一般的な NoSQL データベースの暗号化機能

公開: 2022-11-21

近年、組織がビッグデータのメリットを活用しようとしているため、NoSQL データベースの人気が急上昇しています。 多くの組織が NoSQL データベースを採用する際の懸念事項の 1 つは、組み込みの暗号化機能の欠如です。 一部の NoSQL データベースは暗号化機能を提供しますが、多くの場合、実装はユーザーに任されています。 これにより、混乱が生じ、セキュリティの実装が脆弱になる可能性があります。 この記事では、一般的な NoSQL データベースの暗号化機能と、暗号化を実装するためのベスト プラクティスについて説明します。

ドキュメント指向のデータは、ドキュメント指向の方法で保存、取得、および管理できる NoSQL データベースによって管理できます。 以下は、MongoDB での保存時の暗号化の最良の例のいくつかのリストです。 このチュートリアルを進めるには、次のものが必要です。 MongoDB がコンピューターにインストールされていることを確認します。 これは公式ドキュメントへのリンクです。 MongoDB とそのシェル コマンドについてある程度の知識がありました。 MongoDB は、保存中および実行中のデータの暗号化をサポートしています。 透過的データ暗号化 (TDE) という用語は、データのデータベース全体を表すために使用される用語です。

暗号化では、データは、暗号化と同じ秘密鍵を使用する Advanced Encryption Standard (AES) 256 ビット暗号化アルゴリズムを使用して暗号化されます。 TDE をサポートする唯一のエディションは、WiredTiger ストレージ エンジンを必要とする MongoDB Enterprise と Atlas です。 お客様は、MongoDB Enterprise Edition を使用して、テストおよび検証済みの多数のエンタープライズ キー管理パートナーを使用して暗号化を保護できます。 Secure Sockets Layer (SSL) は、インターネット データを暗号化して保護するプロトコルです。 これを行うには、MongoDB シェルを起動し、次のコマンドを使用します。 MongoDB を使用するための最初のステップは、mongodb.pem というファイルをコンピューターにインストールすることです。 SSL 暗号化を有効にするには、SSL 暗号化を設定するときに使用するコマンドであるため、.pem ファイルが保存されている場所でこのコマンドを使用します。

SSL サーバーをセットアップするには、次のコマンドを使用するだけです。 それ以外の場合は、政府のライセンスを取得する必要があります。 新しい端末ウィンドウで端末コードを入力します。 接続が確立されました。安全なデータベース機能を作成して追加できます。

通常、データベースはサーバー側で暗号化されているため、資格のあるユーザーにアクセスできない限り、ランダムな見知らぬ人がデータベースにアクセスすることはできません。

TLS 暗号化は、TLS 実装用のクライアントを提供する MongoDB Atlas に必要です。 データは、クライアントから Atlas クラスターに移動し、暗号化される前に回線を介して戻ります。 さらに、すべてのディスクはデフォルトで暗号化され、Amazon Web Services KMS、Azure Vault、または Google KMS を介して保管時に WiredTiger 暗号化を有効にするオプションがあります。

データベースが暗号化されている場合、それを使用して、保管中および保管中のセキュリティを強化できます。 最近のセキュリティ侵害により、多くの企業はデータ暗号化をより深く見直すようになりました。 データベース サーバーは、ほとんどの企業にとって最も価値のある資産の 1 つであり、攻撃者にとって一般的な標的となっています。

Nosql データベースは安全ですか?

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Nosql データベースは、従来のリレーショナル データベースよりも柔軟性とスケーラビリティが高いため、ますます人気が高まっています。 ただし、リレーショナル データベースと同じレベルのセキュリティ機能がないため、nosql データベースのセキュリティには懸念があります。 nosql データベースは暗号化などの手法を使用して保護できますが、nosql データベースを実装する前に潜在的なセキュリティ リスクを認識することが重要です。

NoSQL データベースのユーザーは、データの保存方法のスケーラビリティと柔軟性を高めることができます。 ただし、考慮すべき重要なセキュリティ上の考慮事項がいくつかあります。 NoSQL システムなどのデータベースを使用しないシステムは、データのクエリに SQL を必要とせず、スキーマを使用せずにデータ属性を変更するために使用されます。 情報セキュリティの専門家によると、新しい NoSQL データベース ユーザーは、最初の数日間でエラーを起こす可能性が高くなります。 その結果、Application Security Inc. でチームの研究部門のマネージャーを務める Alex Rothacker 氏も同意見です。 経験の少ない若いスタートアップは通常、5 位と 2 位に惹かれます。

