Целостность базы данных. Проект «Хранилище данных» и проект «Технология выявления скрытых взаимосвязей внутри больших баз данных». Специальные свойства информации

Оставьте комментарий 6,950

Целостность данных означает корректность данных и их непротиворечивость. Обычно она также включает целостность связей, которая исключает ошибки связей между первичным и вторичным ключом. Примеры нарушений целостности данных:

существование записей-сирот (дочерних записей, не имеющих связи с родительскими записями);
существование одинаковых первичных ключей.

Для проверки целостности данных в криптографии используются хеш-функции , например, MD5 . Хеш-функция преобразует последовательность байт произвольного размера в последовательность байт фиксированного размера (число). Если данные изменятся, то и число, генерируемое хеш-функцией , тоже изменится.

Целостность данных - свойство, при выполнении которого данные сохраняют заранее определённый вид и качество.

Определения из стандартов

Понятие «целостность объекта » (англ. integrity ) используется как термин в теории информационной безопасности (ИБ). Под объектом понимают информацию, специализированные данные или ресурсы автоматизированной системы. Целостность информации (как ресурса автоматизированной системы) является одним из трёх основных свойств объекта ИБ. Свойства объекта ИБ:

доступность (англ. availability );
целостность (англ. integrity );
конфиденциальность (англ. confidentiality ).

Иногда в этот список добавляют:

неотказуемость (англ. non-repudiation );
подотчётность (англ. accountability );
аутентичность или подлинность (англ. authenticity );
достоверность (англ. reliability ).

Способы обеспечения целостности

Методы и способы реализации требований, изложенных в определениях термина, подробно описываются в рамках единой схемы обеспечения информационной безопасности объекта (защиты информации).

Основными методами обеспечения целостности информации (данных) при хранении в автоматизированных системах являются:

обеспечение отказоустойчивости (резервирование , дублирование , зеркалирование оборудования и данных, например через использование RAID -массивов);
обеспечение безопасного восстановления (резервное копирование и электронное архивирование информации).

Одним из действенных методов реализации требований целостности информации при её передаче по линиям связи является криптографическая защита информации (шифрование , хеширование , электронная цифровая подпись).

При комплексном подходе к защите бизнеса, направление обеспечения целостности и доступности информации (ресурсов бизнес-процессов) перерастает в план мероприятий, направляемых на обеспечение непрерывности бизнеса .

Целостность данных в криптографии

Шифрование данных не гарантирует того, что целостность данных не будет нарушена. Поэтому для проверки целостности данных в криптографии используются дополнительные методы. Под нарушениями целостности данных понимается следующее:

инверсия битов ;
добавление новых битов (в частности совершенно новых данных) третьей стороной;
удаление каких-либо битов данных;
изменение порядка следования бит или групп бит.

В криптографии решение задачи целостности информации предполагает применение мер, позволяющих обнаруживать не столько случайные искажения информации, так как для этой цели вполне подходят методы теории кодирования с обнаружением и исправлением ошибок , сколько целенаправленное изменение информации активным криптоаналитиком.

Процесс контроля целостности обеспечивается введением в передаваемую информацию избыточности. Это достигается добавлением к сообщению некоторой проверочной комбинации байт. Такая комбинация байт вычисляется согласно определённым алгоритмам и позволяет проверить, были ли данные изменены третьей стороной. Вероятность того, что данные были изменены, служит мерой имитостойкости шифра.

Дополнительную избыточную информацию, вносимую в сообщение, называют имитовставкой . Имитовставка может вычисляться до начала или во время шифрования сообщения.

Имитовставки

Число двоичных разрядов (число бит) в имитовставке в общем случае определяется криптографическими требованиями с учётом того, что вероятность навязывания ложных данных равна 1/2 p , где p - число двоичных разрядов (число бит) в имитовставке.

Имитовставка - число, вычисляемое на основе содержимого сообщения. То есть, имитовставка является функцией сообщения:

M = f (x ) ,

M - имитовставка;
f - функция, вычисляющая имитовставку;
x - сообщение.

Имитовставка может использоваться как для проверки подлинности сообщения, так и для проверки его целостности. В зависимости от назначения имитовставки алгоритмы работы функций f (коды) делят на два класса:

коды проверки целостности сообщения (MDC , англ. modification detection code ). Алгоритмы вычисляют имитовставку, пригодную для проверки целостности (но не подлинности) данных, путём хеширования сообщения;
коды аутентификации (проверки подлинности) сообщения (MAC , англ. message authentication code ). Алгоритмы вычисляют имитовставку, пригодную для защиты данных от фальсификации, путём хеширования сообщения с использованием секретного ключа .

MDC

Хеш-функции для вычисления кода проверки целостности сообщений принадлежат к подклассу бесключевых хеш-функций . В реально существующих криптосистемах эти хеш-функции являются криптографическими , то есть кроме минимальных свойств хеш-функций (сжатие данных, простота вычисления дайджеста (англ. digest ) от сообщения) удовлетворяют следующим свойствам:

необратимость (англ. preimage resistance );
стойкость к коллизиям первого рода (англ. weak collision resistance );
стойкость к коллизиям второго рода (англ. strong collision resistance ).

В зависимости от того, каким из этих свойств удовлетворяют MDC хеш-функции , можно выделить два их подкласса:

однонаправленные хеш-функции (OWHF , от англ. one-way hash function ), которые удовлетворяют свойству необратимости и устойчивы к коллизиям первого рода;
устойчивые к коллизиям хеш-функции (CRHF , от англ. collision resistant hash function ), которые устойчивы к коллизиям первого и второго рода (вообще говоря, на практике CRHF хеш-функции удовлетворяют и свойству необратимости).

