云计算环境下的信息安全探究
作者 : 未知

  摘 要: 基于互联网的云计算是一种新兴的计算机技术,是互联网的发展方向,可以方便用户安全可靠的使用互联网共享资源,云计算发展的关键问题是云计算环境下的信息安全问题,本文分析了云计算环境下存在的信息安全隐患,并提出了相应的解决方案,以加快云计算的广泛应用和发展。
  关键词: 云计算;信息安全;网络
  引言
  随着科技的飞速发展,互联网快速发展,已经成为人们工作生活中不可或缺的一部分。互联网计算服务模式已经不能满足计算机存储、数据空间匮乏等带来的一系列的问题,云计算(Cloud Computing)应运而生。众多计算机节点结合起来,互联网用户在“云端”实现业务办理,云计算带来利好的同时,也存在用户信息安全的问题。2009年初,亚马逊的云存储S3连续4小时出现故障;时隔一个月,谷歌声称由于疏忽泄露了客户的信息;微软公司也承认了其云计算平台有运行中断的现象出现。如何在“云端”便利的实现用户的数据与处理,便于用户高效实用共享资源的同时,保证用户信息的安全与隐私,云计算信息的安全性和可靠性是云计算环境下值得探讨的重要问题。
  云计算概述
  云计算概念及体系架构
  云计算是上世纪九十年代由IBM首先提出的,开始仅限于超级计算机,随着网络技术的发展,云计算应用面得到广泛扩展。云计算是一种基于互联网的计算方式,可以方便的按需访问网络、存储设备、应用程序等。云计算是在分布式处理、并行处理和网络计算发展的基础上出现的一种新型的计算模型[1],在分布式环境下,提供数据和网络服务。用户可以在任意计算机终端将数据资源交由网络处理并储存,不需占用用户自己的硬件资源,在需要时可以随意访问存储系统并得到相关数据。狭义的讲,云计算是指IT基础设施通过网络按需获得资源的交付和使用模式;广义的讲,通过网络按需获取服务的交付和使用模式。简单来说,云计算就是把客户的所有数据交由网络处理,设置企业数据中心对客户的数据进行处理,通过一个数据中心向客户提供服务,客户可以使用不同的终端进行操作,云计算为客户节省大量硬件资源。
  云计算体系分为三个层,管理层、应用层和访问层。管理层解决资源共享问题,应用层实现以何种方式提供服务给外层设备,访问层即为云计算的核心层,用来解决实际的云计算问题。
  云计算的特点
  按需自助服务:用户自主访问云资源;
  宽带接入:云计算的功能实现需要网络支持;
  虚拟化资源:通过虚拟技术对云服务的软硬件资源进行划分,提供共享使用形式,并对各用户 占用的虚拟资源进行分配和花粉;
  快速弹性架构:快速、弹性的将资源提供给用户;
  可测量服务:对用户使用云端资源的情况进行测量并计价。
  云计算的这些特点能够解决计算机存储、数据空间匮乏等问题,但同时也对云计算的安全性产生威胁。
  1.3 云计算的应用形式
  云计算的应用形式包括软件服务(SaaS)、平台即服务(PaaS)和基础设施服务(IaaS)。SaaS需用户结合自身特点向互联网商户自行订购服务模式,互联网商户制定统一的软件运行形式和硬件设施,该形式下用户使用便捷。PaaS通过提供具有开发环境的分布式平台,使用户自己参与到开发中来,量身定制适用于自己的应用程序,并通过互联网传递给其他客户。IaaS应用模式的云端设备由多台服务器组成,提供给客户计量服务,将存储、内存、I/O等资源整合后提供给商户。
  云计算环境下的信息安全隐患
  云计算需要依托网络平台实现其功能,网络安全也直接影响到云计算环境下的信息安全,虽然网络安全技术不断提升,但泄密事件、数据丢失、访问权限被控等问题经常影响用户的正常使用,也制约了云计算的普及。
  云计算环境下,信息安全隐患主要包括以下几点:
  数据丢失。云计算平台发生崩溃,导致用户数据丢失。
  隐私泄露。用户存储的数据以及数据处理由服务器网络和数据库系统统一进行计算,不可避免的存在用户数据被窃取和破坏的情况。
  密码易被破解。云计算的计算能力强大,可缩短密码破解时间,如有非法用户对密码进行破解,用户的信息安全性面临威胁。
  管理员接入具有潜在威胁。在安全场所以外的地方处理信息,如果没有对管理员进行充分了解和验证管理员信息,可能对信息安全存在潜在的威胁。
  数据隔离导致数据失效。在云计算环境中,用户数据处于资源共享环境下,一定的加密设置可以规避风险,云计算提供商将数据区分隔离开来进行管理,并针对用户设计加密服务,如果加密系统出现问题,那么用户所有数据将失效,不能再使用。
  安全区域划分无效。在云计算中,传统的安全域可以清晰定义边界,保护用户数据,但在云计算中无法实现。
  用户数量分类各异,用户具有变化、动态和移动的特点。
  服务安全问题。云计算提供商控制所有数据、服务以及网络,一旦提供商出现安全问题,将直接影响用户的利益。
  数据的安全性。包括数据存放位置、数据隔离、数据恢复、数据加密等。
  综上,这些都对云计算的安全运行造成威胁,给用户的信息安全带来隐患。
  云计算环境下的信息安全解决方案
  云计算安全事件的频繁发生,使云计算的安全性、稳定性得到质疑,对云计算环境下的信息安全进行防护,使云计算健康有序的发展,提出信息安全解决方案,制定相关的信息安全策略势在必行。
  3.1 要正确认识云计算,积极发展云计算技术来确保信息安全
  3.1.1正确认识云计算
