随着信息技术的发展,人们对信息系统的依赖程度越来越高。在享受计算机技术带来便捷服务的同时,信息系统的安全问题已经引起人们的极大关注。数据库作为现代计算环境中的一个核心组成部分,其安全性至关重要。加密是一种保证数据安全的有效手段,通过加密存储数据,数据库的很多安全问题都可以得到解决。但是,与网络通讯时的加密不同,密文数据库中由于数据是长期存放的,所以加密密钥不能随用随清。因此,产生和保护这些密钥,使其在从产生到消亡这段长时间内确保不会被泄漏,便对密钥管理提出了严格的要求。同时,数据库客体之间隐含着复杂的逻辑关系,一个逻辑结构可能对应着多个数据库物理客体,所以数据库加密不仅密钥量大,而且组织和存储工作比较复杂,需要对密钥实现实时高效的管理。为此,本文针对一种典型库外加密方案——数据库安全管理插件,研究了其密钥管理问题,文章的主要研究工作有以下方面:首先,在二级密钥管理的框架下,针对当采用数据字段加密粒度时工作密钥数量多、安全性差和难于管理的问题,本文在深入研究现有的密钥管理技术、加密技术、访问控制技术以及XML技术的基础上,提出了基于XML的工作密钥管理方案,并对其效率和安全性进行了实验论证,重点解决了大量工作密钥的安全存储和高效管理问题,以提高密文数据库的安全性。其次,存放工作密钥及加密信息的容器本文称之为密钥字典,在安全插件系统中处于核心的地位,系统中各模块的运行都需要其存储的加密信息的支持,因此,极易受到恶意的攻击,仅仅依靠主密钥的加密,不足以保证其安全性和完整性。本文在研究了现有水印算法的基础上,结合XML特点与密钥字典的结构特点,设计了一种空间域脆弱水印算法,在未加入冗余信息的情况下,通过对密钥字典中对称单元的分组和相对位置的改变来嵌入和提取水印。实验表明此水印算法对篡改、非法插入、恶意删除等攻击具有很好的检测能力和一定的定位能力,从而进一步保证了密文数据库的安全性。