数据安全与运维安全审计系统项目方案

数据安全与运维安全审计系统项目方案

1概述.....................................................................................2

2项目背景........................................................................3

3数据安全解决方案.........................................................................4

3.1风险分析.............................................................................4

3.1.1操作系统安全....................................................................4

3.1.2数据库本身的安全风险............................................................4

3.1.3数据库的全面防护................................................................5

3.1.4数据库及其应用系统风险..........................................................5

3.1.5数据库前端应用风险..............................................................5

3.2项目需求.............................................................................5

3.3总体设计方案........................................................................10

3.4建设目标与原则......................................................................12

3.5建设方案............................................................................12

3.5.1数据库审计目标服务器...........................................................14

3.5.2数据库登录情况.................................................................16

3.5.3策略应用情况....................................................................17

3.5.4各类前端应用系统对数据库的访问.................................................17

3.5.5各类主机对数据库的访问.........................................................18

3.5.6修改数据库操作情况.............................................................19

3.5.7数据库特殊与访问告警...........................................................20

3.6数据安全系统介绍....................................................................21

3.7运维安全系统介绍...................................................................24

3.8产品与功能详解.....................................................................25

3.8.1数据库产品与功能详解...........................................................25

3.8.2运维安全产品与功能详解.........................................................32

4应用效果分析...........................................................................39

5司简介及案例...........................................................................44