  计算机技术、互联网技术发展迅猛,催生云计算的产生,云计算提供商不应急于求成,过分夸大其功能,迷惑用户,提供商应正确看待云计算的推广和应用,用户也不能盲目使用。云计算要以互联网为基础,网络安全直接威胁云端信息的安全,影响云计算的安全使用,只有通过不断提高计算机技术,提高网络安全,才能保证云计算环境下的信息安全。云计算提供商应具有可靠性,提供商不能单纯的把盈利放在首位,应将用户的利益置于制高点,对用户作出有效的保证,尽最大化的保证云端信息的透明化。保证云计算的连续性。信息处理的重要问题就是具有连续性,保证用户的信息存取。在云计算环境下,大量信息集中在云端,在实际运行中,保证提供商硬件设施安全运行,在出现故障、硬件设备损坏或断电的情况下,保证云端信息的安全和正常存取。   3.1.2 积极发展云计算技术
  1)云计算具有多个安全域,单个安全域应具备全局、局部主题映射,不同安全域可相互鉴别。
  2)满足用户动态需求,提供商建立良好的登录、代理等的认证。
  3)通过SSL、VPN等安全方式确保通信安全,并保证用户连接。
  4)云计算提供商、用户以及代理之间的授权方式应规范化。
  5)云计算提供商保证数据的机密性和完整性。
  6)边界安全。云计算环境下,硬件设备为虚拟化导致传统意义上的网络边界不复存在,传统的网络边界防护不能生搬硬套在云计算环境中。为加强网络边界安全,积极提供虚拟环境下防火墙技术升级,虚拟后的防火墙与原有的防火墙一样,根据不同的业务需求,采取不同的安全防护策略。
  7)数据传输安全。云计算数据传输包括用户与云端之间、云端内部的数据传输,为保证传输安全,一般采用技术手段进行传输加密。
  8)数据存储安全。数据存储安全性保证也是采取加密方式。云计算环境下,有两种加密方式,一种为对象存储加密,即将对象存储系统设置为加密状态,用户自行设置秘钥;一种为卷标存储加密,卷标加密又分为实际物理卷标加密和特殊设备代理加密。特殊设备是一种虚拟设备,以串行方式实现计算实例与物理存储之间的数据加密。
  9)云服务器安全。云服务器需安装防病毒系统、补丁系统以及云安全操作系统。防病毒系统提供更好的病毒查杀能力,完成病毒查杀防护的任务。补丁系统及时对系统进行更新。国外一些云计算提供商如Google、Microsoft和Amazon已经推出了自己的云安全操作系统,该系统设置了身份认证、访问控制、行为审查等多方面的安全机制。
  3.2 云计算提供商强强合作,建立统一平台
  各个云计算提供商之间是竞争的关系,信息高度发达的今天,紧靠几个提供商运营完成信息处理显然是很难的,相互独立发展不利于云端信息的有效利用,造成资源浪费。云计算需要更广阔的平台,以平台为基础,各云端信息相互连通,形成整体,使信息交流更高效,使、云计算的优势得到充分发挥。也可以在国际范围内家强共识,形成更大的平台,以实现信息的交流和处理,使云计算应用范围更广泛,为用户提供更好云端的服务。
  3.3 建全法律法规,有法可依
  云计算属于我国IT行业的基础设施,其建设的具有重要性,应有相关的立法来保证期顺畅实施。制定相关的法律法规捍卫云计算、网络信息安全。对于用户而言,访问云端的访问权限应有严格的法律法规来约束限定。对于提供商而言,运营商应尽可能规避风险,保证信息安全。在用户和运营商之间发生矛盾时,有相关的法律条款对其进行处理,使用户愿意使用更安全更便捷的方式处理信息。建立第三方监管审查机制,平衡提供商和用户之间的权利、利益平衡。
  3.4 建立云计算信息安全评估体系
  云计算的信息安全风险存在于云计算信息的整个周期中,随时可能发生。信息安全评估体系的建立,可以依据相关的信息安全技术和管理标准,对信息的整个系统、存储状态和传输处理过程, 进行安全评价,保证其机密性、可用性和完整性。通过对评估资存在的潜在威胁和安全事件所涉及的资产价值,来预测危险的存在,化解安全风险,保护云计算网络和信息安全。
  信息安全评估体系可按阶段进行,准备阶段确定评估目标和范围,进行调研和研究;要素识别阶段,明确资产的风险程度,威胁的强弱程度;分析阶段制定相应的风险等级,确定风险;验收阶段,对整个评估进行总结和验收。
  结论
  云计算是近年来的研究热点,本文分析了云计算环境下的信息系统存在的安全隐患,着重探讨了其信息安全的解决方案,随着计算机和互联网技术的进一步发展,云计算的应用前景更加广阔,云计算环境下的信息安全问题也是值得长期探索的技术关键。
  [参考文献] (References)
  [1] John Rit t inghous e, Jam es Ransome. Cl oud Comput ing: Impl ement at ion, Managem ent , and Securit y[ M] . Boca. R at on. FL.USA: 2009 March.
  [2]冯登国,张敏,张妍,徐震. 云计算安全研究[J]. 软件学报,2010(11) : 34-39.
  [3] CSA. Security Guidance for Critical Areas of Focus in CloudComputing V2.1[EB/OL].[2010-05-10].http: / /www.cloudsecurityalliance.org /guidance /.
  [4]陈丹伟,黄秀丽,任勋益.云计算及安全分析[J].计算机技术与发展.2010.
  [5] Miller M.云计算[M].姜进磊,孙瑞志,向勇等译.北京:机械工业出版社,2009.