Существует три основных типа MDC алгоритмов хеш-функций , по способу их построения:

на блочных шифрах ; например: алгоритм Matyas-Meyer-Oseas , алгоритм Davies-Meyer , алгоритм Miyaguchi-Preneel , MDC-2 , MDC-4 ;
специальные (англ. customized ) алгоритмы хеширования , в которых делается упор на скорость, и которые независимы от других компонент системы (в том числе блочных шифров или компонент модульного умножения, которые могут быть уже использованы для других целей). Например: MD4 , MD5 , SHA-1 , SHA-2 , RIPEMD-128 , RIPEMD-160 ;
на модульной арифметике; например: MASH-1 , MASH-2 .

MAC

К MAC хеш-функциям для вычислений кодов аутентификации сообщений , подсемейству ключевых хеш-функций, относят семейство функций удовлетворяющих следующим свойствам:

простота вычисления дайджеста (англ. digest ) от сообщения;
сжатие данных - входное сообщение произвольной битовой длины преобразуется в дайджест фиксированной длины;
стойкость ко взлому - имея одну и более пар сообщение-дайджест, (x[i], h(x[i])), вычислительно невозможно получить новую пару сообщение-дайджест (x, h(x)), для какого-либо нового сообщения x .

Если не выполняется последнее свойство, то MAC может быть подделан. Также последнее свойство подразумевает, что ключ невозможно вычислить, то есть, имея одну или более пар (x[i], h(x[i])) с ключом k , вычислительно невозможно получить этот ключ.

Алгоритмы получения кода аутентификации сообщения могут быть разделены на следующие группы по их типу:

на блочных шифрах . Например, CBC-MAC , RIPE-MAC1 , RIPE-MAC3 ;
получение MAC из MDC ;
специальные (англ. customized ) алгоритмы. Например, MAA , MD5-MAC ;
на потоковых шифрах. Например, CRC-based MAC .

Получение MAC на основе MDC

Существуют методы получения из MDC кодов аутентификации сообщений включением секретного ключа во входные данные алгоритма MDC. Недостатком такого подхода является то, что фактически на практике большинство алгоритмов MDC разработано так, что они являются либо OWHF , либо CRHF , требования к которым отличаются от требований к MAC алгоритмам.

secret prefix method : К последовательности блоков данных x {\displaystyle x} =x 1 x 2 x 3 ..x n в начало приписывается секретный ключ k : k ||x . Для данной последовательности данных с помощью итерационной хеш-функции вычисляется MDC, например, такой, что H 0 =IV (от англ. initial value ), H i =f (H i-1 ,x i) h (x ) = H n . Таким образом, MAC M {\displaystyle M} =h (k ||x ). Минусом такого подхода является то, что третья сторона может дописать в конец последовательности блоков дополнительные данные y : k ||x ||y . Новый MAC может быть вычислен без знания ключа k : M {\displaystyle M} 1 = f ( M {\displaystyle M} ,y ).
secret suffix method : Секретный ключ приписывается в конец последовательности данных: x ||k . В этом случае MAC M {\displaystyle M} =h (x ||k ). В этом случае может быть применена атака методом дней рождений . При длине дайджеста в n бит. Третьей стороне понадобится порядка 2 n/2 операций, чтобы для сообщения x найти сообщение x’ такое, что h (x )= h (x’ ). При этом знание ключа k будет не обязательно. Узнав значение MAC M {\displaystyle M} для сообщения x , третья сторона сможет сгенерировать корректную пару (x’ , M {\displaystyle M} ).
envelope method with padding : Для ключа k и MDC h h k (x )=(k ||p ||x ||k ), где p - строка, дополняющая ключ k до длины блока данных, для того, чтобы гарантировать, что будет произведено как минимум 2 итерации. Например, для MD5 k - 128 бит, а p - 384 бита.
HMAC : Для ключа k и MDC h вычисляется MAC от сообщения h k (x )=(k ||p 1 ||h (k ||p 2 ||x )), где p 1 ,p 2 - различные строки, дополняющие k до длины блока данных. Такая конструкция довольно эффективна, несмотря на двойное использование h .

Схемы использования

Фактически, в общем виде, процесс передачи данных и их проверки на целостность выглядит следующим образом: пользователь A добавляет к своему сообщению дайджест . Эта пара будет передана второй стороне B . Там выделяется сообщение, вычисляется для него дайджест и дайджесты сравниваются. В случае совпадения значений сообщение будет считаться достоверным. Несовпадение будет говорить о том, что данные были изменены.

Обеспечение целостности данных с использованием шифрования и MDC

От исходного сообщения вычисляется MDC , M {\displaystyle M} =h (x ). Этот

2.4. Понятие «целостность данных»

Выполнение операторов модификации данных в таблицах базы данных INSERT , DELETi и UPDATE может привести к нарушению целостности данных и их корректности, т.е. к потере чх достоверности и непротиворечивости.

Чтобы информация, хранящаяся в базе данных, была однозначной и непротиворечивой, в реляционной модели устанавливаются некоторые ограничительные условия – правила, определяющие возможные значения данных и обеспечивающие логическую основу для поддержания корректных значений. Ограничения целостности позволяют свести к минимуму ошибки, возникающие при обновлении и обработке данных.