1概述

随着计算机技术的飞速进展，数据库的应用十分广泛，深入到各个领域，但随之而来

产生了数据的安全问题。各类应用系统的数据库中大量数据的安全问题、敏感数据的防窃

取与防篡改问题，越来越引起人们的高度重视。数据库系统作为信息的聚集体，是计算机

信息系统的核心部件，其安全性至关重要，关系到企业兴衰、成败。因此，如何有效地保

证数据库系统的安全，实现数据的保密性、完整性与有效性，已经成为业界人士探索研究

的重要课题之一。

由于计算机与网络的普及与广泛应用,越来越多的关键业务系统运行在数据库平台上。

数据库中的数据作为企业的财富发挥着越来越重要的作用，同时也成为不安定因素的要紧

目标。如何保证数据库自身的安全，已成为现代数据库系统的要紧评测指标之一。数据库

是信息技术的核心与基础，广泛应用在电信、金融、政府、商业、企业等诸多领域，当我

们说现代经济依靠于计算机时，我们真正的意思是说现代经济依靠于数据库系统。数据库

口储存着诸如银行账户、医疗保险、电话记录、生产或者交易明细、产品资料等极其重要

与敏感的信息。尽管这些系统的数据完整性与安全性是相当重要的，但对数据库采取的安

合检查措施的级别还比不上操作系统与网络的安全检查措施的级别。许多因素都可能破坏

数据的完整性并导致非法访问，这些因素包含复杂程度、密码安全性较差、误配置、未被

察觉的系统后门与数据库安全策略的缺失等。

2项目背景

数据库作为金融行业信息系统的核心与基础，承载着越来越多的关键业务系统，整个

业务流程过程中的操作、数据的变更、新增、删除都存储在数据库中，储存着客户的个人

与资金等各类信息。信息一旦被篡改或者者泄露，不仅损害到公民自身利益，机构的品牌

形象，甚至影响到公共秩序与国家利益。因此对数据库的保护是一项务必的，关键的，重

要的工作任务。

为了保证XX业务系统的更加稳固安全地运行，X〉：对业务系统的数据库建设进行了完

善，不仅考虑数据库系统的集群、特殊容错能力，更从业务系统的数据库操作安全方面进

行考虑，更加深入，细粒度地保证业务系统数据库操作的安全。从网络层上说，银行正从

应用层方面来保证业务系统数据库的安全。那么如何对业务系统的数据库操作安全进行检

查呢？我们使用数据库安全审计系统对业务系统的数据库操作进行审计。使用运维安全系

统对各类服务器本身进行审计。

银行数据各类数据库系统。它们的特殊地位要求安全性极高，重点要考虑二方面的安

全风险：一是来自外部安全风险：利用弱口令设置、数据库系统漏洞、SQL注入等攻击数

据库系统，非法进入数据库系统访问、拷贝与修改数据内容；另一个是内部安全风险：以

合法授权身份进入业务系统对数据的访问与操作的违规性行为。以上安全风险会引发数据

库系统瘫痪、各类内部数据信息被泄露与篡改、涉密数据信息被窃取与失泄等信息安全事

件发生。因此重点要对这两部分的数据库及服务器进行防护。

3数据安全解决方案

3.1风险分析

任何公司的要紧电子数字资产都存贮在现代的关系数据产品中。商业机构与政府组织

都是利用这些数据库服务器得到人事信息，如员工的二资表，医疗记录等。因此他们有责

任保护别人的隐私，并为他们保密。数据库服务器还存有往常的与将来的敏感的金融数据，

包含贸易记录、商业合同及帐务数据等。象技术的所有权、工程数据，甚至市场企划等决

贫性的机密信息，务必对竞争者保密，并阻止非法访问，数据库服务器还包含全面的顾客

信息，如财务帐目，信用卡号及商业伙伴的信用信息等。目前世界上七种主流的关系型数

据库,诸如Oracle、Sybase、MicrosoftSQLServer>IBMDB2/Informix、MySQL、PostgreSQL

服务器都具有下列特征：用户帐号及密码、校验系统、优先级模型与操纵数据库的特别许

可、内置命令（存储过程、触发器等）、唯一的脚本与编程语言（比如PL/SQL、

Transaction-SQL）>中间件、网络协议、补丁与服务包、强有力的数据库管理有用程序与

开发工具。

3.1.1操作系统安全

数据库安装于操作系统之上，对操作系统的安全防护也是至关重要的，运维人员能

够通过远程访问操作系统，达到本地操作数据库的目的。系统口令及访问操纵权限管理技

犬手段薄弱；数据中心存在“交叉运维”现象；针对运维人员无全面操作记录；无法满足

审计检查对日志记录的要求；运维安全分析报告缺乏。因此，我院迫切需要使用必要的技

术手段来防范与减少运维操作风险，确保信息系统安全、稳固运行。

3.1.2数据库本身的安全风险

数据库服务器的应用相当复杂，掌握起来非常困难。许多数据库管理员都忙于管理复

杂的系统，因此很可能没有检查出严重的安全隐患与不当的配置，甚至根本没有进行检

测。因此，正是由于传统的安全体系在很大程度上忽略了数据库安全这一主题，使数据

