ACID
ACID
ACIDの定義
ACIDはAtomicity（原子性）、Consistency（一貫性）、Isolation（独立性）、Durability（永続性）の頭字語です。 サイバーセキュリティの文脈では、ACIDはデータベースシステムにおけるトランザクションの信頼性を保証するための一連の特性を指します。
ACIDの動作原理
1. 原子性: 原子性は、各トランザクションが単一の単位として扱われ、完全に完了するか全く完了しないかのどちらかであることを保証します。この特性は、トランザクションのいずれかの部分が失敗した場合、データベースはトランザクション前の状態に戻り、データに変更が加えられないことを保証します。 例えば、2つの銀行口座間で資金を移動する際に途中で失敗した場合、トランザクション全体がロールバックされ、口座は元の状態に戻されます。
2. 一貫性: 一貫性は、トランザクションの実行前後でデータベースが一貫した状態を維持することを保証します。これにより、データの破損や整合性の問題が防止されます。この特性は、有効なデータのみがデータベースに書き込まれ、すべての整合性制約が満たされることを保証します。例えば、すべてのメールアドレスが一意である必要があるというルールがデータベースに適用されている場合、一貫性の特性は、このルールに違反しようとする試みが拒否され、データの整合性が維持されることを保証します。
3. 独立性: 独立性は、複数のトランザクションが同時に実行されても結果に影響を与えないことを保証します。各トランザクションは独立しており、他の進行中のトランザクションに干渉しません。この特性は、「ダーティリード」や「更新の逸失」と呼ばれる現象を防ぎます。これにより、1つのトランザクションが別のトランザクションによって変更されているデータを読むことを防ぎます。独立性のレベル（Read Uncommitted、Read Committed、Repeatable Read、Serializableなど）は、データベースシステムによって提供される独立性の程度を決定します。
4. 永続性: 永続性は、システムの失敗やクラッシュが発生しても、コミットされたトランザクションがシステムに残ることを保証します。この特性は、トランザクションがコミットされると、その変更がデータベースに永続的に保存され、後続の失敗を乗り越えることを保証します。永続性は通常、トランザクションログレコードをディスクのような安定したストレージに書き込むことによって達成されます。これらのログは、失敗後にデータベースを一貫した状態に回復するために使用できます。
ACID関連リスクの予防ヒント
データベーストランザクションの信頼性とセキュリティを確保するためには、いくつかの予防ヒントに従うことが重要です。
ACID特性に準拠するデータベース管理システム（DBMS）を選択する: センシティブまたは重要なデータを管理する際には、ACID特性をサポートするDBMSを選択することが重要です。Oracle、Microsoft SQL Server、PostgreSQLのような一般的なDBMSはACIDに準拠していることで知られています。
定期的にデータベースをバックアップする: 定期的にデータベースをバックアップすることは、システム障害が発生した場合にデータを妥協なく回復できるようにするために重要です。これらのバックアップは、不正アクセスや紛失を防ぐために安全に保管されるべきです。
アクセス制御と監視を実装する: アクセス制御を実装することで、データベースへの不正アクセスを防ぎ、データの整合性と一貫性を維持します。また、疑わしい活動や異常を検出して対応するための監視機構を整備しておく必要があります。
関連用語
ACIDの文脈で理解することが重要な関連用語をいくつか紹介します。
CAP定理
CAP定理、またはBrewerの定理として知られるものは、分散コンピュータシステムでは、Consistency（一貫性）、Availability（可用性）、Partition tolerance（分割耐性）の3つすべてを同時に保証することは不可能であると述べています。ネットワーク分割が発生した場合、分散システムは一貫性と可用性のいずれかを選択しなければならないということを示しています。この定理は、分散データベースの設計や運用に対して重要な影響を及ぼします。
分散データベース
分散データベースは、異なる場所に位置する2つ以上のデータファイルから構成され、データ通信ネットワークによって接続されています。このタイプのデータベースは、組織が複数の場所にわたってデータを保存および管理することを可能にし、パフォーマンスの向上、拡張性の向上、耐障害性の向上などの利点を提供します。ただし、データの一貫性の管理と、サイト間の同期の保証は、分散データベースシステムでは課題となることがあります。