В базе данных, построенной на реляционной модели, задается ряд правил целостности, которые, по сути, являются ограничениями для всех допустимых состояний базы данных и гарантируют корректность данных. Рассмотрим следующие типы ограничений целостности данных:

- обязательные данные;

- ограничения для доменов полей;

- корпоративные ограничения;

- целостность сущностей;

- ссылочная целостность.

Обязательные данные

Некоторые поля всегда должны содержать одно из допустимых значений, другими словами, эти поля не могут иметь пустого значения.

Ограничения для доменов полей

Каждое поле имеет свой домен, представляющий собой набор его допустимых значений. Корпоративные ограничения целостности

Существует понятие «корпоративные ограничения целостности» как дополнительные правила поддержки целостности данных, определяемые пользователями, принятые на предприятии или администраторами баз данных. Ограничения предприятия называются бизнес – правилами.

Целостность сущностей

Это ограничение целостности касается первичных ключей базовых таблиц. По определению, первичный ключ – минимальный идентификатор (одно или несколько полей), который используется для уникальной идентификации записей в таблице. Таким образом, никакое подмножество первичного ключа не может быть достаточным для уникальной идентификации записей.

Целостность сущностей определяет, что в базовой таблице ни одно поле первичного ключа не может содержать отсутствующих значений, обозначенных NULL .

Если допустить присутствие определителя NULL в любой части первичного ключа, го равносильно утверждению, что не все его поля необходимы для уникальной идентификации записей, и противоречит определению первичного ключа.

Часто связь между таблицами устанавливается по первичному ключу, т.е. значениям внешнего ключа одной таблицы присваиваются значения первичного ключа другой. Однако это не является обязательным – в общем случае связь может устанавливаться и с помощью вторичных ключей. Кроме того, при установлении связей между таблицами не требуется непременная уникальность ключа, обеспечивающего установление связи. Поля внешнего ключа не обязаны иметь те же имена, что и имена ключей, которым они соответствуют. Внешний ключ может ссылаться на свою собственную таблицу – в таком случае внешний ключ называется рекурсивным.

Ссылочная целостность определяет: если в таблице существует внешний ключ, то его значение должно либо соответствовать значению первичного ключа некоторой записи в базовой таблице, либо задаваться определителем NULL .

Существует несколько важных моментов, связанных с внешними ключами. Во – первых, следует проанализировать, допустимо ли использование во внешних ключах пустых значений. В общем случае, если участие дочерней таблицы в связи является обязательным, то рекомендуется запрещать применение пустых значений в соответствующем внешнем ключе. В то же время, если имеет место частичное участие дочерней таблицы в связи, то помещение пустых значений в поле внешнего ключа должно быть разрешено. Например, если в операции фиксации сделок некоторой торговой фирмы необходимо указать покупателя, то поле код клиента должно иметь атрибут NOT NULL . Если допускается продажа или покупка товара без указания клиента, то для поля код клиента можно указать атрибут NULL .

Следующая проблема связана с организацией поддержки ссылочной целостности при выполнении операций модификации данных в базе. Здесь возможны следующие ситуации:

1. Вставка новой строки в дочернюю таблицу. Для обеспечения ссылочной целостности необходимо убедиться, что значение внешнего ключа новой строки дочерней шаблоны равно пустому значению либо некоторому конкретному значению, присутствующему в поле первичного ключа одной из строк родительской таблицы.

2. Удаление строки из дочерней таблицы. Никаких нарушений ссылочной целостности не происходит.

3. Обновление внешнего ключа в строке дочерней таблицы. Этот случай подобен описанной выше первой ситуации. Для сохранения ссылочной целостности необходимо убедиться, что значение внешнего ключа в обновленной строке дочерней таблицы равно пустому значению либо некоторому конкретному значению, присутствующему в поле первичного ключа одной из строк родительской таблицы.

4. Вставка строки в родительскую таблицу. Такая вставка не может вызвать нарушения ссылочной целостности. Добавленная строка просто становится родительским объектом, не имеющим дочерних объектов.

5. Удаление строки из родительской таблицы. Ссылочная целостность окажемся нарушенной, если в дочерней таблице будут существовать строки, ссылающиеся на удаленную строку родительской таблицы. В этом случае может использоваться одна из следующих стратегий:

NO ACTION . Удаление строки из родительской таблицы запрещается, если в дочерней таблице существует хотя бы одна ссылающаяся на нее строка.

CASCADE . При удалении строки из родительской таблицы автоматически удаляются все ссылающиеся на нее строки дочерней таблицы. Если любая из удаляемых строк дочерней таблицы выступает в качестве родительской стороны в какой – либо другой связи, то операция удаления применяется ко всем строкам дочерней таблицы этой связи и т.д. Другими словами, удаление строки родительской таблицы автоматически распространяется на любые дочерние таблицы.

SET NULL . При удалении строки из родительской таблицы во всех ссылающихся на нее строках дочернего отношения в поле внешнего ключа, соответствующего первичному ключу удаленной строки, записывается пустое значение. Следовательно, удаление строк из родительской таблицы вызовет занесение пустого значения в соответствующее поле дочерней таблицы. Эта стратегия может использоваться, только когда в поле внешнего ключа дочерней таблицы разрешается помещать пустые значения.

