[发明专利]一种适用于实时数据库的安全并发控制方法

说明书

本发明公开了一种适用于实时数据库的安全并发控制方法，当事务队列到达实时数据库应用系统时，从事务队列中找出最高、低优先级和最高、低安全级；队列中的锁申请事务Ti申请对资源进行操作，通过分别比较Ti和锁持有事务Tj的安全级及优先级，并引入可调节安全因子来解决事务冲突；在执行锁持有事务过程中利用原子操作循环队列思想，先执行读操作，尽量用写操作中的数据响应后面的读操作，减少了访问数据库的次数，将写操作中的数据写入高速缓存的任务由Cache Manager负责，另外，从高速缓存读数据耗时远小于访问一次数据库耗时，因此，有利于事务更好的满足其截止日期，使事务尽早完成，提高了性能和效率以及系统的实时性。

技术领域

本发明属于实时数据库安全领域，涉及实时数据库并发控制技术、隐蔽通道安全性问题以及实时响应问题，实现实时数据库系统的安全性与实时性要求。

背景技术

传统的高优先级两段锁并发控制协议(HP-2PL)根据事务的优先级，确定是否提交申请锁的事务。当发生冲突时，优先级牺牲方法(PS)解决冲突的方式为：当持有锁的事务比申请锁事务优先级高时，则夭折重启申请锁事务；否则，提交申请锁的事务，并夭折重启持有锁的事务。从安全角度看，PS策略没有考虑事务的安全级别，因此有可能在被夭折重启事务和提交事务之间产生隐蔽通道而导致不安全性。

以下基于HP-2PL协议对安全性与实时性的冲突问题进行分析。假设TA为锁请求事务，TB为锁持有事务，P(TA)和E(TA)分别为TA的优先级和安全级别。由事务优先级分配策略可知两待执行事务优先级不存在相等的情况。表1列出了TA锁请求事务和TB锁持有事务的优先级和访问级别的组合可能：(设PHigh>Plow；EHigh>EEq>ELow)

表1.事务TA和TB之间的优先级和安全级别的组合情况

	Case1	Case2	Case3	Case4	Case5	Case6
P(TA)	PLow	PHigh	PLow	PHigh	PLow	PHigh
E(TA)	EHigh	ELow	EEq	EEq	ELow	EHigh
P(TB)	PHigh	PLow	PHigh	PLow	PHigh	PLow
E(TB)	ELow	EHigh	EEq	EEq	EHigh	ELow