mit SSL/TLS erreicht werden. Die Verschlüsselung auf Prozessebene verwendet Linux PAM zum Verschlüsseln und Entschlüsseln von Daten. Die Verschlüsselung auf Speicherebene verwendet das Kernelmodul dm-crypt. Die Verschlüsselung auf Anwendungsebene verwendet den MongoCryptd-Prozess, um Daten transparent zu verschlüsseln und zu entschlüsseln.

Diese Methode zum Entschlüsseln von Daten ermöglicht es nur autorisierten Parteien, sie zu lesen. MongoDB-Server und -Treiber/-Clients können zum Verschlüsseln von Daten verwendet werden. Verschlüsselung im Ruhezustand, Verschlüsselung auf Feldebene und HTTPS sind Beispiele für clientseitige Verschlüsselung. Field Level Encryption von Mongosh verschlüsselt und entschlüsselt Felder on-the-fly mit lokal gespeicherten Schlüsseln, die durch ein sicheres Repository (KMS) geschützt sind. Das Hinzufügen dieser Sicherheitsebene erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass vertrauliche Informationen niemals über das Kabel übertragen oder an Datenbankclients weitergegeben werden. Diese Funktion kann verwendet werden, um einen neuen Cluster in jedem Atlas-Cluster mit Version 4.2 oder höher zu erstellen. Um zu demonstrieren, wie diese Funktion verwendet wird, verwenden wir ein einfaches Beispiel von MongoDB.

In MongoDB gibt es mehrere weltbekannte Verschlüsselungsebenen, die es zu einer Datenbank der Enterprise-Klasse machen. Die WiredTiger-Speicher-Engine kann Serverdatendateien (gesammelte und Indizes) verschlüsseln, während sie auf die Festplatte des Computers geschrieben werden. Die Verschlüsselung im Ruhezustand wird auch von Ops Manager verwendet, um Backups für selbst gehostete Bereitstellungen zu schützen, die vom Unternehmen verwaltet werden. Wenn MongoDB Atlas auf einem Cluster ausgeführt wird, haben alle Knoten Zugriff auf die integrierte Verschlüsselung im Ruhezustand für Festplatten.

Mongodb Atlas bietet verschlüsselte Daten im Ruhezustand

Darüber hinaus können Sie Ihrer WiredTiger-Speicher-Engine eine Verschlüsselung hinzufügen. Der Schlüsselverwaltungsdienst (KMS) Ihres bevorzugten Cloud-Anbieters kann Ihre Schlüsselverwaltungsaufgaben mit dieser Funktion verwalten. Auf Dateiebene verwendet MongoDB Enterprise ein natives, speicherbasiertes Verschlüsselungsprotokoll mit symmetrischen Schlüsseln. Eine als Whole Database Encryption (WDE) bekannte Datenbankverschlüsselungstechnik wird auch als Transparent Data Encryption (TDE) bezeichnet. WiredTiger ist mit dem MongoDB Atlas-Cluster für die Verschlüsselung im Ruhezustand verfügbar, ebenso wie KMS für die Verschlüsselung. Sie können Daten mit MongoDB Atlas verschlüsseln, sei es durch ganze Cluster oder durch die Verschlüsselung bestimmter Tabellen und Indizes. Die folgenden Tabellen wurden mithilfe von YCSB, einem Benchmarking-Tool, von einigen der weltweit führenden In-Memory-NoSQL-Datenbanken abgeleitet.