SET DEFAULT . При удалении строки из родительской таблицы в поле внешнего ключа всех ссылающихся на нее строк дочерней таблицы автоматически помещается значение, указанное для этого поля как значение по умолчанию. Таким образом, удаление строки из родительской таблицы вызывает помещение принимаемого по умолчанию значения в поле внешнего ключа всех строк дочерней таблицы, ссылающихся на удаленную строку. Эта стратегия применима лишь в тех случаях, когда полю внешнего ключа дочерней таблицы, назначено некоторое значение, принимаемое по умолчанию.

NO CHECK . При удалении строки из родительской таблицы никаких действий по сохранению ссылочной целостности данных не предпринимается.

6. Обновление первичного ключа в строке родительской таблицы. Если значение первичного ключа некоторой строки родительской таблицы будет обновлено, нарушение ссылочной целостности случится при том условии, что в дочернем отношении существуют строки, ссылающиеся на исходное значение первичного ключа. Для сохранения ссылочной целостности может применяться любая из описанных выше стратегий. При использовании
стратегии CASCADE обновление значения первичного ключа в строке родительской таблицы будет отображено в любой строке дочерней таблицы, ссылающейся на данную строку.

Существует и другой вид целостности – смысловая (семантическая) целостность базы данных. Требование смысловой целостности определяет, что данные в базе данных должны изменяться таким образом, чтобы не нарушалась сложившаяся между ними смысловая связь.

Уровень поддержания целостности данных в разных системах существенно варьируется.

Идеология архитектуры Klient – сервер требует переноса максимально возможного числа правил целостности данных на сервер. К преимуществам такого подхода относятся:

- гарантия целостности базы данных, поскольку все правила сосредоточены в одном месте (в базе данных);

- автоматическое применение определенных на сервере ограничений целостности для любых приложений;

- отсутствие различных реализаций ограничений в разных клиентских приложениях, работающих с базой данных;

- быстрое срабатывание ограничений, поскольку они реализованы на сервере и, следовательно, нет необходимости посылать данные клиенту, увеличивая при этом сетевой трафик;

- доступность внесенных в ограничения на сервере изменений для всех клиентских приложений, работающих с базой данных, и отсутствие необходимости повторного распространения измененных приложений клиентов среди пользователей.

К недостаткам хранения ограничений целостности на сервере можно отнести:

- отсутствие у клиентского приложения возможности реагировать на некоторые ошибочные ситуации, возникающие на сервере при реализации тех или иных правил (например, ошибок при выполнении хранимых процедур на сервере);

- ограниченность возможностей языка SQL и языка хранимых процедур и триггеров для реализации всех возникающих потребностей определения целостности данных.

На практике в клиентских приложениях реализуют лишь такие правила, которые тяжело или невозможно реализовать с применением средств сервера. Все остальные ограничения целостности данных переносятся на сервер.

Одним из основополагающих понятий в технологии баз данных является понятие целостности. В общем случае это понятие, прежде всего, связано с тем, что база данных отражает в информационном виде некоторый объект реального мира или совокупность взаимосвязанных объектов реального мира. В реляционной модели объекты реального мира представлены в виде совокупности взаимосвязанных отношений. Под целостностью будем понимать соответствие информационной модели предметной области, хранимой в базе данных, объектам реального мира и их взаимосвязям в каждый момент времени.

Любое изменение в предметной области, значимое для построенной модели, должно отражаться в базе данных, и при этом должна сохраняться однозначная интерпретация информационной модели в терминах предметной области.

В модели данных должны быть предусмотрены средства и методы, которые позволят обеспечивать динамическое отслеживание в базе данных согласованных действии, связанных с согласованным изменением информации.

Поддержка целостности в реляционной модели данных в ее классическом понимании включает в себя 3 аспекта.

Во - первых это поддержка структурной целостности, которая трактуется как то, что реляционная СУБД должна допускать работу только с однородными структурами данных типа «реляционное отношение». При этом понятие <реляционного отношения > должно удовлетворять всем ограничениям, накладываемым на него в классической теории реляционной БД (отсутствие дубликатов кортежей, соответственно обязательное наличие первичного ключа, отсутствие понятия упорядоченности кортежей).

В дополнение к структурной целостности необходимо рассмотреть проблему неопределенных Null значений. Неопределенное значение интерпретируется в реляционной модели как значение неизвестное на данный момент времени. Это значение при появлении дополнительной информации в любой момент времени может быть заменено на некоторое конкретное значение. При сравнении неопределенных значений не действуют стандартные правила сравнения одно неопределенное значение никогда не считается равным другому неопределенному значению. Для выявления равенства значения некоторого атрибута неопределенному значению применяют стандартные специальные операторы:

<имя атрибута>IS NULL и <имя атрибута> IS NOT NULL.

Если в данном кортеже (в данной строке) указанный атрибут имеет неопределенное значение, то предикат IS NULL принимает значение TRUE (Истина), а предикат IS NOT NULL - FALSE (Ложь), в противном случае предикат IS NULL принимает значение FALSE а предикат IS NOT NULL принимает значение TRUE.

В стандарте SQL2 появилась возможность сравнивать не только конкретные значения атрибутов с неопределенным значением, но и результаты логических выражений сравнивать с неопределенным значением, для этого введена специальная логическая константа UNKNOWN. В этом случае операция сравнения выглядит так. Логическое выражение> IS {TRUE | FALSE | UNKNOWN}

Во вторых, это поддержка языковой целостности, которая состоит в том, что реляционная СУБД должна обеспечивать языки описания и манипулирования данными не ниже стандарта SQL. He должны быть доступны иные низкоуровневые средства манипулирования данными, не соответствующие стандарту.

