데이터 무결성

3. 무결성 유형

데이터 무결성은 일반적으로 일련의 무결성 제한이나 규칙에 의해 데이터베이스 시스템이 강제한다. 이러한 종류의 무결성 제한들은 관계형 데이터 모델의 기본 기능의 일부로 볼 수 있다.

데이터 무결성의 유형은 다음과 같다.

많은 관계형 데이터베이스 관리 시스템(RDBMS)에서는 데이터베이스 내의 '''데이터 무결성'''을 보장하기 위해 고유 제약 조건이나 CHECK 제약 조건, 또는 엔티티 간 참조 무결성을 유지하기 위한 제약 등을 설정하는 기능이 있다.

참조 무결성은 예를 들어 여성 A와 남성 B가 부부라면 여성 A의 배우자의 배우자가 여성 A라는 것을 말한다. 여성 A의 배우자의 배우자가 여성 C라면 해당 데이터는 정확성과 유효성에 문제가 있는 것이다. 즉, 데이터 무결성에 문제가 있다. 이 배우자의 예는 상호 참조라고 불리는 관계의 정규화가 불충분한 상태이며, 관계의 정규화가 불충분하면 데이터 무결성을 유지하기 어려워진다.^[23]

암호 이론과 컴퓨터 보안에서 완전성은 데이터의 유효성을 의미하며, 다음과 같은 사항으로 인해 손상될 수 있다.

• 악의적인 변경: 공격자가 은행 거래 금액 등의 값을 변조하거나, 인증 서류를 위조하는 것.
• 사고로 인한 변경: 데이터 전송 시 오류나 하드 디스크의 헤드 크래시 등.

3. 1. 물리적 무결성

3. 2. 논리적 무결성

4. 관계형 데이터베이스에서의 무결성

관계형 데이터베이스에서 데이터 무결성은 데이터베이스 내 데이터의 정확성과 유효성을 의미한다.^[23] 많은 관계형 데이터베이스 관리 시스템(RDBMS)에서는 데이터베이스 내의 데이터 무결성을 보장하기 위해 고유 제약 조건, CHECK 제약 조건, 엔티티 간 참조 무결성을 유지하기 위한 제약 등을 설정하는 기능을 제공한다.^[24]

예를 들어, 여성 A와 남성 B가 부부라면 여성 A의 배우자는 남성 B이고, 남성 B의 배우자는 여성 A여야 한다. 만약 여성 A의 배우자가 남성 B인데, 남성 B의 배우자가 여성 C라면 데이터 무결성에 문제가 있는 것이다. 이처럼 상호 참조 관계에서 관계의 정규화가 불충분하면 데이터 무결성을 유지하기 어려워진다.

4. 1. 무결성 제약 조건

• 개체 무결성(Entity integrity)은 고유 키(유일 키)의 개념과 관련된다. 개체 무결성은 모든 테이블이 기본 키(primary key)를 가져야 하며, 기본 키로 선택된 열은 고유해야 하고 빈 값은 허용하지 않음을 규정한다.
• 참조 무결성(Referential integrity)은 외래 키(외부 키)의 개념과 관련된다. 참조 무결성 규칙은 모든 외래 키 값은 두 가지 상태 가운데 하나에만 속함을 규정한다. 일반적인 상태는 외래 키 값이 데이터베이스의 특정 테이블의 기본 키 값을 참조하는 것이다. 때때로 이는 비즈니스의 규칙에 따라 달라질 수 있으며, 외래 키 값은 빈 값을 허용한다.
• 범위 무결성(Domain integrity)은 정의된 범위에서 관계형 데이터베이스의 모든 열이 선언되도록 규정한다.
• 사용자 정의 무결성은 개체, 도메인 및 참조 무결성 범주에 속하지 않는 사용자가 지정한 규칙 집합을 나타낸다.

4. 2. 참조 무결성 유지 메커니즘

5. 파일 시스템에서의 무결성

다양한 연구 결과에 따르면, 널리 사용되는 파일 시스템(UFS, Ext, XFS, JFS, NTFS)과 하드웨어 RAID 솔루션 모두 데이터 무결성 문제에 대한 충분한 보호를 제공하지 못하는 것으로 나타났다.^{[5][6][7][8][9]}

일부 파일 시스템(Btrfs 및 ZFS)은 무결성 검사(checksumming)를 위한 내부 데이터 및 메타데이터를 제공하여 무음 데이터 손상을 감지하고 데이터 무결성을 향상시킨다. 이러한 방식으로 손상이 감지되고 해당 파일 시스템에서 제공하는 내부 RAID 메커니즘이 사용되는 경우, 이러한 파일 시스템은 손상된 데이터를 투명하게 재구성할 수도 있다.^[10] 이 접근 방식은 일반적으로 엔드 투 엔드 데이터 보호라고 알려진 전체 데이터 경로를 포괄하는 향상된 데이터 무결성 보호를 가능하게 한다.^[11]

6. 정보 보안에서의 무결성

데이터 무결성은 데이터 손상의 반대 개념이다.^[4] 정보의 의도하지 않은 변경을 방지하는 것을 목표로 한다. 데이터 무결성은 무단 접근으로부터 데이터를 보호하는 데이터 보안과는 혼동해서는 안 된다.

