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# Sicherungskonzepte – Zusammenfassung
**Dozent:** A. Zimmermann | HWR Berlin | 2026 | **Folien 1–49**

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## 1. Einführung (Folien 1–12)

### Datensicherheit (Folie 3)

**Datensicherheit** = Alle technischen und organisatorischen Maßnahmen zum Schutz der Daten vor **Verfälschung, Zerstörung und unzulässiger Weitergabe**.

- Informationssicherheit ist nicht nur Technik, sondern auch abhängig von **organisatorischen und personellen** Rahmenbedingungen
- Das **BSI** (Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik) veröffentlicht das IT-Grundschutzhandbuch (ab 2005: IT-Grundschutz-Kataloge) unter www.bsi.bund.de

### Schadenskategorien (Folien 5–6)

| Kategorie | Beschreibung | Beispiel |
|---|---|---|
| **Verlust der Verfügbarkeit** | Grundlegende Informationen nicht vorhanden | Keine Geldtransaktionen, Online-Bestellungen oder Produktionsprozesse möglich |
| **Verlust der Vertraulichkeit** | Ungewollte Offenlegung von Informationen | Personenbezogene Daten, Umsatz, Marketing, Forschungsdaten gelangen an Konkurrenz |
| **Verlust der Integrität** | Gefälschte Daten | Fehlbuchungen, falsche Lieferungen, fehlerhafte Produkte |
| **Verlust der Authentizität** | Daten falscher Person zugeordnet | Zahlungsanweisungen zu Lasten Dritter, falsche digitale Willenserklärungen |

### Relevante Gesetze (Folie 7)

| Gesetz | Kürzel | Jahr |
|---|---|---|
| Bundesdatenschutzgesetz | BDSG | 1990/2003/2009 |
| Telekommunikationsgesetz | TKG | 2004 |
| Telemediengesetz | TMG | 2007 |
| Signaturgesetz | SigG | 2001 |
| Diverse Landesdatenschutzgesetze | — | — |

### Grundprinzipien der Sicherheit (Folien 8–12)

| Prinzip | Beschreibung |
|---|---|
| **Authentifizierung** | Subjekte (Benutzer, Rechner, Dienste) müssen ein Konto besitzen und sich mit gültigem Anmeldenamen + Kennwort anmelden; moderne DB erlauben auch Betriebssystem-Authentifizierung und Zertifikate |
| **Autorisierung** | System muss Zugriffsrechte implementieren: Leserechte (ohne Änderung), Änderungsrechte (inkl. Lesen), volle Rechte (inkl. Weitergabe); Verweigerung/Entziehung möglich |
| **Protokollierung** | Alle wichtigen Vorgänge müssen überwacht werden: Lesen/Ändern/Löschen, Anmeldung, DB-Start/Stop, Kontenverwaltung; Mindestangaben: **wer**, **was**, **wann**; in Oracle: **Auditing** |

**Beispiel Verletzung:** Web-Server ordnet alle Anfragen einem pauschalen Konto zu → Verletzung der Authentifizierung → potenzieller Angreifer kann unsinnige Anfragen senden.

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## 2. Integrität (Folien 13–23)

### Definition (Folie 14)

**Integrität (Konsistenz)** = Zustand der Daten, in dem sie korrekt, vollständig und widerspruchsfrei sind.

| Art | Beschreibung |
|---|---|
| **Semantische Integrität** | Werte gehören zum Wertebereich, richtige Datentypen, keine Tippfehler |
| **Referentielle Integrität** | Korrektheit der Primär- und Fremdschlüssel, Existenz der Verweise |
| **Logische Integrität** | Transaktionen, zusammengehörende Operationen |

### Gewährleistung der Integrität (Folie 15)

| Ebene | Beschreibung |
|---|---|
| **Datenbank** (bessere Lösung) | Klauseln in DDL-Anweisungen |
| **Anwendung** (zusätzliche Lösung) | Programmcode der Anwendung |