Именно поэтому доступ к информации, хранимой в базе данных, и любые изменения этой информации могут быть выполнены только с использованием опреаторов языка SQL.

В третьих, это поддержка ссылочной целостности (Declarative Referential Integrity, DRI).

При поддержании ссылочной целостности между главной и подчиненной таблицами часто используются следующие правила:

Подчиненная строка не может быть вставлена, пока не существует главная строка. Например, нельзя ввести записи позиций счет - фактуры, пока в главной таблице не появится запись счета. Однако в поле внешнего ключа возможен ввод пустых значений, показывающих, что записи только подготавливаются и пока не являются связанными;

Главная строка не может быть удалена до удаления всех подчиненных строк. Например, нельзя удалить запись счет - фактуры, если в подчиненной таблице имеются записи позиций счета;

Если значение первичного ключа в главной строке изменено, все значения внешнего ключа, которые обращаются к этому значению первичного ключа, должны быть также обновлены; и наоборот, нельзя изменить значение ключевого поля в главной таблице, если существуют связанные записи.

Чтобы наложить эти правила на конкретную связь в СУБД Access, при ее создании следует установить флажок Обеспечение целостности данных в окне Изменение связи . Если данный флажок установлен, то любая попытка выполнить действие, нарушающее одно из перечисленных выше правил, приведет к выводу на экран предупреждения, а само действие выполнено не будет.

Ссылочная целостность обеспечивает поддержку непротиворечивого состояния БД в процессе модификации данных при выполнении операций добавления или удаления.

С целью обеспечения целостности данных при создании приложений используются ограничения целостности.

Ограничение - некоторое ограничивающее условие. В базе данных - общее понятие, охватывающее широкий круг аспектов управления базой данных: ключи, значения, типы и форматы данных и т. д. Ограничения устанавливают для пользователя некоторые рамки при вводе, изменении или удалении данных приложения.

Например, ограничение можно использовать, чтобы гарантировать, что каждый служащий в базе данных будет относиться к какому-либо отделу или что пользователи не смогут случайно ввести отрицательное значение для цены товара.

Ограничения можно определять на двух уровнях:

В базе данных. Ограничения в базе данных ассоциируются с определениями объектов-таблиц. Например, для таблицы может быть установлено ограничение, которое требует, чтобы каждое значение в столбце было уникальным.

В приложении Access (в программном коде или свойствах объектов ). Ограничения в приложении ассоциируются с объектами приложения, которые формируют интерфейс к информации базы данных. Например, текстовое поле может иметь ограничение, которое требует, чтобы все вводимые в него значения были больше 20.

Ограничения в базе данных. Ограничение в базе данных - декларативно определенное правило, ограничивающее значения, которые могут быть введены в столбец или набор столбцов в таблице. Ограничения базы данных являются декларативно определяемыми, так как определяют ограничения как часть структуры таблицы при ее создании или изменении.

Будучи однажды ассоциировано с таблицей, ограничение всегда поддерживается, если его явно не удалить или не деактивировать.

Размещение ограничений в базе данных имеет следующие преимущества:

Централизация . Ограничение базы данных определяется только один раз и может автоматически использоваться всеми клиентами, обращающихся к базе данных. Определение ограничения в базе данных освобождает разработчика от необходимости вносить одни и те же ограничения в каждую форму, которая использует данную информацию. Кроме того, при необходимости модифицировать ограничение изменения вносятся только в один объект;

Защита. Ограничения базы данных всегда поддерживаются, независимо от того, какой инструмент доступа к данным используется. С другой стороны, ограничения, определенные в приложении, могут быть нарушены пользователем, использующим для доступа к тем же таблицам другое приложение или инструмент;

Простота . Ограничения базы данных просты в определении и не требуют никакого программного кода.

Типы ограничений в базе данных. Типы ограничений, которые можно ассоциировать с таблицей, варьируются в зависимости от базы данных, в которой хранится эта таблица. Описанные ниже категории ограничений поддерживаются большинством реляционных баз данных, в том числе и Microsoft Access.

Ограничения Null или Not Null. Ограничения разрешают или запрещает ввод в столбец таблицы пустых значений. Оно всегда применяется к отдельным столбцам. Ограничения Not Null используются, чтобы гарантировать, что для важных данных всегда имеются значения. Например, это ограничение можно использовать, чтобы гарантировать, что в записи каждого служащего в базе данных был проставлен его оклад.

При определении структуры таблицы это ограничение в СУБД Access задается установкой значений свойств Обязательное поле и Пустые строки поля таблицы . Необходимо различать два типа пустых значений: пустые (Null) значения и пустые строки. В некоторых ситуациях поле может быть оставлено пустым потому, что данные для него либо существуют, но пока неизвестны, либо их не существует вовсе. В связи с этим и различают два типа пустых строк. Например, если в таблице есть поле "Номер факса", то оно может быть пустым потому, что пользователь не знает, есть ли у клиента номер факса или нет, или потому, что он знает, что номера факса у клиента нет. Таким образом, если поле имеет пустое (Null) значение, то это означает, что его значение неизвестно. Если же введена пустая строка (два знака прямых кавычек (" ")), то это означает, что строкового значения нет.

Ограничения Unique . Ограничение запрещает пользователю ввод в столбец или набор столбцов дублированных значений. Ограничение Unique может активироваться для отдельного столбца или для комбинации столбцов. В последнем случае ограничение Unique иногда называется составным ограничением Unique.

