Bezpieczeństwo baz danych

Bezpieczeństwo bazy danych to podstawa ochrony danych osobowych, firmowych i finansowych. Nawet najlepsza baza jest podatna na ataki, błędy użytkowników czy awarie sprzętu, jeśli nie zadbamy o jej zabezpieczenie. Poznaj praktyczne zasady, narzędzia i realne przykłady, które pomogą Ci zabezpieczyć Twoją bazę!

>>Spis treści

1. Dlaczego bezpieczeństwo baz danych jest ważne?
2. Typowe zagrożenia
   • SQL Injection
   • Utrata danych
   • Nieautoryzowany dostęp
   • Wycieki i kradzież danych
   • Ataki typu ransomware i DDoS
3. Uprawnienia i zarządzanie użytkownikami
   • Przykłady nadawania uprawnień
   • Zasada minimalnych uprawnień
4. Szyfrowanie danych
   • Szyfrowanie "w spoczynku"
   • Szyfrowanie "w tranzycie"
   • Szyfrowanie wybranych pól (danych wrażliwych)
5. Kopie zapasowe (backup) i odtwarzanie danych
   • Rodzaje backupów
   • Bezpieczne przechowywanie backupów
6. Audyt i monitorowanie
   • Rejestrowanie operacji (logi)
   • Przykłady alertów i monitoringu
7. Bezpieczne praktyki programistyczne
   • Przykłady kodu bezpiecznego i podatnego
   • Walidacja i sanityzacja danych
8. Aktualizacje i zarządzanie podatnościami
   • CVE i śledzenie luk bezpieczeństwa
9. Bezpieczeństwo fizyczne i sieciowe
10. Praktyczne zadania
11. Podsumowanie

>>Dlaczego bezpieczeństwo baz danych jest ważne?

• Przechowujesz wrażliwe dane (osobowe, finansowe, firmowe, medyczne).
• Utrata lub wyciek danych = straty finansowe, wizerunkowe, prawne (RODO/GDPR, kary).
• Ataki na bazy danych są jednym z najczęstszych celów cyberprzestępców.
• Odpowiednia ochrona pozwala zminimalizować skutki błędów i awarii.

>>Typowe zagrożenia

>>>SQL Injection

Opis:
Najpopularniejszy atak na aplikacje korzystające z baz – polega na przesłaniu złośliwego fragmentu SQL np. przez formularz. Może prowadzić do kradzieży lub usunięcia danych, modyfikacji kont czy przejęcia kontroli nad bazą.

Przykład ataku:
Załóżmy, że użytkownik podaje login, a aplikacja wykonuje zapytanie (NIEBEZPIECZNE!):

query = "SELECT * FROM Uzytkownicy WHERE login = '" + login + "';"

Jeśli użytkownik wpisze admin' OR '1'='1, zapytanie stanie się:

SELECT * FROM Uzytkownicy WHERE login = 'admin' OR '1'='1';

Co zwróci wszystkich użytkowników!

Bezpieczna wersja (parametryzacja):

cursor.execute("SELECT * FROM Uzytkownicy WHERE login = %s;", (login,))

Dodatkowe przykłady:

• DROP TABLE Uzytkownicy; -- jako login może usunąć całą tabelę!
• Zmiana hasła administratora przez podatne zapytania UPDATE.

Jak się bronić?

• Używaj zapytań parametryzowanych (prepared statements).
• Waliduj i filtruj dane wejściowe.
• Ograniczaj uprawnienia użytkowników bazodanowych.

>>>Utrata danych

• Awaria sprzętu, błąd człowieka (np. przypadkowe usunięcie tabeli), atak (np. ransomware).
• Brak kopii zapasowej = trwała utrata danych!
• Przykład: awaria dysku, pożar serwerowni, błąd w aplikacji masowo kasujący dane.

>>>Nieautoryzowany dostęp

• Używanie domyślnych lub prostych haseł.
• Nieusuwanie starych kont.
• Brak ograniczeń adresów IP, z których można się połączyć.
• Przykład: administrator zapomniał odebrać uprawnienia byłemu pracownikowi.

>>>Wycieki i kradzież danych

• Uprawnienia nadane zbyt szeroko (każdy widzi wszystko).
• Błędy konfiguracyjne: baza dostępna z internetu bez zabezpieczeń.
• Przykład: publicznie dostępna baza MongoDB z danymi klientów.

>>>Ataki typu ransomware i DDoS

• Zaszyfrowanie bazy i żądanie okupu.
• Przeciążenie serwera bazą fałszywych zapytań (brak limitów i zabezpieczeń).

>>Uprawnienia i zarządzanie użytkownikami

>>>Przykłady nadawania uprawnień

• Zła praktyka:

  GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'app'@'%';
  

  (pełne uprawnienia dla wszystkich z każdego adresu IP!)

• Dobra praktyka:

  GRANT SELECT, INSERT, UPDATE ON moja_baza.* TO 'app'@'localhost' IDENTIFIED BY 'silnehaslo';
  

  (tylko potrzebne uprawnienia, tylko z lokalnego serwera)

>>>Zasada minimalnych uprawnień

• Przydzielaj tylko niezbędne prawa (np. brak CREATE/DROP dla użytkownika aplikacyjnego).
• Różnicuj konta: inne dla developerów, inne dla produkcji.
• Regularnie audytuj i usuwaj nieużywane konta.