6 つのデータベース。 NoSQL データベースは、インターネット規模で展開できるため、インターネットに直接リンクされる可能性が高くなります。 また、他の場所に保持されているより価値のあるデータ ストアにアクセスするための便利な方法になる可能性もあります。 ハッカーは、これらのデータベースへの攻撃に備えてスキルを磨いている可能性があります。 Shulman 氏によると、展開担当者がより実践的になるため、ハッカーはこれをより簡単に手に入れることができます。 しかし、彼によると、企業は NoSQL の使用をやめるべきではありません。 Rothacker 氏によると、これらのデータベースの境界を保護する必要があるため、可能な限り暗号化を強くお勧めします。

Rdbms セキュリティの利点

一方、RDBMS は、ユーザーが自分のアカウント、パスワード、およびその他のセキュリティ手段を使用することを要求することにより、高レベルのセキュリティを提供します。 また、データの完全性と機密性機能に加えて、データの完全性と機密性機能も提供します。


Nosql データベースにはセキュリティ機能が組み込まれていますか?

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Nosql データベースにはセキュリティ機能が組み込まれていません。 ただし、ユーザー認証やデータ暗号化など、nosql データベースに追加できる多くのセキュリティ機能があります。

組織は、ビッグ データとクラウド コンピューティングに対する需要の増加に対応して、従来のリレーショナル データベースから NoSQL データベースに移行し始めています。 MongoDB は、最新の Web アプリケーションをその上で実行できるように、スケーリング、分散、および高い回復力を備えたデータベースとして設計されています。 この章では、NoSQL データベースのセキュリティの問題を調査し、利用可能な最も安全なメカニズムを推奨します。 Rashmi Agrawal は現在、Manav Rachna International University Faridabad のコンピュータ アプリケーション部門の責任者です。 彼女はコンピューター サイエンスとアプリケーションで 14 年の教育経験があり、教育に情熱を注いでいます。 彼女は、人工知能、機械学習、データ マイニング、オペレーティング システムの分野で豊富な経験を持っています。

SqlとNosqlのどちらがより安全ですか?

SQL は ACID プロパティに準拠しているため、複雑なクエリを実行する際のデータの一貫性、データの整合性、およびデータの冗長性に関して、NoSQL よりも安全です。

データベースの選択に関しては、リレーショナル データベース (SQL) または非リレーショナル データベース (Nosql) を使用するのが最適なオプションです。 プロジェクトに必要なデータベースの種類について十分な情報に基づいた決定を下すには、この 2 つの違いを理解することが不可欠です。 柔軟性が重要な要件であるため、NoSQL データベースで動的スキーマ設計を作成できるため、ビッグデータ アプリケーションに最適です。 それらの一部は、要件に応じて、キーと値のペア、ドキュメント ベース、グラフ データベース、またはワイド カラム ストアです。 その結果、ドキュメントが特定の構造なしで作成されると、各ドキュメントは独自の明確な構造を持つことになります。 NoSQL に関するいくつかの質問は、ビッグ データとデータ分析のコンテキストで提起されます。 NoSQL データベースには、コミュニティの助けが必要なものもあれば、外部の専門家の助けが必要なものもあります。

NoSQL は、複数のデータ エンティティに対して読み取りまたは書き込み操作を実行する場合、SQL ほど高速ではありませんが、1 対多の操作を実行する場合も高速ではありません。 Google、Yahoo、Amazon、およびその他の企業は、大規模なデータ セット用の NoSQL データベースを作成しています。 既存のリレーショナル データベースは、急増するデータ処理の需要に対応できませんでした。 NoSQL データベースと同様に、NoSQL データベースは、必要に応じて水平方向にスケーリングできます。 これらは、コンテンツ管理システム、ビッグ データ アプリケーション、リアルタイム分析、または単一のスキーマを必要とするその他の種類のアプリケーションなど、特定のスキーマ定義を持たないアプリケーションに最適です。

SQL データベースのトランザクション データは、複数の行に分散する必要があります。 複数のテーブル間のトランザクションは、システムによってネイティブにサポートされています。 一方、ドキュメント データベースは、JSON や XML などの非構造化データにより適しています。 NoSQL データベースは、データの構造に関係なく、任意の形式でデータを保存できるため、データの形式を気にする必要はありません。NoSQL データベースは、変化するデータ要件に応じて簡単に更新できます。 SQL データベースとは対照的に、NoSQL データベースは、スケーリング、ストレージ、および柔軟性を必要とするレガシー システムに最適です。

Nosql データベース: 良いもの、悪いもの、Mongodb

NoSQL データベースには、柔軟性やスケーラビリティなど、リレーショナル データベースにはない多くの利点があります。 データベース NoSQL データベースは通常、従来のリレーショナル モデルのデータベースよりもセキュリティ機能が低く、これらのデータベースの機密性と整合性に欠けています。 MongoDB にはスキーマがないため、MySQL よりもセキュリティが高くなります。

Nosql データベースの欠点は何ですか?