库专业人员也通常没有把安全问题当作他们的首要任务。在安全领域中，类似网页被修改、

电脑中病毒、木马、流氓软件、弹出窗口等所造成的经济缺失微乎其微，而一旦数据库

出现安全风险并被恶意利用所造成的后果几乎是灾难性的与不可挽回的。

3.1.3数据库的全面防护

安全是多个环节层层防范、共同配合的结果。也就是说在安全领域不能够仅靠某一个

环节完成所有的安全防范措施。一个安全的系统需要数据库的安全、操作系统的安全、网

络的安全、应用系统自身的安全共同完成。数据库领域的安全措施通常包含：身份识别与

身份验证、自主访问操纵与强制访问操纵、安全传输、系统审计、数据库存储加密等。只

有通过综合有关安全的各个环节，才能确保高度安全的系统。

3.1.4数据库及其应用系统风险

拙劣的数据库安全保障设施不仅会危及数据库的安全，还会影响到服务器的操作系统

与其它信用系统。还有一个不很明显的原因说明了保证数据库安全的重要性一数据库系统

自身可能会提供危及整个网络体系的机制。比如，某人公司可能会用数据库服务器储存所

有的技术手册、文档与白皮书的库存清单.数据库里的这些信息并不是特别重要的，因此

它的安全优先级别不高。即使运行在安全状况良好的操作系统中，入侵者也可通过“扩展

入驻程序，，等强有力的内置数据库特征，利用对数据库的访问，获取对本地操作系统的访

问权限。这些程序能够发出管理员级的命令，访问基石的操作系统及其全部的资源。假如

这个特定的数据库系统与其它服务器有信用关系，那么入侵者就会危及整个网络域的安全。

3.1.5数据库前端应用风险

在电子商务、电子贸易的着眼点集中于WEB服务器、Java与其它新技术的同时，应该

记住这些以用户为导向与企业对企业的系统都是以Web服务器后的关系数据库为基础的。

它们的安全直接关系到系统的有效性、数据与交易的完整性、保密性。系统拖延效率欠佳,

不仅影响商业活动，还会影响公司的信誉。不可避免地，这些系统受到入侵的可能性更大,

但是并未对商、也伙伴与客户敏感信息的保密性加以更有效的防范。此外，ERP与管理系统,

如ASPR/3与PeopleSoft等，都是建立在相同标准的数据库系统中。无人管理的安全漏洞

与时间拖延、系统完整性问题与客户信任等有直接的关系。

由此可见，数据库安全实际上是信息安全的核心，在这种情况下，有必要使用专业的

新型数据库安全产品，专门对数据库及其操作系统进行保护。

3.2项目需求

做为解决卜述风险问题的数据系统,应包含一下要紧特性：

服务器运维安全一针对直接登录操作系统的行为进行操纵与审计。

数据库使用情况评估一检查真实的数据库网络流量以构建一个使用的基准模型，并自

动创建数据库安全政策。

管理员能够通过审查分析文件轻松掌握适当的数据库使用，非常灵活方便的制定数据

库使用着的行为策略。

数据库审计一一SecureSphere采集许多审计数据，同时提供内置的报告功能，能够灵

活地满足内部或者外部规定要求。SecureSphere的数据库审计包含数据库活动审计、实时

省警审计、用户基本信息审计。

数据库保护一一这是SecureSphere对数据库实时保护核心功能，包含：

/数据库应用保护

/客户化策略的实施

,数据库平台的保护

/识别复杂的攻击(通过多种手段的联动)

具体到设备的功能，应该具有下列特点：

支持各类主流运维协议

字符型协议(Telnet.SSH、FTP、SFTP)

支持各类主流数据库

包含对各类版本与各类平台的Oracle、DB2^Informix、Sybase>MSSQLServer的

支持。审计厂家务必与四大数据库厂家(Oracle,IBM,Sybase,MicroSoft)是官方认可

的深层商业合作伙伴，从而能够保证审计结果的精确性与权威性

设备的引入不应对正常业务与正常的数据库运行造成任何影响，同时应满足权限分离

的要求，不容许被审计人员对审计功能元进行修改与操作。

对数据库没有影响的功能非常有利于部署实施，设备的部署不需要对数据库进行变动,

或者者对数据中心结构的其它方面进行变动。

审计产品应是个基丁•网络的应用解决方案，不需要数据库服务器管理权限或者者安

装主机软件。其部署及运营可能由网络安全人员进行，而不可能对数据库管理资源造成影

响。这种方式通过保持安全功能的独立，从而遵守安全实践。

审计设备能够审计所有针对数据库的访问，包含对数据库直接连接的访问，与前台应

月程序对数据库的访问；假如应用通过加密方式访问数据库，同样应该能够审计到。

审计功能要求审计到尽可能全面的信息

针对母一条数据库的访问，审计记录要细致到每一次事务/查询的原始信息记录，应该

能够记录所有的关键信息，至少包含下列各个方面:

数据库服务器、源IP、目的IP、原始的查询指令、去除具体参数的查询指令、源应用

软件、数据库用户名、访问源操作系统用户名、访问源操作主机名、高级权限操作、存储

过程、目标数据库与Schema.StreamID、操作回应内容、操作返回的错误代码操作回应

的时间操作回应的条目大小。

假如是前台用户通过Web利用应用服务器访问数据库（BS架构下），还应能够审计记

录下列信息、：前台应用程序的用户名、前台程序的口口、WebSessionID、Web客户端IP

关于通过OracleEBS或者SAP等应用服务器访问数据库（CS架构下），应该能够记录

最终前台用户的用户名

为了有效地记录数据库访问操作，审计人员需要尽可能全面的审计记录信息，全面到

准确的查询与响应属性这一级别。数据库审计记录务必将所审计数据库事务归于特定用户。

比如，SOX合规审计机制要求务必记录对财务报告数据的每个更换及执行此更换的用户姓

名。但是，当用户通过Web应用程序或者SAP、OracleE-BusinessSuite等应用服务器

访问数据库时，数据库审计系统务必能够记录最终的责任用户。

支持BindVariable

很多基于数据库的查询是通过BindVariable完成的。这就要求审计系统不光要记录查询

口BindVariable的变量的名字，还要记录BindVariable的数值。举例来说：一个包含

BindVariable的SQL是：select*fromaaawhorenamc=:who,审计系统不光把这个SQL

记录下来，同时要记录:who=jimmy,这样才是完整的包含BindVariable的审计结果。

审计策略能够非常灵活的定义

由于关于实际的生产系统，需要审计的数据库访问量非常大，这就要求有灵活的审计策

略能够定义想要审计的数据库操作的内容。能够定义审计策略的条件应该包含下列各个关

键字的条件组合：

源IP、目的IP、原始的查询指令、去除具体参数的查询指令、源应用软件、数据库用户名、

访问源操作系统用户名、访问源操作主机名、高级权限操作、存储过程、目标数据库与

SchemaStreamID

操作回应内容、操作返回的错误代码、操作回应的时间、操作回应的条目大小

同样假如是前台用户通过Web利用应用服务器访问数据库（BS架构下），或者关于通

过OracleEBS或者SAP等应用服务器访问数据库（CS架构下），还应能够根据前台应用程

序的用户名来定义审计记录的策略

能够定义敏感数据表，保护核心机密数据

可将机密数据定义敏感表，任何用户对敏感表的非法与违规访问能够产生特别的报警

审计结果的归档灵活方便

为了提高整个数据库审计系统的扩展性，审计信息能够通过FTP,SCP等传输协议灵活的归

档到外部的存储设备上，归档出来的数据格式应该是通用格式（CSV）,归档能够选择手动

及定时定期的自动方式。

审计告警日志对外的接口

百计结果告警日志能够通过Syslog或者SNMP协议与外部的统一审计平台送出数据，进行

互通。

审计结果能够自动生成符合专业合规审计（SOX）要求的审计报告

符合SOX合规性的审计解决方案为生成关键业务（如财务）报告时使用的数据库提供全面

的数据审计与安全性，给审计人员带来了极大的便利性△

数据库安全审计网关能够使用自动生成的专用的报告来证明对关键数据库实施操纵，这些都

是404条款的要紧要求。通过专用的符合SOX的用户评估报告，合规性检查人员能够验证只有

具有合法需求的用户才能够访问关键数据库。

智能而自动的建立用户对数据库访问的行为模型

审计设备设备应具有自动建立用户数据库访问行为模型的能力。自动智能建模功能能

够自动学习、同时自动习惯用户数据库及应用系统的各方面特点，自动建立“充分必要”

的安全策略。同时，结合全面的、精细的手工定制与调优功能，在最大程度的降低管理工

作量的同时，提供最佳的安全配置。

为每个用户自动建立对数据库与Schema访问的基线，内容是可正常访问的数据库与

Schemao

月户访问模型自动建立功能分析实际数据库流量并使月复杂的学习算法创建每个访问数据

库的用户或者应用的所有合法活动分析模型。

此模型不仅仅作为后来审计评估使用变化或者应用行为的基准，同时是自动生成的数

据库使用安全政策，同意信息安全小组不仅仅能够监视并审计使用，而且保护数据库免受

非法行为。学习算法不断应用到实际流量中以便当用户活动随着时间进展时，有效变化将

自动重新组织并集成到行为模型中。假如用户访问数据库的时候，行为模型的偏差将自动

触发一个报警并能够根据严重性进行阻断。

发现非法行为的实时告警功能

这是在系统运行时，对正在进行的业务与管理层面的数据库交互活动进行检测。对其

口违反既定的安全策略的行为能够即时发现，同时能够产生报警、阻断与供事后分析与审

计的根据。实时的监控与防护能够第一时间消除违规操作对系统的影响。

设备具有实时告警的功能，针对非法访问行为与用户定义的访问行为能够实时告警。

告警信息能够发送到SyslogServer,或者通过Email发出。

数据库保护

这是数据库安全审计产品的重要功能，能够实时俣护核心核心数据库免遭各类非法行

为与破坏。在数据库操作所通过的网络、操作系统、应用软件方面，相应的安全规则就是:

防火墙、IPS规则、应用协议保护；这部分规则能够是静态的，已经根据数据库与应用系

统的要求做了精细的预设，同时还能够进一步的根据实际需要进行微调。此功能应包含：

数据库应用保护

审计设备连续比较数据库访问模型的真有用户操作的差异.来自分析的重要偏差生成

警报，同时恶意的行为能够根据策略有选择性的阻止。

客户化策略实施

除了基于特征文件的安全政策外，管理能够定义任意粒度的客户政策。比如：管理员

能够设置访问系统对象的查询策略，甚至对包含特定文本模式的查询。政策偏离能够生成

一个警报或者者迅速阻止活动。

行为特征代码分析完成数据库平台保护

应该具有（IPS）保护数据库基础设施免受针对数据库平台及操作系统软件中已知漏洞

蠕虫及其它攻击。IPS功能要紧通过检查数据库访问是否与特征代码库匹配来推断是否会

触发数据库的漏洞。特征代码库要求与国际安全研究组织同步，同时能够包含自定义的SQL

特征。

特征代码要保证能够在线升级，能够使得系统在第一时间内抵御最新出现的针对数据库的

非法危害行为与在数据库没有打补丁的情况下，防止数据库厂家的安全漏洞造成的危害

防火墙层面与SQL协议层面保护

防火墙层面是在网络层面保护数据库免受各类网络层面的非法操作威胁。同时关于上

层协议（SQL的通信）的合法性及滥用的检测，关于数据库服务器软件也非常重要。对此,

自计设备应该专门提供SQL应用协议检测的功能，来检测SQL协议是否合法或者符合标准

的规定。

在数据库保护层面，关于非法操作，能够进行非常丰富的响应动作，分为三类：告警

响应，即时行动，后续行动。即时行动能够将数据包丢弃，后续行动就是通过对外通信来

通知管理人员有非法行为发生。

数据库安全评估功能：

对数据库的基础系统与运行时的配置进行评估。数据库的基础系统包含，操作系统与数据

库应用程序，它们通常会存在软件的缺陷或者漏洞，容易被攻击者利用。

能够主动评估数据库的安全状况，包含是否打了Patch,包含用户权限在内的各类安全设

置是否合理。

高性能

要求审计设备的能够提供双向最低500Mbps,最高2Gbps的性能，毫微秒级延迟，支持的

SQL交易数量从5万每秒到20万每秒。

高可用性

百计设备应支持高可用性确保最大的正常运行时间及应用可用性.审计设备应具有在设备

故障下应该不影响实际业务能力，同时审计设备支持主备配置方式，在合理配置下，能够

达到小于1秒甚至更低的主备切换时延。

集中管理，分部部署

提供全分布式的三级网管架构，包含：第一层一业务探测与实施引擎，第二层一网管服务

器，第三层一操作操纵台。这种结构关于在数据库保护这样的大型网络系统中部署统一的

安仝策略具有至关重要的意义。来自多个网关的日志数据也将显示在单个视图中，并存储

在单个管理服务器数据库中。这样能够增强管理的便利性，多网关的动态业务模型、IPS策

略与系统参数集中存储于管理服务器，策略更换在服务器上进行，通过简单操作可将这些

更换自动公布到多个网关中，立刻生效，方便快捷。

3.3总体设计方案

根据XX数据库系统的网络架构与数据库服务器与中间件服务器的部署将点，我们提出

了一套完整的解决方案：在数据库交换机上做旁路镜像。将旁路信号入数据库审计设备，

完成对数据库服务器的访问、操作行为的实时监测审计，完整地记录所有的访问与操作行

为与内容，该系统还提供了数据库服务器负载状况监测、客户端访问操作的全面分类统计

与排名等功能。在交换机做旁路，部署运维安全设备HACo针对数据库服务器本身的远程

访问进行操纵与审计。

使用hnperva数据库安全审计网关作为数据库系统审计，具基本原埋是：通过旁路监

听的方式，对网络数据进行实时采集过滤，对各类上层的数据库应用协议数据进行分析与

还原，然后再进行SQL语法解析，最后对审计记录进行存储、对违规的审计记录进行实时

报警，同时生成审计报表与统计报表信息。

基于旁路监听的数据库审计的解决方案具有下面的一些优势：

＞不需要对生产数据库进行任何设置.，也不需要改变现有的网络架构与配置。

＞使用旁路监听方式，不影响生产数据库的性能，不占用生产数据库服务器的网络带

宽，同时在对审计数据进行压缩备份时不影响业务系统的正常运行。

＞与数据库管理系统方身的审计功能相比具有更快的响应速度,能够进行实时审计与

处理。

＞审计数据更加安全。与原有的业务网络隔离，因此能够更有效地保护审计数据的安

全。同时审计数据传输过程中使用了加密隧道与身份认证机制，有效防止了审计

信息的被窃、被篡改与身份假冒.