**Vorteile der DB-Ebene** (Folie 16):
- DB selbst gewährleistet Konsistenz → inkonsistente Zustände unmöglich
- Ein-/Ausschaltbar (z. B. beim Import)
- Standardisierte Möglichkeiten
- Unabhängig von einzelnen Anwendungen
- Schnellere Anwendungsentwicklung

### Integritätsverletzende Operationen (Folie 17)

- **DML:** INSERT, UPDATE, DELETE
- **DDL:** ALTER, DROP, RENAME

### Aktionen bei Integritätsverletzung (Folie 18)

| Aktion | Beschreibung |
|---|---|
| **Rollback** | Abbrechen der Operation und Zurücksetzen auf Zustand davor |
| **Cascade** | Propagieren der Operation auf alle beteiligten Tabellen |
| **Set Null** | Betroffene Attribute auf NULL setzen |

### Referentielle Integrität (Folie 19)

Die Werte eines **Fremdschlüssels** müssen auch als Werte des **Primärschlüssels** vorhanden sein.

### Constraint-Typen (Folie 20)

| Constraint | Beschreibung |
|---|---|
| **PRIMARY KEY** | Attribut(e) bilden primären Schlüssel; automatisch wird Index angelegt (Oracle) |
| **FOREIGN KEY** | Attribut(e) bilden PK in einer anderen Tabelle |
| **ON DELETE CASCADE** | Löschen in PK-Tabelle löscht auch FK-Datensätze |
| **NOT NULL** | Attribut muss einen Wert haben |
| **UNIQUE** | Werte sind einmalig |
| **CHECK** | Logischer Ausdruck muss wahr sein |

### Beispiele (Folien 21–22)

```sql
CREATE TABLE Studenten (
    MatrNr   INTEGER PRIMARY KEY,
    Name     VARCHAR(30) NOT NULL,
    Semester INTEGER CHECK Semester BETWEEN 1 AND 13
);

CREATE TABLE Professoren (
    PersNr INTEGER PRIMARY KEY,
    Name   VARCHAR(30) NOT NULL,
    Rang   CHAR(2) CHECK (Rang IN ('C2', 'C3', 'C4')),
    Raum   INTEGER UNIQUE
);

CREATE TABLE voraussetzen (
    Vorgaenger INTEGER REFERENCES Vorlesungen(VorlNr) ON DELETE CASCADE,
    Nachfolger INTEGER REFERENCES Vorlesungen(VorlNr) ON DELETE NO ACTION,
    PRIMARY KEY (Vorgaenger, Nachfolger)
);

CREATE TABLE pruefen (
    MatrNr INTEGER REFERENCES Studenten ON DELETE CASCADE,
    VorlNr INTEGER REFERENCES Vorlesungen,
    PersNr INTEGER REFERENCES Professoren,
    Note   NUMERIC(2,1) CHECK (Note BETWEEN 0.7 AND 5.0),
    PRIMARY KEY (MatrNr, VorlNr)
);
```

### Trigger (Folie 23)

**Trigger** = Prozedur/Funktion, die bei bestimmten Ereignissen **automatisch** gestartet wird.

**Auslöser:**
- DML: INSERT, DELETE, UPDATE
- DDL: CREATE, ALTER, DROP
- An-/Abmeldung, Start/Stop der DB

**Zeitpunkt:**

| Zeitpunkt | Beschreibung |
|---|---|
| **BEFORE** | Vor der Änderung |
| **AFTER** | Nach der Änderung |
| **INSTEAD OF** | Statt der Änderung |

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## 3. Rechte (Folien 24–31)

### User/Schema-Konzept in Oracle (Folie 25)

- Zentral: **User (Benutzer)**, auch **Schema** genannt
- Oracle-DB besteht aus verschiedenen Schemen, innerhalb derer ERM realisiert sind
- Vordefinierte Benutzer: **SYS** und **SYSTEM** (alle Rechte)
- Alle anderen Benutzer müssen erstellt und mit Rechten versehen werden

### Zugriffsrichtlinien (Folie 26)

Klare Richtlinien sollten festlegen: wer darf zugreifen, auf welche Ressourcen, welche Zugriffsart, an welchen Tagen/Uhrzeiten, von welchen Computern, wer erlaubt/informiert/protokolliert/abrechnet.