NoSQL データベースを使用することの長所と短所は何ですか? NoSQL データベースの世界で最も頻繁に挙げられる欠点の 1 つは、複数のドキュメントにわたる ACID トランザクション (原子性、一貫性、分離、耐久性) をサポートしていないことです。 原子周波数を持つ単一のレコードを持つことは、幅広いアプリケーションに適しています。

この記事では、NoSQL データベースの長所と短所について詳しく説明します。 NoSQL データベースにはいくつかの利点がありますが、いくつかの欠点もあります。 構造化データであろうと非構造化データであろうと、すべてを保存して組み合わせることができます。 全体的なパフォーマンスとレイテンシーに関しては、非常に高性能なシステムです。 NoSQL データベースの使用は、オープンソースの性質と低いハードウェア要件の結果として、より安価になりました。 NoSQL データベースのルールとロールを定義する標準はありません。 lndoDB は、データの一貫性に関しては、一貫性よりもスケーラビリティとパフォーマンスを優先するため、従来のデータベースよりも安全ではありません。

NoSQL データベースでは大量のデータが処理されます。 システムのパフォーマンスに影響を与えずにデータベースのサイズを拡大できるように、スケールアウトする機能があります。 従来のリレーショナル データベースは、データベース内の行とテーブルの数が増えると機能しなくなる可能性があるため、これには大きな利点があります。
このタイプのデータベースは、強力なレプリケーションとデータ構造の柔軟性も提供します。 その結果、アプリケーションのニーズに合わせてデータベースを調整できます。 NoSQL データベースは、金融取引など、動的に生成されるデータを格納するために使用できます。
アプリケーションの実行時に柔軟性を高める必要がある場合は、NoSQL データベースの使用を避ける必要があります。 データベースは、迅速に変更する必要があるアプリケーションには適していません。

Mongodb のような Nosql データベースの欠点は何ですか?

それとは別に、MongoDB NoSQL データベースにはいくつかの欠点があります。 MongoDB データベースは、大量のデータをメモリに格納します。 最大ドキュメント サイズは通常 16MB と定義されています。 MongoDB はトランザクションをサポートしていません。

Nosql Mcq の欠点は何ですか?

構造化データを保存する場合、NoSQL は機能しません。 非構造化データを NoSQL データベースに格納することは可能です。 NoSQL データベースには、大量のデータを含めることができます。

Nosqlの問題は何ですか?

クラウドおよびモノのインターネット (IoT) ベースのアプリケーションが普及するにつれて、データのストレージとデータベースからのデータ検索を整理する問題は、より重要になっています。

Nosql データベースのセキュリティの問題

nosql データベースとリレーショナル データベースは同等ですが、互いに安全ではありません。

このホワイト ペーパーでは、NoSQL データベース、特に Redis、Cassandra、MongoDB、および Neo4j ストアの最新のセキュリティおよびプライバシー ソリューションについて説明します。 NoSQL は、SQL に依存しないオープンソースのリレーショナル データベースを指すため、NoSQL データベースと呼ばれます。 NoSQL データベースは、SQL データベースよりも IoT 環境のニーズにより適しています。 スケーラビリティとパフォーマンスに加えて、セキュリティとプライバシーの要件は、満たすのが最も難しいものの 1 つです。 キー値モデルと検索モード、およびドキュメントとグラフのデータ モデルは、NoSQL データベースの階層を構成します。これにより、水平方向にスケーリングし、次のように分類できます: キー値、列指向、ドキュメント、およびグラフ。 このホワイトペーパーでは、Redis、Cassandra、MongoDB、および Neo4j データベースを詳細に調べています。 [7] の著者は、NoSQL データベースを調査し、その戦略、機能、強み、および欠点について議論し、未解決の問題を強調しています。

