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摘 要:云计算严格来说并不是一种真正新的技术,而是并行计算等计算模式的进一步演进,是一种新兴的计算模式,它建立在虚拟技术、分布式计算、效用计算、网络技术、web和软件服务技术、网格技术等相关技术近十年来的发展上,它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上,使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务。
关键词:云计算;安全问题;对策
一、云计算概述
云计算以虚拟化技术为核心,虚拟化技术将共享的硬件和软件资源抽象化成一个统一的资源池,通过互联网这个载体,向用户按需地提供所需的资源。云计算严格来说并不是一种真正新的技术,而是并行计算等计算模式的进一步演进,是一种新兴的计算模式,它建立在虚拟技术、分布式计算、效用计算、网络技术、web和软件服务技术、网格技术等相关技术近十年来的发展上,它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上,使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务。
云计算的特点在于多用户共享、大数据处理与大数据存储,有如下几大特性:
(一)虚拟化。虚拟化技术是云计算的核心,通过虚拟化,云计算可向用户动态地提供所需资源。虚拟化可以将多台服务器虚拟化成统一的资源提供给用户,用户可以在任意位置透明地使用所需资源,使用终端从云中获取的服务,而无需关心具体实现和细节。
(二)大规模。云计算是一种分布式计算模式,处理大数据集,并存储海量数据。云计算本身的规模以及其处理数据的规模都很大,这样才能体现出其优势。
(三)多用户。云计算可以向许多用户提供服务,用户不仅在数量上多,在种类上也多。云平台可以满足多個用户的不同需求。
(四)可靠性高。云计算利用其容错机制来实现服务的不中断,因此具有高可靠性的特性。
(五)按需服务。云服务可以按用户的需求定制,按用户的需求进行供应。用户按需使用云资源,无需考虑未来需求的增长。
(六)可伸缩性。云计算的规模可以动态扩展,根据应用和用户规模的增加动态地扩充。
(七)经济性。云计算具有低成本的优势,云计算服务提供商和用户都能使用廉价的云平台或服务。
二、云计算工作中的安全问题
随着云计算的不断普及,其发展面临着许多关键性问题,而安全问题首当其冲,越来越受到人们的关注。云计算具有虚拟化、动态伸缩以及成本低廉等特点,这些特点可以很好地解决大数据时代的各种问题,从而使云计算已经成为当今互联网得以发展的基石。而云计算的安全问题已经成为阻碍云计算发展的最主要的问题之一,其中不仅包含传统IT系统中存在的安全问题,也面临着由于云计算本身的特点产生的新的安全问题。云计算的服务模式从下层的IaaS层到上层的SaaS层都会向用户提供不同的服务和接口,这就导致了不同服务层会有不同的安全问题。
(一)IaaS层安全问题。IaaS层会向用户提供所有设施的使用权,因此IaaS层的安全问题是最多的,主要如下:
1、物理实体安全问题。物理实体安全包括服务器、通信网络、电源等设施的安全,是整个云计算系统安全的基础和前提。云计算相比传统IT系统,其物理实体安全问题产生的影响更为广泛。
2、虚拟化安全问题。这是IaaS层主要的安全问题,主要包括虚拟化软件本身的安全问题和虚拟主机的安全问题。主要面临的威胁有用户实例的非授权访问和非法删除、用户劫持、攻击没有防火墙的虚拟主机、内嵌在虚拟镜像组件中的木马等。
3、数据安全问题。主要包括数据传输和数据存储方面的安全问题。数据的传输分为用户与云平台数据传输和云平台内部数据传输,它们产生的安全问题也不相同,前者一般是加密的,而后者一般是非加密的,因此后者是数据传输方面的主要安全问题。数据存储安全主要涉及数据的保密性、完整性和可用性三个方面,这几个方面的安全可以通过身份验证、访问管理以及冗余备份的机制来保证。而数据存储中的数据残留问题则是数据存储安全中经常被忽视的问题。
4、接口安全问题。IaaS层主要通过接口或API向用户提供特定的服务,若接口和API本身不安全,尤其是提供加密、认证、访问控制的服务接口必须能够保证不会被偶然或恶意地规避,否则将会威胁整个系统的安全。
5、应用程序安全问题。用户在IaaS层的自由度较大,云服务提供商不了解用户的操作系统实例以及应用程序的运行情况,因此如何及时发现、处理和隔离不安全的应用程序是其面临的主要安全问题。
6、共享技术带来的安全问题。IaaS层如果不能有效地管理和隔绝使用底层基础架构的用户,可能会造成用户对共享资源的非法使用,甚至是内部用户之间的互相攻击。