### Sicherheitsmechanismen (Folie 27)

| Mechanismus | Beschreibung |
|---|---|
| **DAC** (Discretionary Access Control) | Regel: {O, S, R, P, F} – Objekte, Subjekte, Zugriffsrechte, Prädikat, Recht zur Rechtevergabe |
| **MAC** (Mandatory Access Control) | Hierarchie der Prozesse mit Markierungen (Einstufung); Kommunikation nur bei gleichem Niveau |

### Privilegien (Folie 28)

| Typ | Beispiele |
|---|---|
| **Systemprivilegien** | Anmeldung, Anlegen/Löschen von Tabellen/Benutzern/Prozeduren, Abfragen von Systemtabellen, Verwaltung von Tablespaces |
| **Objektprivilegien** | Abfragen von Tabellen, Ändern von Inhalten, Verwenden von Funktionen |

**Empfehlung:** Sinnvolle **Rollenmatrix** erstellen; Benutzer bekommen keine Privilegien direkt, sondern über **Rollen**.

### Benutzerverwaltung (Folien 29–31)

```sql
-- Benutzer erstellen
DROP USER Student07;
CREATE USER Student07 IDENTIFIED BY system
DEFAULT TABLESPACE users
TEMPORARY TABLESPACE temp
QUOTA UNLIMITED ON users;

-- Passwort ändern
ALTER USER Student07 IDENTIFIED BY System01;

-- Rolle erstellen und Rechte vergeben
DROP ROLE StudentRole;
CREATE ROLE StudentRole;
GRANT CREATE session, CREATE table, CREATE view,
      CREATE synonym, CREATE procedure, CREATE trigger
TO StudentRole;
GRANT StudentRole TO Student07;

-- Objektprivilegien (direkt, nicht empfohlen)
GRANT SELECT ON Tabelle13 TO Student07, Student08;
GRANT INSERT, SELECT ON Student03.TabelleA TO Student07;
GRANT ALL ON database TO dba_user02;

-- Spalten-basierte Rechte
GRANT UPDATE (Spalte1), INSERT (Spalte2, Spalte3)
ON Tabelle52 TO Student07;
```

**Befehle:** Nur **GRANT** (Rechte vergeben) und **REVOKE** (Rechte entziehen).

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## 4. Backup (Folien 32–49)

### Definition (Folien 33–34)

**Backup (Datensicherung)** = Speicherung der Daten, mit der ein System nicht direkt arbeitet.

**Eigenschaften:**
- Kann mehrere Dateien und Verzeichnisse beinhalten
- Kann wie eine oder mehrere Dateien aussehen
- Kann verschlüsselt und/oder komprimiert sein
- Kann sich über mehrere Datenträger verbreiten

**Backup-Archiv** = Sammlung von mehreren Backups.

**Zwecke:**
1. Wiederherstellung nach Absturz
2. Wiederherstellung eines bestimmten Zeitpunkts für Statistik (z. B. Jahresbericht)
3. Wiederherstellung für planmäßige Funktionalität (z. B. Forschungsprojekte)

**Regel:** In allen nicht privaten Systemen muss man immer Backup planen und regelmäßig durchführen.

### RAID (Folien 35–38)

**RAID** (Redundant Array of Inexpensive/Independent Disks) ist **kein Backup**!

| Eigenschaft | Beschreibung |
|---|---|
| Funktion | Redundante Speicherung auf mehreren Festplatten |
| Bei Ausfall | Daten können von anderer Platte gelesen/geschrieben werden |
| Hot-Swap | Kaputte Platte im laufenden Betrieb austauschbar |
| Software-RAID | Von fast allen Betriebssystemen unterstützt |
| Hardware-RAID | Betriebssystemunabhängig |