リレーショナル データベースとは対照的に、多くの NoSQL データベースは SQL ベースに分類されます。 NoSQL データベースは、表面的にはリレーショナル データベースに似ているように見える場合もありますが、構造化されていない性質を完全に放棄しているわけではありません。 これらのタイプのデータベースのセキュリティ要件 (つまり、認証、許可、アクセス制御、プライバシー、ポリシーの適用、完全性、および機密性) がどのように満たされているかについての調査が、論文に含まれていました。 Naomi D'Antonio は、イタリアのカターニア大学でコンピュータおよび電気通信工学の博士号を取得しており、2002 年に学士号を取得しています。WSN、WMSN、モノのインターネット (IoT)、および分散システムに関心があります。とりわけ。 彼女は、COMNET、IEEE IoT、ETT、および ITL の編集委員会のメンバーであり、ITL の副編集者でもあります。 サブリナ・シカリ、アレッサンドラ・リザーディ、アルベルト・コーエン・ポリシーニ、アウレリオ・ラ・コルテなどが関わっています。

研究の焦点は、NoSQL データベース、特にモノのインターネット用の NewSQL データベースです。 著者は全員、COMNET、IEEE IoT、ETT、および ITL 編集委員会のメンバーです。 NoSQL データベースは、暗号化されたデータ ストレージ、不正なデータ アクセス、ネットワーク上の安全でないデータ通信など、多くのセキュリティ上の脅威に対して脆弱です。

Nosql データベースを使用することのセキュリティ リスク

暗号化がサポートされていないため、データ ファイルは改ざんされやすく、データはプレーンテキスト通信で送信され、パスワードの保存は貧弱です。 さらに、nosql データベースのデータ整合性は、リレーショナル データベースよりも劣ります。 データ侵害は、脆弱なパスワード、パスワードの共有、データの偶発的な消去または破損、望ましくないユーザーの行動など、さまざまな要因によって発生する可能性があります。 MongoDB データの暗号化は、MongoDB 暗号化の結果である暗号文と呼ばれる出力に変換します。

Mongodb 暗号化

MongoDB は、ネットワーク暗号化、プロセス レベルの暗号化、ストレージ レベルの暗号化、アプリケーション レベルの暗号化など、さまざまなレベルの暗号化を提供します。 ネットワーク暗号化は、SSL/TLS を使用して実現できます。 プロセス レベルの暗号化では、Linux PAM を使用してデータの暗号化と復号化を行います。 ストレージ レベルの暗号化では、dm-crypt カーネル モジュールを使用します。 アプリケーション レベルの暗号化では、MongoCryptd プロセスを使用して、データを透過的に暗号化および復号化します。

データを復号化するこの方法では、承認された関係者のみがデータを読み取ることができます。 MongoDB サーバーとドライバー/クライアントを使用してデータを暗号化できます。 保存時の暗号化、フィールド レベルの暗号化、および HTTPS は、クライアント側の暗号化の例です。 Mongosh によるフィールド レベルの暗号化は、安全なリポジトリ (KMS) によって保護されたローカルに保存されたキーを使用して、オンザフライでフィールドを暗号化および復号化します。 このセキュリティ層を追加すると、機密情報がネットワーク経由で送信されたり、データベース クライアントに開示されたりすることがなくなる可能性が高くなります。 この機能を使用して、バージョン 4.2 以降の任意の Atlas クラスターで新しいクラスターを作成できます。 この機能がどのように使用されるかを示すために、MongoDB の簡単な例を使用します。

MongoDB には、世界的に有名な暗号化レイヤーがいくつかあり、エンタープライズ レベルのデータベースになっています。 WiredTiger ストレージ エンジンは、コンピューターのディスクに書き込まれるサーバー データ ファイル (収集およびインデックス) を暗号化できます。 保存時の暗号化機能は、会社が管理する自己ホスト展開のバックアップを保護するために Ops Manager によっても使用されます。 クラスターで MongoDB Atlas を実行している場合、すべてのノードは、ディスクの保存時の組み込みの暗号化にアクセスできます。

Mongodb Atlas は暗号化された保存データを提供します

さらに、WiredTiger ストレージ エンジンに暗号化を追加できます。 ご希望のクラウド プロバイダーのキー管理サービス (KMS) は、この機能を使用してキー管理タスクを管理できます。 ファイル レベルでは、MongoDB Enterprise はネイティブのストレージ ベースの対称キー暗号化プロトコルを採用しています。 データベース全体の暗号化 (WDE) として知られるデータベース暗号化技術は、Transparent Data Encryption (TDE) としても知られています。 WiredTiger は、暗号化用の KMS と同様に、保存時の暗号化用に MongoDB Atlas クラスターで利用できます。 MongoDB Atlas を使用してデータを暗号化できます。これは、クラスター全体によるものでも、特定のテーブルとインデックスの暗号化によるものでもかまいません。 次の表は、ベンチマーク ツールである YCSB を使用して、世界をリードするインメモリ NoSQL データベースのいくつかから派生したものです。