(二)PaaS层安全问题分析。
1、接口的安全问题。除了与IaaS层同样的接口安全问题,还存在PaaS层特有的问题,就是各个云服务提供商提供的接口不统一,因此云平台提供的安全保障也是不一样的,这就会导致在某一个云平台上安全的应用程序移植到另一个云平台后变得不再安全。
2、数据安全问题。因为加密后的数据将无法被索引和查询,因此应用程序使用的静态数据是不加密的,这就导致数据很有可能被窃取。
3、模块整合安全问题。PaaS层将一些底层的服务集合起来,然后以一个统一的接口向用户提供服务,但由于缺少相关的标准,无法评估和保证这种集成后的服务模块的安全性和可靠性。
(三)SaaS层安全问题分析。
1、权限管理的安全问题。在SaaS层中,身份验证与访问控制等权限管理手段是用户可用的重要安全控制手段,但其目前还未实现细粒度访问控制,存在着访问控制标准不一致的问题。
2、云服务不透明问题。SaaS层不提供开放的服务接口,用户直接使用服务,因此无法评估整个云平台的安全性,使用户数据受到未知安全风险的威胁。
3、数据处理的安全问题。与PaaS层的数据安全问题相同,但其风险比PaaS层更大。
三、对云计算安全问题的对策和防范措施
目前针对云计算的安全问题,业界的研究机构提出了一些对策和防范措施。
(1)容灾和备份。如遇到自然灾害、系统故障或人为失误等情况造成数据丢失和服务间断,云平台可以切换备用站点继续提供服务并采用相应备份恢复数据,以提供云服务的可靠性。现在主要的容灾与备份解决方案有HDFS(Hadoop Distributed File System)的冗余存储方案和异地灾难备份机制。
(2)用户认证和授权。是指授权合法用户进入系统和访问数据,保证资源的保密性以及免被非授权使用,有效地帮助系统实现资源的安全管理和使用。
(3)数据加密。静态存储状态的数据可以采用传统的数据加密方式;传输状态的数据可以采用SSL和TLS协议在传输层对数据进行加密,防止数据被截取和窃听;处理状态的数据可以采用完全动态加密算法来避免数据泄露。
(4)虚拟安全技术。虚拟化安全是云计算安全的基础,其面临的问题有虚拟机本身的安全和用户与虚拟机之间的隔离问题。
(5)可信云计算。将可信云与安全云相融合,将可信计算技术融入云计算环境,可以组合使用或分开使用,向用户提供可信赖的云计算服务。
(6)云中数据销毁技术。在指定的时刻将相关数据销毁,并使用数据覆写等销毁技术,消除数据删除后被恶意恢复的可能性,解决数据残留问题。
参考文献
[1]蔡艳 蔡豪;浅谈云计算中的网络安全问题及措施[J];无线互联科技;2015年 第23期
[2]张菁菁.新时期云计算环境下的计算机网络安全技术研究[J];中国新通信;2016年第04期
关键词:云计算;安全问题;对策
一、云计算概述
云计算以虚拟化技术为核心,虚拟化技术将共享的硬件和软件资源抽象化成一个统一的资源池,通过互联网这个载体,向用户按需地提供所需的资源。云计算严格来说并不是一种真正新的技术,而是并行计算等计算模式的进一步演进,是一种新兴的计算模式,它建立在虚拟技术、分布式计算、效用计算、网络技术、web和软件服务技术、网格技术等相关技术近十年来的发展上,它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上,使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务。
云计算的特点在于多用户共享、大数据处理与大数据存储,有如下几大特性:
(一)虚拟化。虚拟化技术是云计算的核心,通过虚拟化,云计算可向用户动态地提供所需资源。虚拟化可以将多台服务器虚拟化成统一的资源提供给用户,用户可以在任意位置透明地使用所需资源,使用终端从云中获取的服务,而无需关心具体实现和细节。
(二)大规模。云计算是一种分布式计算模式,处理大数据集,并存储海量数据。云计算本身的规模以及其处理数据的规模都很大,这样才能体现出其优势。
(三)多用户。云计算可以向许多用户提供服务,用户不仅在数量上多,在种类上也多。云平台可以满足多個用户的不同需求。
(四)可靠性高。云计算利用其容错机制来实现服务的不中断,因此具有高可靠性的特性。
(五)按需服务。云服务可以按用户的需求定制,按用户的需求进行供应。用户按需使用云资源,无需考虑未来需求的增长。
(六)可伸缩性。云计算的规模可以动态扩展,根据应用和用户规模的增加动态地扩充。
(七)经济性。云计算具有低成本的优势,云计算服务提供商和用户都能使用廉价的云平台或服务。
二、云计算工作中的安全问题