>>Szyfrowanie danych

>>>Szyfrowanie "w spoczynku"

• Szyfrowanie plików bazy na dysku (np. TDE – Transparent Data Encryption).
• Przykład: dane na skradzionym dysku nie są czytelne bez klucza.

>>>Szyfrowanie "w tranzycie"

• Używanie połączeń szyfrowanych (SSL/TLS) między aplikacją a serwerem bazy.
• Przykład: przechwycenie ruchu sieciowego nie ujawnia haseł/danych.

>>>Szyfrowanie wybranych pól (danych wrażliwych)

• Szyfruj tylko kluczowe dane (np. PESEL, numer karty).
• Przykład (PostgreSQL, funkcja pgcrypto):

  UPDATE klienci SET pesel = pgp_sym_encrypt('12345678901', 'tajny_klucz');
  

>>Kopie zapasowe (backup) i odtwarzanie danych

>>>Rodzaje backupów

• Pełny: cała baza, wykonywany regularnie (np. co noc).
• Przyrostowy/delta: tylko zmiany od ostatniego backupu.
• Automatyczny: narzędzia typu cron, narzędzia DBMS.

>>>Bezpieczne przechowywanie backupów

• Przechowuj kopie poza głównym serwerem (np. inny serwer, chmura).
• Szyfruj backupy!
• Testuj przywracanie danych – backup bez testu = brak backupu.

Przykład backupu MySQL:

mysqldump -u user -p baza > baza_backup.sql

>>Audyt i monitorowanie

>>>Rejestrowanie operacji (logi)

• Loguj: logowania, próby nieautoryzowanego dostępu, zmiany danych, nadania uprawnień.
• Przykład:
  • Kto i kiedy zmienił rekord?
  • Ile razy próbowano zalogować się z błędnym hasłem?

>>>Przykłady alertów i monitoringu

• Alert na przekroczenie liczby nieudanych logowań.
• Alert na próbę usunięcia większej liczby rekordów niż zazwyczaj.
• Monitorowanie czasu odpowiedzi bazy i liczby aktywnych połączeń.

>>Bezpieczne praktyki programistyczne

>>>Przykłady kodu bezpiecznego i podatnego

Podatny na SQL Injection:

login = input("Podaj login: ")
query = "SELECT * FROM Uzytkownicy WHERE login = '" + login + "';"
cursor.execute(query)

Bezpieczny:

login = input("Podaj login: ")
cursor.execute("SELECT * FROM Uzytkownicy WHERE login = %s;", (login,))

>>>Walidacja i sanityzacja danych

• Sprawdzaj, czy dane mają oczekiwany typ i format (np. e-mail, liczba).
• Ogranicz długość danych wejściowych.
• Odrzucaj dane zawierające podejrzane znaki lub sekwencje.

>>Aktualizacje i zarządzanie podatnościami

• Regularnie aktualizuj silnik bazy, oprogramowanie serwera, aplikacje.
• Śledź CVE (Common Vulnerabilities and Exposures) oraz biuletyny bezpieczeństwa dostawców.
• Szybko reaguj na publikowane luki bezpieczeństwa.
• Używaj narzędzi do skanowania podatności (np. Nessus, OpenVAS).

>>Bezpieczeństwo fizyczne i sieciowe

• Ogranicz dostęp do serwera bazy (np. tylko z wybranych adresów IP, VPN).
• Stosuj zapory sieciowe (firewall) oraz segmentację sieci.
• Serwer bazy nie powinien być dostępny z publicznego internetu!
• Zabezpiecz serwer fizycznie (zamykane serwerownie, monitoring).

>>Praktyczne zadania

>>>Zadanie 1: SQL Injection

Zidentyfikuj i popraw podatny na SQL Injection fragment kodu:

# NIEBEZPIECZNE!
query = "SELECT * FROM Uzytkownicy WHERE login = '" + login + "';"

cursor.execute("SELECT * FROM Uzytkownicy WHERE login = %s;", (login,))

>>>Zadanie 2: Uprawnienia

Zaproponuj sposób nadania tylko niezbędnych uprawnień użytkownikowi aplikacyjnemu w MySQL.

GRANT SELECT, INSERT, UPDATE ON baza.* TO 'app_user'@'localhost' IDENTIFIED BY 'silnehaslo';

>>>Zadanie 3: Backup i odtwarzanie

Wypisz polecenie do stworzenia backupu bazy "sklep" w MySQL oraz opisz, gdzie bezpiecznie go przechować.

mysqldump -u user -p sklep > sklep_backup.sql

>>>Zadanie 4: Audyt

Opisz, jakie informacje warto logować w bazie w celach bezpieczeństwa.

>>>Zadanie 5: Szyfrowanie

Podaj dwa przykłady zastosowania szyfrowania w bazie danych.

>>>Zadanie 6: Przykład walidacji danych wejściowych

Podaj przykład sprawdzania poprawności adresu e-mail przed zapisaniem do bazy.

import re
def valid_email(email):
    return re.match(r"^[^@]+@[^@]+\.[^@]+$", email)

>>>Zadanie 7: Przykład ograniczenia dostępu sieciowego

Jak ograniczyć dostęp do bazy tylko z określonych adresów IP?

>>Podsumowanie

Bezpieczeństwo baz danych wymaga ciągłej uwagi, aktualizacji i stosowania dobrych praktyk. Najlepsza ochrona to połączenie technologii, kontroli dostępu, backupów, szyfrowania, audytu oraz świadomych użytkowników i programistów. Nawet najprostsze rozwiązania mogą zapobiec poważnym konsekwencjom wycieku lub utraty danych!