Ограничения Unique используются, чтобы гарантировать, что в таблице не будет дублированных значений столбцов. Например, оно может гарантировать, что каждому служащему в базе данных будет присвоен уникальный номер.

Ограничение Unique не запрещает пользователю ввод в таблицу нескольких пустых значений - пустое значение в столбце всегда удовлетворяет ограничению Unique. Чтобы предотвратить ввод в столбец с ограничением Unique пустых значений, к столбцу необходимо также добавить ограничение Not Null.

В Access ограничение Unique инициируется установкой значения "Да (Совпадения не допускаются )" для свойства Индексированное поле либо установкой значения "Да " для свойства Уникальный индекс .

Ограничения Primary Key. Ограничение Primary Key гарантирует, что каждая строка в таблице будет уникально идентифицирована значением в столбце или наборе столбцов первичного ключа. Ограничение по первичному ключу объединяет черты ограничения Unique и ограничения Not Null.

Обычно рекомендуется включать ограничение Primary Key в каждой создаваемой таблице. Использование первичного ключа может значительно повысить быстродействие доступа к строкам таблицы. Ограничение Primary Key также используется для поддержания ссылочной целостности, когда в базе данных определены отношения один – ко - многим. Установка ссылочной целостности позволяет поддерживать соответствие между главной и подчиненной таблицами. Для поддержания ссылочной целостности ограничения Primary Key используются в комбинации с ограничениями Foreign Key, описанными ниже.

Некоторые СУБД (такие, как Access) могут автоматически поддерживать полную ссылочную целостность после создания ограничений Foreign Key и Primary Key. В других базах данных (таких, как SQL Server ранних версий) необходимо определить обработку ссылочной целостности отдельно (обычно в триггере). Однако в любом случае, чтобы установить в базе данных правила ссылочной целостности, необходимо определить ограничения Primary Key и Foreign Key.

Примечание: Установить правила ссылочной целостности можно также в приложении. Поддержание ссылочной целостности на уровне приложения не требует специфицирования ограничений Primary Key и Foreign Key, однако в этом случае все требуемые процедуры и правила должны быть реализованы программным способом.

Ограничения Foreign Key. Ограничение Foreign Key (внешний ключ) гарантирует, что каждое значение, введенное в столбец, уже существует в некотором другом столбце (обычно в другой таблице). Ограничения Foreign Key обычно используются для поддержания ссылочной целостности, когда в базе данных определены отношения один – ко - многим. Ограничения Foreign Key всегда используются вместе с ограничениями Primary Key (описанными в предыдущем разделе).

В отношении один –ко - многим внешний ключ - столбец в подчиненной таблице, которая содержит идентификатор строки в главной таблице. Значение в столбце внешнего ключа равно значению в столбце первичного ключа в другой таблице.

В отношении один – к - одному каждая строка в подчиненной таблице соответствует уникальной строке в главной таблице. В отношении один – ко - многим одной строке в главной таблице может соответствовать любое количество строк в подчиненной таблице.

Кроме рассмотренных ограничений целостности существуют:

1. Ограничения реальных значений данных, хранимых в БД, чтобы значение поля принадлежало некоторому диапазону значений, либо соблюдалось некоторое арифметическое соответствие между значениями различных полей.

2. В заданном отношении для каждого кортежа между значениями полей А и В должно всегда выполняться условие, что первое больше второго.

3. Значения, которые принимает некоторый атрибут, должны быть ограничены заданным диапазоном.

4. Для некоторого атрибута (или комбинации атрибутов) может существовать конечный, небольшой по размеру набор допустимых значений (например, по атрибуту ОБРАЗОВАНИЕ может быть только значения НАЧАЛЬНОЕ, НЕПОЛНОЕ СРЕДНЕЕ, СРЕДНЕЕ, НЕПОЛНОЕ ВЫСШЕЕ, ВЫСШЕЕ).

5. Значение некоторого атрибута должны удовлетворять определенному формату.

5. Множество значений одного из атрибутов отношения должно удовлетворять некоторому статическому условию. Например, конкретное значение не должно превышать более чем в два раза среднее значение.

7. Множество значений некоторого столбца отношения является подмножеством значений другого столбца этого отношения.

Кроме перечисленных, существуют и другие ограничения целостности. Например, ограничения на условия выполнения параллельных операций над данными в базе; ограничения типа "старый" - "новый", когда БД переходит в новое состояние.

Описание ограничений целостности содержит две части. В первой из них выражается само ограничение, во второй описывается, когда, при каких условиях должна выполняться проверка. Язык манипулирования данными реальных систем позволяют в той или иной мере поддерживать многие из рассмотренных ограничений целостности.

"...Целостность (данных) (integrity (of data)): свойство данных сохранять точность и непротиворечивость независимо от внесенных изменений (ИСО/МЭК 2382-8)..."