随着云计算的不断普及,其发展面临着许多关键性问题,而安全问题首当其冲,越来越受到人们的关注。云计算具有虚拟化、动态伸缩以及成本低廉等特点,这些特点可以很好地解决大数据时代的各种问题,从而使云计算已经成为当今互联网得以发展的基石。而云计算的安全问题已经成为阻碍云计算发展的最主要的问题之一,其中不仅包含传统IT系统中存在的安全问题,也面临着由于云计算本身的特点产生的新的安全问题。云计算的服务模式从下层的IaaS层到上层的SaaS层都会向用户提供不同的服务和接口,这就导致了不同服务层会有不同的安全问题。
(一)IaaS层安全问题。IaaS层会向用户提供所有设施的使用权,因此IaaS层的安全问题是最多的,主要如下:
1、物理实体安全问题。物理实体安全包括服务器、通信网络、电源等设施的安全,是整个云计算系统安全的基础和前提。云计算相比传统IT系统,其物理实体安全问题产生的影响更为广泛。
2、虚拟化安全问题。这是IaaS层主要的安全问题,主要包括虚拟化软件本身的安全问题和虚拟主机的安全问题。主要面临的威胁有用户实例的非授权访问和非法删除、用户劫持、攻击没有防火墙的虚拟主机、内嵌在虚拟镜像组件中的木马等。
3、数据安全问题。主要包括数据传输和数据存储方面的安全问题。数据的传输分为用户与云平台数据传输和云平台内部数据传输,它们产生的安全问题也不相同,前者一般是加密的,而后者一般是非加密的,因此后者是数据传输方面的主要安全问题。数据存储安全主要涉及数据的保密性、完整性和可用性三个方面,这几个方面的安全可以通过身份验证、访问管理以及冗余备份的机制来保证。而数据存储中的数据残留问题则是数据存储安全中经常被忽视的问题。
4、接口安全问题。IaaS层主要通过接口或API向用户提供特定的服务,若接口和API本身不安全,尤其是提供加密、认证、访问控制的服务接口必须能够保证不会被偶然或恶意地规避,否则将会威胁整个系统的安全。
5、应用程序安全问题。用户在IaaS层的自由度较大,云服务提供商不了解用户的操作系统实例以及应用程序的运行情况,因此如何及时发现、处理和隔离不安全的应用程序是其面临的主要安全问题。
6、共享技术带来的安全问题。IaaS层如果不能有效地管理和隔绝使用底层基础架构的用户,可能会造成用户对共享资源的非法使用,甚至是内部用户之间的互相攻击。
(二)PaaS层安全问题分析。
1、接口的安全问题。除了与IaaS层同样的接口安全问题,还存在PaaS层特有的问题,就是各个云服务提供商提供的接口不统一,因此云平台提供的安全保障也是不一样的,这就会导致在某一个云平台上安全的应用程序移植到另一个云平台后变得不再安全。
2、数据安全问题。因为加密后的数据将无法被索引和查询,因此应用程序使用的静态数据是不加密的,这就导致数据很有可能被窃取。
3、模块整合安全问题。PaaS层将一些底层的服务集合起来,然后以一个统一的接口向用户提供服务,但由于缺少相关的标准,无法评估和保证这种集成后的服务模块的安全性和可靠性。
(三)SaaS层安全问题分析。
1、权限管理的安全问题。在SaaS层中,身份验证与访问控制等权限管理手段是用户可用的重要安全控制手段,但其目前还未实现细粒度访问控制,存在着访问控制标准不一致的问题。
2、云服务不透明问题。SaaS层不提供开放的服务接口,用户直接使用服务,因此无法评估整个云平台的安全性,使用户数据受到未知安全风险的威胁。
3、数据处理的安全问题。与PaaS层的数据安全问题相同,但其风险比PaaS层更大。
三、对云计算安全问题的对策和防范措施
目前针对云计算的安全问题,业界的研究机构提出了一些对策和防范措施。
(1)容灾和备份。如遇到自然灾害、系统故障或人为失误等情况造成数据丢失和服务间断,云平台可以切换备用站点继续提供服务并采用相应备份恢复数据,以提供云服务的可靠性。现在主要的容灾与备份解决方案有HDFS(Hadoop Distributed File System)的冗余存储方案和异地灾难备份机制。
(2)用户认证和授权。是指授权合法用户进入系统和访问数据,保证资源的保密性以及免被非授权使用,有效地帮助系统实现资源的安全管理和使用。
(3)数据加密。静态存储状态的数据可以采用传统的数据加密方式;传输状态的数据可以采用SSL和TLS协议在传输层对数据进行加密,防止数据被截取和窃听;处理状态的数据可以采用完全动态加密算法来避免数据泄露。
(4)虚拟安全技术。虚拟化安全是云计算安全的基础,其面临的问题有虚拟机本身的安全和用户与虚拟机之间的隔离问题。
(5)可信云计算。将可信云与安全云相融合,将可信计算技术融入云计算环境,可以组合使用或分开使用,向用户提供可信赖的云计算服务。
(6)云中数据销毁技术。在指定的时刻将相关数据销毁,并使用数据覆写等销毁技术,消除数据删除后被恶意恢复的可能性,解决数据残留问题。
参考文献
[1]蔡艳 蔡豪;浅谈云计算中的网络安全问题及措施[J];无线互联科技;2015年 第23期
[2]张菁菁.新时期云计算环境下的计算机网络安全技术研究[J];中国新通信;2016年第04期