- RAID erfüllt **keine** Backup-Funktionen
- RAID kann als **Speicherort** für Backup verwendet werden

### Oracle Backup-Tools (Folie 39)

| Tool | Beschreibung |
|---|---|
| **exp/imp** | Ältere Versionen |
| **expdp/impdp** | Neuere Versionen (Data Pump) |
| **RMAN** | Recovery Manager |

**Weitere Tools (Folie 40):** Linux (cp, tar, bzip, gzip, dd), Windows (copy, Server-Sicherung), Drittanbieter (Acronis, Paragon, Fwbackups, Bacula).

### Backup-Medien (Folien 41–42)

| Medium | Beschreibung |
|---|---|
| **DAS** | Direct Attached Storage (lokale Festplatte) |
| **NAS** | Network Attached Storage (Netzwerk) |
| **SAN** | Storage Area Network (Netzwerk) |
| Magnetband | Bandlaufwerk mit Roboter, bis zu 4 GiB |
| CD/DVD/Blu-Ray | Optische Medien |
| USB-Geräte | Externe Speicher |
| FireWire-Geräte | Externe Speicher |
| Cloud | Sicherheit bedenklich |

**Generationsprinzip (Großvater–Vater–Sohn):**
- 3 Datenträger rotierend: 1. Sicherung → Großvater, 2. → Vater, 3. → Sohn
- 4. Sicherung: Großvater wird zum Sohn überschrieben, Rollen rotieren
- Je mehr Datenträger, desto sicherer

### Backup-Methoden (Folie 43)

| Methode | Beschreibung |
|---|---|
| **Online/Hot Backup** | DB läuft weiter, Daten werden im laufenden Betrieb gesichert; Gefahr: nicht-konsistenter Zustand; DB liefert spezifische Lösungen |
| **Offline/Cold Backup** | DB wird heruntergefahren, geschlossene Dateien kopiert; Datenbestand ist **immer konsistent** |

### Sicherungsarten (Folien 44–47)

| Art | Umfang | Markierung? | Wiederherstellung | Vorteil/Nachteil |
|---|---|---|---|---|
| **Normal** | Alle ausgewählten Daten | Ja (als gesichert) | Nur diese Sicherung | Einfach, aber groß |
| **Kopie** | Wie Normal | Nein | — | Keine Auswirkung auf andere Strategien |
| **Täglich** | Nur heute geänderte Daten | Ja | — | Klein, tagesbezogen |
| **Inkrementell** | Nur seit letzter Sicherung geänderte Daten | Ja | Letzte Normal + alle Inkrementellen in Reihenfolge | Wenig Zeit/Speicher, aber aufwändige Wiederherstellung |
| **Differenziell** | Nur seit letzter normaler Sicherung geänderte Daten | Nein | Letzte Normal + letzte Differenzielle | Einfache Wiederherstellung, aber wachsende Größe |

### Sicherungsstrategien (Folie 48)

| Strategie | Beispiel |
|---|---|
| Nur normale Sicherungen | Monatlich |
| Normal + Inkrementell | Jährlich normal, monatlich inkrementell |
| Normal + Differenziell | Jährlich normal, monatlich differenziell |

**Wichtig:** Anforderungen des Unternehmens und Speicherbedarf müssen berücksichtigt werden.

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## Zusammenfassung

| Bereich | Kernkonzepte |
|---|---|
| **Grundprinzipien** | Authentifizierung, Autorisierung, Protokollierung |
| **Integrität** | Semantisch, Referentiell, Logisch; Constraints (PK, FK, NOT NULL, UNIQUE, CHECK); Trigger |
| **Rechte** | DAC/MAC, System-/Objektprivilegien, Rollen, GRANT/REVOKE |
| **Backup** | Hot/Cold, Normal/Inkrementell/Differenziell, RAID ≠ Backup, Generationsprinzip |