Источник:

"ИНФОРМАТИЗАЦИЯ ЗДОРОВЬЯ. ТРЕБОВАНИЯ К АРХИТЕКТУРЕ ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕТА ЗДОРОВЬЯ. ГОСТ Р ИСО/ТС 18308-2008"

(утв. Приказом Ростехрегулирования от 11.03.2008 N 44-ст)

- завершенность, цельность и собственная закономерность...
Начала современного Естествознания
- Конгруэнтность и честность...
Большая психологическая энциклопедия
- состояние, в котором сознание и бессознательное сотрудничают вместе в гармоническом согласии.Согласно Юнгу, целостность соответствует здоровью, одновременно представляя потенциал и способность...
Словарь по аналитической психологии
- Конгpyэнтность и честность...
Словарь нейролингвистического программирования
- англ. integrity; нем. Ganzheit. Обобщенная характеристика объектов, обладающих сложной внутренней структурой...
Энциклопедия социологии
- обладание внутренним единством, неразделимость...
Большой экономический словарь
- "... - состояние ПО и данных, характеризующееся отсутствием изменений преднамеренного или случайного характера..." Источник: "ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОГРАММНОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ. РЕКОМЕНДАЦИЯ...
Официальная терминология
- свойство базы данных, означающее, что БД содержит полную и непротиворечивую информацию, необходимую для корректного функционирования приложений. Для обеспечения целостности накладывают ограничения целостности...
Финансовый словарь
- "...Целостность): свойство данных сохранять точность и непротиворечивость независимо от внесенных изменений..." Источник: "ИНФОРМАТИЗАЦИЯ ЗДОРОВЬЯ. ТРЕБОВАНИЯ К АРХИТЕКТУРЕ ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕТА ЗДОРОВЬЯ...
Официальная терминология
- обобщённая характеристика объектов, обладающих сложной внутренней структурой...
Большая Советская энциклопедия
- Р., Д., Пр....
Орфографический словарь русского языка
- ЦЕ́ЛОСТНОСТЬ, -и, жен. 1. см. целостный. 2. Нераздельность, единство. Территориальная ц. государства...
Толковый словарь Ожегова
- ЦЕ́ЛОСТНОСТЬ, целостности, мн. нет, жен. . отвлеч. сущ. к целостный. Целостность мировоззрения. Национальная целостность...
Толковый словарь Ушакова
- це́лостность ж. отвлеч...
Толковый словарь Ефремовой
- ц"...
Русский орфографический словарь
- ...
Формы слова

"Целостность данных" в книгах

Проект «Хранилище данных» и проект «Технология выявления скрытых взаимосвязей внутри больших баз данных»

Из книги автора

Проект «Хранилище данных» и проект «Технология выявления скрытых взаимосвязей внутри больших баз данных» Оба этих проекта были интегрированы в 1999 г. Благодаря им начались разработка и проведение кампаний по продаже банковских продуктов. Эти проекты создали большие

Целостность и восстановление данных

Из книги Основы AS/400 автора Солтис Фрэнк

Целостность и восстановление данных Целостность данных, хранящихся в базе крайне важна. Между тем, при одновременном чтении и изменении данных многими пользователями существует вероятность их разрушения. База данных AS/400 предоставляет надежные средства обеспечения

Экспорт данных из базы данных Access 2007 в список SharePoint

автора Лондер Ольга

Экспорт данных из базы данных Access 2007 в список SharePoint Access 2007 позволяет экспортировать таблицу или другой объект базы данных в различных форматах, таких как внешний файл, база данных dBase или Paradox, файл Lotus 1–2–3, рабочая книга Excel 2007, файл Word 2007 RTF, текстовый файл, документ XML

Перемещение данных из базы данных Access 2007 на узел SharePoint

Из книги Microsoft Windows SharePoint Services 3.0. Русская версия. Главы 9-16 автора Лондер Ольга

Перемещение данных из базы данных Access 2007 на узел SharePoint Потребности многих приложений Access 2007 превышают простую потребность в управлении и сборе данных. Часто такие приложения используются многими пользователями организации, а значит, имеют повышенные потребности в

Спасение данных из поврежденной базы данных

Из книги Мир InterBase. Архитектура, администрирование и разработка приложений баз данных в InterBase/FireBird/Yaffil автора Ковязин Алексей Николаевич

Спасение данных из поврежденной базы данных Возможно, что все вышеприведенные действия не приведут к восстановлению базы данных. Это означает, что база серьезно повреждена и либо совсем не подлежит восстановлению как единое целое, либо для ее восстановления понадобится

Проверка введенных данных на уровне процессора баз данных

автора Мак-Манус Джеффри П

Проверка введенных данных на уровне процессора баз данных Помимо проверки данных во время ввода информации, следует знать о том, что можно также выполнять проверку и на уровне процессора баз данных. Такая проверка обычно более надежна, поскольку применяется независимо

Из книги Обработка баз данных на Visual Basic®.NET автора Мак-Манус Джеффри П

Обновление базы данных с помощью объекта адаптера данных

Из книги Язык программирования С# 2005 и платформа.NET 2.0. автора Троелсен Эндрю

Обновление базы данных с помощью объекта адаптера данных Адаптеры данных могут не только заполнять для вас таблицы объекта DataSet. Они могут также поддерживать набор объектов основных SQL-команд, используя их для возвращения модифицированных данных обратно в хранилище

Глава 2 Ввод данных. Типы, или форматы, данных

Из книги Excel. Мультимедийный курс автора Мединов Олег

Глава 2 Ввод данных. Типы, или форматы, данных Работа с документами Excel сопряжена с вводом и обработкой различных данных, то есть ин формации, которая может быть текстовой, числовой, финансовой, статистической и т. д. МУЛЬТИМЕДИЙНЫЙ КУРС Методы ввода и обработки данных

3.2. Экспорт данных из ERwin в BPwin и связывание объектов модели данных со стрелками и работами

Из книги Моделирование бизнес-процессов с BPwin 4.0 автора Маклаков Сергей Владимирович

Модель данных база данных

автора Борри Хелен

Модель данных <> база данных Тот "мир", который был получен в процессе описания и анализа, является черновиком для структур ваших данных. Считается, что логическая модель должна описывать отношения и наборы. Обычная ошибка (и западня, присущая всем инструментам CASE) слепо

ГЛАВА 17. Ссылочная целостность данных.