암호 이론과 컴퓨터 보안에서, 완전성은 데이터의 유효성을 의미한다. 완전성은 다음과 같은 사항으로 인해 손상될 수 있다.

• 악의적인 변경: 공격자가 은행 거래 금액 등의 값을 변조하거나, 인증 서류를 위조하는 것.
• 사고로 인한 변경: 데이터 전송 시 오류나 하드 디스크의 헤드 크래시 등.

7. 다양한 산업 분야에서의 데이터 무결성

의약품 제조 분야에서는 GMP를 통해 데이터 무결성을 관리한다. 미국 식품의약국(FDA)은 제약 제조업체가 준수해야 할 데이터 무결성 지침(미국 연방 규정 21 CFR Part 210–212)을 마련했다.^[12] 영국(2015년), 스위스(2016년), 호주(2017년)도 유사한 지침을 발표했다.^[13] 의료 기기 제조 분야에서는 ISO 13485, ISO 14155, ISO 5840 등의 표준이 데이터 무결성을 다룬다.^[14]

금융산업규제국(FINRA)은 2017년 초 자동 거래 및 자금 이동 감시 시스템의 데이터 무결성 문제를 지적하며 데이터 무결성 프로그램 개발을 우선시하겠다고 밝혔다.^[15] 2018년 초에는 데이터 무결성에 대한 접근 방식을 기업의 기술 변경 관리 정책 및 절차, 재무부 증권 검토로 확대한다고 발표했다.^[16]

광업^[17] 및 제품 제조^[18] 분야에서도 자동화 및 생산 모니터링 자산의 데이터 무결성이 중요해지고 있다. 클라우드 스토리지 제공업체는 고객 데이터의 무결성과 출처를 보장하고 위반 사항을 추적하는 데 어려움을 겪고 있다.^[19][20][21]

참조

_[1] 웹사이트 IS Practitioners' Views on Core Concepts of Information Integrity http://www.fdewb.uni[...] Elsevier 2011-08-12
_[2] 웹사이트 What is Data Integrity? Learn How to Ensure Database Data Integrity via Checks, Tests, & Best Practices https://www.veracode[...]
_[3] 웹사이트 What is Data Integrity? Data Protection 101 https://digitalguard[...]
_[4] 서적 From the book: Uberveillance and the Social Implications of Microchip Implants: Emerging Page 40 https://books.google[...]
_[5] 웹사이트 IRON FILE SYSTEMS http://pages.cs.wisc[...] University of Wisconsin-Madison 2012-06-09
_[6] 웹사이트 Parity Lost and Parity Regained http://www.cs.wisc.e[...]
_[7] 웹사이트 An Analysis of Data Corruption in the Storage Stack http://www.cs.wisc.e[...]
_[8] 웹사이트 Impact of Disk Corruption on Open-Source DBMS http://www.cs.wisc.e[...]
_[9] 웹사이트 Baarf.com http://www.baarf.com[...] Baarf.com 2011-11-04
_[10] 웹사이트 How I Use the Advanced Capabilities of Btrfs http://www.oracle.co[...] 2012-08
_[11] 웹사이트 Q111972797 2014-01-02
_[12] 웹사이트 Data Integrity and Compliance with CGMP: Guidance for Industry https://www.fda.gov/[...] U.S. Food and Drug Administration 2016-04
_[13] 웹사이트 Data Integrity Guidance Around the World https://www.contract[...] Rodman Media 2017-07-18
_[14] 웹사이트 Data Integrity: A perspective from the medical device regulatory and standards framework https://www.pda.org/[...] Parenteral Drug Association 2015-05-12
_[15] 웹사이트 2017 Regulatory and Examination Priorities Letter http://www.finra.org[...] Financial Industry Regulatory Authority 2017-01-04
_[16] 웹사이트 2018 Regulatory and Examination Priorities Letter http://www.finra.org[...] Financial Industry Regulatory Authority 2018-01-08
_[17] 웹사이트 Data Integrity: Enabling Effective Decisions in Mining Operations https://www.accentur[...] Accenture 2016
_[18] 웹사이트 Industry 4.0 and Cyber-Physical Systems Raise the Data Integrity Imperative https://nymi.com/blo[...] Nymi, Inc 2017-10-24
_[19] 간행물 Data integrity in cloud storage
_[20] 간행물 A survey of cloud computing data integrity schemes: Design challenges, taxonomy and future trends
_[21] 간행물 Provenance based data integrity checking and verification in cloud environments
_[22] 문서 但し一夫多妻制の場合は、Aliceの夫Bobの妻がCatherineである可能性があるので、その場合には[[데이터베이스 설계]]に問題がある
_[23] 문서 一般に、該当情報に関する[[주 키]]をもつ表(テーブル)
_[24] 문서 一般に、該当情報に関する[[외부 키]]をもつ表(テーブル)
_[25] 웹인용 IS Practitioners' Views on Core Concepts of Information Integrity http://www.fdewb.uni[...] Elsevier 2011-08-12