孙伟明　张华熊

摘  要：Elastic数据库是一款主流的非关系型数据库，默认安装时存在潜在的信息泄露风险。本文基于网络主动探测技术，设计实现了一个Elastic数据库风险感知系统。系统首先通过协议构造实现Elastic服务器上各类信息的获取，然后设计了一种基于手机号码、邮箱地址、身份证号、地名地址等多维数据协同分析的敏感信息检测方法，从而评估数据库风险等级并进行预警。本文最后进行了敏感数据检测测试及总体功能测试，实验结果表明了本文敏感信息检测方法及系统设计实现的有效性。

关键词：非关系型数据库;Elastic;信息泄露;主动探测;风险感知

中图分类号：TP309     文献标识码：A

Abstract： Elastic database is a mainstream non-relational database with a potential risk of information leakage when installed by default. This paper proposes to design and implement an Elastic database risk perception system based on network active detection technology. The system first realizes acquisition of various types of information on Elastic server through protocol construction， and then designs a sensitive information detection method based on collaborative analysis of multi-dimensional data such as mobile phone numbers， email addresses， ID numbers， and place-name addresses， so to evaluate risk level of the database and issue early warning. At the end of this paper， sensitive data detection test and overall function test are carried out. Experimental results show the effectiveness of the sensitive information detection method and system design and implementation proposed in this paper.

Keywords： non-relational database; Elastic; information leakage; active detection; risk perception

1   引言（Introduction）

當今随着互联网的快速发展，海量非结构化数据对系统存储搜索等实时响应性能要求也相应提高。传统的关系型数据库已不能满足大数据环境下的响应需求，非关系型数据库[1]（Not Only SQL，NoSQL）应运而生。与传统的关系型数据库相比，NoSQL数据库不预定义数据模式和表结构，存储类型灵活，并发性能高，可扩展性强。但相较于关系型数据库遵循严格的一致性ACID原则，NoSQL数据库则遵循CAP理论[2]。NoSQL数据库专注于性能和灵活性，其极少内置完整的安全机制[3]。同时NoSQL数据库普遍采用REST的数据接口进行操作，即可通过URL进行数据库的相关操作，这使得NoSQL数据库存在数据安全问题的隐患。Elastic是一个基于Lucene的NoSQL数据库。Elasticsearch是该数据库的搜索引擎，广泛应用于海量数据的搜索功能[4]。本文以网络设备搜索引擎Shodan[5]上可探测的Elastic数据库为研究对象，以主动探测的方式判别是否存在风险，设计实现Elastic数据库风险感知系统。……