Из книги Firebird РУКОВОДСТВО РАЗРАБОТЧИКА БАЗ ДАННЫХ автора Борри Хелен

ГЛАВА 17. Ссылочная целостность данных. Термин ссылочная целостность относится к возможности базы данных защищать себя от получения входных данных, результатом которых может стать нарушение отношений. А именно ссылочная целостность базы данных существует в

Базы данных (классы для работы с базами данных)

Из книги Microsoft Visual C++ и MFC. Программирование для Windows 95 и Windows NT автора Фролов Александр Вячеславович

Базы данных (классы для работы с базами данных) В MFC включены несколько классов, обеспечивающую поддержку приложений, работающих с базами данных. В первую очередь это классы ориентированные на работу с ODBC драйверами – CDatabase и CRecordSet. Поддерживаются также новые средства для

Из книги Комментарий к Федеральному закону от 27 июля 2006г. N 152-ФЗ "О персональных данных" автора Петров Михаил Игоревич

Статья 16. Права субъектов персональных данных при принятии решений на основании исключительно автоматизированной обработки их персональных данных Комментарий к статье 161. Комментируемая статья определяет права субъектов персональных данных по отношению к принятию

2. Определение типа сравнения данных (от идеи к сравнению данных)

Из книги Говори на языке диаграмм: пособие по визуальным коммуникациям автора Желязны Джин

2. Определение типа сравнения данных (от идеи к сравнению данных) Данный шаг – это связующее звено между идеей и готовой диаграммой.Очень важно уяснить, что любая идея – любой аспект данных, на который вы хотите обратить внимание, – может быть выражена посредством

Целостность данных

Целостность данных - термин в информатике и теории телекоммуникаций, который означает, что данные полны, условие того, что данные не были изменены при выполнении любой операции над ними, будь то передача, хранение или представление.

В телекоммуникации целостность данных часто проверяют, используя MAC-код сообщения (Message authentication code).

В криптографии и информационной безопасности целостность данных в общем - это данные в том виде, в каком они были созданы. Примеры нарушения целостности данных:

злоумышленник пытается изменить номер аккаунта в банковской транзакции, или пытается подделать документ.
случайное изменение при передаче информации или при неисправной работе жесткого диска.

В теории баз данных целостность данных означает корректность данных и их непротиворечивость. Обычно она также включает целостность связей, которая исключает ошибки связей между первичным и вторичным ключом. К примеру, когда существуют дочерние записи-сироты, которые не имеют связи с родительскими записями.

Пример проверки целостности данных в криптографии - это использование хеш-функции , к примеру хеш-функцией тоже изменится.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Целостность данных" в других словарях:

целостность данных - Свойство, при выполнении которого данные сохраняют заранее определенный вид и качество. целостность данных Сервис контроля доступа, гарантирующий, что принятые по сети данные не были… …

Свойство, при выполнении которого данные сохраняют заранее определенный вид и качество. По английски: Data integrity См. также: Информационная безопасность Финансовый словарь Финам … Финансовый словарь

Целостность данных - Целостность (данных) (integrity (of data)): свойство данных сохранять точность и непротиворечивость независимо от внесенных изменений (ИСО/МЭК 2382 8)... Источник: ИНФОРМАТИЗАЦИЯ ЗДОРОВЬЯ. ТРЕБОВАНИЯ К АРХИТЕКТУРЕ ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕТА ЗДОРОВЬЯ.… … Официальная терминология

целостность (данных) - (integrity (of data)): Свойство данных сохранять точность и непротиворечивость независимо от внесенных изменений (ИСО/МЭК 2382 8). Источник: ГОСТ Р ИСО/ТС 18308 2008: Информатизация здоровья. Требования к архитектуре электронного учета здоровья …

целостность данных - 2.23 целостность данных (data integrity): Соответствие значений всех данных базы данных определенному непротиворечивому набору правил. Источник: ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 10032 2007: Эталонная модель управления данными целостность данных: Способность… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Целостность информации (также целостность данных) термин в информатике и теории телекоммуникаций, который означает, что данные полны, условие того, что данные не были изменены при выполнении любой операции над ними, будь то передача,… … Википедия

целостность системы - 1. Качество системы, которым она обладает, если корректно выполняет все свои функции, свободна от намеренных или случайных несанкционированных манипуляций. 2. Состояние системы, в котором существует полная гарантия того, что при любых условиях… … Справочник технического переводчика

целостность - 2.15 целостность (integrity): Свойство сохранения правильности и полноты активов. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Свойство базы данных, означающее, что БД содержит полную и непротиворечивую информацию, необходимую для корректного функционирования приложений. Для обеспечения целостности накладывают ограничения целостности. См. также: Базы данных Финансовый… … Финансовый словарь

целостность на уровне ссылок - ссылочная целостность целостность ссылочных данных — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы ссылочная целостностьцелостность ссылочных… … Справочник технического переводчика

Книги

Ядро Oracle. Внутреннее устройство для администраторов и разработчиков баз данных
Ядро Oracle. Внутреннее устройство для администраторов и разработчиков данных , Льюис Джонатан. В данной книге автор приводит только самую необходимую информацию о внутреннем устройстве СУБД Oracle, которую должен знать каждый администратор баз данных, чтобы успешно бороться с…