＞具有专门的审计日志格式与审计报表，易于查询。

＞由于使用了动态建模技术，通过自动检测分析实时数据库通信，然后应用复杂的学

习算法来创建包含访问数据库的每个用户与应用程序的所有合法活动的”业务模

型”，包含数据库客户端的计算机名，程序名，数据库用户名，数据库名，表名与

全面的数据库操作内容等信息。“'业务模型”大仅用作以后审计评估用户或者应用

程序行为更换的根据，而且还是针对数据库使用自动生成的安仝策略，信息安仝

团队使用“业务模型”不仅能够监视与审计数据库使用状况，而且还能够防止数

据库受到攻击。

使用HAC运维安全产品对数据库服务器本身的运维进行安全审计，其基本原理是：运

维人员远程接入时，通过统一的登录入口，利用权限操纵，访问不一致的目标服务器资源。

并对运维全过程进行实时，事后的监控与追溯。

使用单臂模式部署时，其要紧的优势是：不改变网络拓扑，安装调试过程简单，可按

照企业网络架构的实际情况灵活接入。具有下列特点：

＞系统使用协议分析、基于数据包还原虚拟化技术，实现操作界面模拟，将所有的

操作转换为图形化界面予以展现，实现100%官计信息不丢失。

＞针对运维操作图形化审计功能的展现外，同时还能对字符进行分析，包含命令行

操作的命令与回显信息与非字符型操作时键盘、鼠标的敲击信息。

＞系统支持的审计协议与工具包含:

/终端命令操作：Telnet、SSH

/Windows图形：RDP、VNC

/Unix/Linux图形：Xwindows

/AS400主机图形：AS400

/文件上，专与下载：FTP、SFTP

/数据库管理工具：pcAnywhere、DameWarePL/SQL>TOAD等工具

3.4建设目标与原则

在为XX配置实施数据安全整体解决方案时的时候，遵循下列的配置基本原则：

•功能性满足本项目的实际需要

•能够支持现有应用系统，如数据库类型、本版等

•处理性能满足系统的需要

•对现有系统的无影响，包含；开地址空间、路由规划、无需调整应用系统（如设

置Proxy,安装软件等）

3.5建设方案

为了不影响数据库的正常使用与安全，数据库审计设备与运维安全设备以旁路方式部

署。通过在数据库交换机上做端口镜像的方式，把数据库数据流镜像到数据库审计网关，

同时在数据库审计网关上配置管理IP,方便远程管理。HAC设备旁路部署在数据库交换机

上的任意端口，保证访问端，被访问端与HAC的IP路由可达，拓扑图如下图：

业分数据流

运维数据流

业务数据

经红色数据流方

向前行

impcrva管理

运维数据

路径如远程东面《选

H33M9）

彩色路—为逻转数把走SSH（端I122）

向，所仃数据实际均通经色数据流行

过上T网络化输旁路镜像向前行

为了全面及时地掌握XX数据库系统的运行、访问与操作情况，并即时进行必要的处置,

使数据安全管理问题得到了有效的解决。除了默认的全部审计策略，还需要制定适合的策

略来快速定位关键的、需要关注的各类操作。

为熟悉决各类需求，我们建立了下列审计策略：

1.关键数据库表审计

这个策略的作用条件为：根据我们的业务类型，部分数据库表中存在大量的敏感信息,

对这类表我们要着重关注。

2.非已知应用程序审计

网络中可能存在多条路径，多种终端，多种客户端软件，对我们的数据库进行访问，

对此通过我们能够关注到整个网络中各类终端，软件对数据库的访问

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3.重要操作审计

这个策略的作用条件为两个：记录对数据库的插入、删除、更新、特权操作，排除对

已知应用程序的审计。这个策略是审计对数据库的重要操作，记录未知应用程序与客户端

软件对数据库写操作，防止数据库被无意或者恶意的篡改。

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3.5.1数据库审计目标服务器

针对目标服务器，其审计概况如下

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3.5.2数据库登录情况

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