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面试题:CouchDB查询视图排序的权限控制与安全保障策略

假设你正在使用CouchDB构建一个多用户系统,不同用户对查询视图排序结果有不同的访问权限。描述如何设计一套全面的权限控制机制,确保只有授权用户能够获取特定排序的视图数据,并且防止未授权用户通过非法手段篡改排序规则或数据,同时要考虑到CouchDB的架构特点和性能影响。
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数据库CouchDB

知识考点

AI 面试

面试题答案

一键面试

1. 基于文档和视图设计的权限控制

  • 文档级别权限
    • 在CouchDB中,每个文档都可以包含一个_security字段。通过在_security字段中定义不同用户或用户组的读写权限来控制对文档的访问。例如:
{
  "_id": "example_doc",
  "_security": {
    "admins": {
      "names": ["admin_user"],
      "roles": []
    },
    "readers": {
      "names": ["user1", "user2"],
      "roles": []
    }
  },
  "data": "..."
}
  • 只有在readers中的用户才能读取该文档,只有admins中的用户才能写入或修改文档。
  • 视图级别权限
    • 视图本身并不直接支持像文档那样细粒度的权限控制。但可以通过设计视图来间接实现。例如,可以创建多个视图,每个视图根据不同的用户权限需求进行设计。比如,为管理员用户创建一个包含所有数据且按照特定管理需求排序的视图,为普通用户创建一个只包含其有权限访问的数据且按用户可见的规则排序的视图。

2. 防止非法篡改排序规则

  • 使用签名和验证
    • 在客户端生成排序请求时,对请求参数进行签名。例如,使用HMAC(Hash - based Message Authentication Code)算法,结合服务器和客户端共享的密钥对排序参数进行签名。服务器在接收到请求后,重新计算签名并与客户端发送的签名进行比对。如果签名一致,则认为请求是合法的,没有被篡改。
    • 示例代码(Python示例,假设使用hmac库):
import hmac
import hashlib

# 共享密钥
secret_key = b'shared_secret'
sort_params = 'key1=value1&key2=value2'  # 排序参数
message = sort_params.encode('utf - 8')
signature = hmac.new(secret_key, message, hashlib.sha256).hexdigest()

# 在服务器端验证签名
received_signature = '...'  # 从客户端接收到的签名
new_signature = hmac.new(secret_key, message, hashlib.sha256).hexdigest()
if new_signature == received_signature:
    # 处理请求
    pass
else:
    # 拒绝请求
    pass
  • 服务器端验证和过滤
    • 服务器端只接受预定义的、合法的排序规则。在接收到查询请求时,对排序参数进行严格的验证和过滤。例如,如果只允许按created_at字段升序或降序排序,那么服务器端检查请求中的排序参数是否是sort=created_at:ascsort=created_at:desc,其他形式的排序参数直接拒绝。

3. 考虑CouchDB架构特点和性能影响

  • 架构特点
    • CouchDB是基于文档的数据库,数据以JSON格式存储。视图是基于文档数据的索引,通过MapReduce函数生成。在设计权限控制机制时,要利用这些特点。例如,在_security字段设置权限时,遵循CouchDB对文档权限的处理逻辑。对于视图,要确保MapReduce函数的设计不会因为权限控制而过于复杂,以免影响性能。
  • 性能影响
    • 文档权限:过多的文档级权限设置可能会导致性能下降,因为每次文档读取或写入都需要检查权限。尽量将用户分组,减少权限设置的重复。例如,将具有相同权限的用户归为一个角色,在_security字段中通过角色来设置权限,而不是逐个用户设置。
    • 视图权限:过多的视图可能会占用更多的磁盘空间和内存,因为每个视图都有自己的索引。尽量合并相似功能的视图,通过参数化视图来满足不同用户的需求,而不是创建大量完全独立的视图。同时,在设计视图的MapReduce函数时,要确保其高效性,避免复杂的计算和过多的中间数据生成。