基于虛擬化的云計(jì)算平臺(tái)中安全機(jī)制研究

摘 要：云計(jì)算平臺(tái)能夠大量的儲(chǔ)存信息資源并對(duì)此進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算，云計(jì)算平臺(tái)可以為用戶提供這些服務(wù)。但是云計(jì)算平臺(tái)需要較強(qiáng)大的硬件以及軟件的支持，不然則不能夠保障云計(jì)算的安全性能。本文將主要講述云計(jì)算及安全機(jī)制，并詳述以其相關(guān)的云計(jì)算平臺(tái)可信增強(qiáng)技術(shù)以及基于虛擬化的云計(jì)算平臺(tái)中的安全機(jī)制的研究。

關(guān)鍵詞：虛擬化；云計(jì)算平臺(tái)；安全機(jī)制

中圖分類號(hào)：TP309

云計(jì)算是一種通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行的計(jì)算方式，用戶可以利用這種方式來實(shí)現(xiàn)軟硬件信息的共享，使得用戶能夠更加便捷的使用計(jì)算機(jī)。云計(jì)算主要是由于現(xiàn)今互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)大量增加，云計(jì)算所提供的是虛擬化的資源。云計(jì)算的狹義解釋是按照網(wǎng)絡(luò)的需求來拓展相關(guān)的資源，而廣義的解釋是指服務(wù)地交付和使用模式，即將云計(jì)算作為一種商品在互聯(lián)網(wǎng)中進(jìn)行流通。云計(jì)算是由較多的動(dòng)態(tài)升級(jí)和被虛擬化的資源所構(gòu)成，用戶可以不用掌握云計(jì)算的技術(shù)便可以輕松的使用云計(jì)算的服務(wù)，但是需要付費(fèi)。云計(jì)算的前身是太陽電腦所提出的“網(wǎng)絡(luò)式電腦”，并與2006年推出了彈性計(jì)算云服務(wù)，并在2011年思科系統(tǒng)開始重點(diǎn)研制Open Stack網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，意味著云計(jì)算在僅僅5年的發(fā)展過程中就已經(jīng)變得非常成熟了。雖然云計(jì)算取得了較大的成就，但是其安全機(jī)制仍然存在著一定的問題，本文將詳細(xì)分析云技術(shù)平臺(tái)中安全機(jī)制的研究。

1 云技術(shù)及安全機(jī)制

1.1 云技術(shù)的可靠性

云計(jì)算平臺(tái)給用戶帶來便利的同時(shí)也給用戶帶來了一定的麻煩，由于云計(jì)算平臺(tái)服務(wù)是由供應(yīng)商提供的，如果供應(yīng)商出現(xiàn)問題將導(dǎo)致用戶受到較多的麻煩[1]。供應(yīng)商要為用戶確保云計(jì)算平臺(tái)的完整可靠性，這樣才可以保障用戶的正常使用，另外云計(jì)算平臺(tái)還要具有一定的容錯(cuò)能力，這樣便于用戶更好的使用云計(jì)算。

1.2 云計(jì)算的可信性

云計(jì)算平臺(tái)所提供的云計(jì)算要滿足用戶的信任，這樣才能夠使得用戶將數(shù)據(jù)存放在云端，云計(jì)算的基礎(chǔ)是用戶能夠放心數(shù)據(jù)存放在云端，這樣才可以使得用戶便于使用云計(jì)算。用戶的信息安全是云計(jì)算運(yùn)行的基礎(chǔ)保障，也是用戶使用云計(jì)算的基礎(chǔ)。

1.3 云計(jì)算的隱私性

云計(jì)算運(yùn)行的基礎(chǔ)是能夠保障用戶的信息安全性，因?yàn)樵朴?jì)算的運(yùn)行需要用戶將私密信息儲(chǔ)存在云端，然后云計(jì)算平臺(tái)將用戶的數(shù)據(jù)資料存放在云端[2]。如果云計(jì)算平臺(tái)不能夠?qū)⒂脩舻臄?shù)據(jù)安全的儲(chǔ)存將會(huì)使得用戶遭受較大的損失，因此云端需要完善的信息管理機(jī)制。

云計(jì)算平臺(tái)所面臨的安全性原則是自身信息的信息泄露以及惡意系統(tǒng)，為了保障云計(jì)算技術(shù)的安全實(shí)用就要對(duì)這兩種信息泄露方式進(jìn)行解決，以保障用戶的信息安全。云計(jì)算平臺(tái)會(huì)將用戶上傳至云端的信息進(jìn)行加密處理，信息加密技術(shù)不僅是在信息上傳至云端后進(jìn)行加密的，而且還可以對(duì)重要信息在上傳之前就進(jìn)行加密處理，這種方式可以有效的保障用戶的信息不會(huì)被非法用戶竊取。信息加密處理是通過算法和密鑰構(gòu)成的，信息可以通過加密算法將信息進(jìn)行加密處理，用戶接受信息后需要通過密鑰才能夠閱讀原來的信息，這種方式可以最大限度的保證信息的安全性[3]。目前最具代表的算法是RSA算法，RSA屬于非對(duì)稱加密算法，其實(shí)利用兩個(gè)大素?cái)?shù)的乘積來對(duì)信息進(jìn)行加密處理，由于對(duì)乘積進(jìn)行分解操作是非常困難的，所以RSA算法能夠有效的防治非法用戶破解密碼。

2 云計(jì)算的應(yīng)用

2.1 云儲(chǔ)存

云儲(chǔ)存是在云計(jì)算的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，云儲(chǔ)存指的是利用集群應(yīng)用將網(wǎng)絡(luò)中大量不同類型的儲(chǔ)存設(shè)備通過軟件進(jìn)行聯(lián)通來共同工作，并且外部用戶可以訪問儲(chǔ)存的內(nèi)容[4]。云計(jì)算運(yùn)行的核心是數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和管理，因此云計(jì)算需要配備強(qiáng)大的儲(chǔ)存裝置，所以說云計(jì)算相當(dāng)于一個(gè)云儲(chǔ)存設(shè)備，云儲(chǔ)存主要是依靠數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與管理來進(jìn)行云計(jì)算。

2.2 云呼叫

云呼叫也是建立在云計(jì)算計(jì)算基礎(chǔ)之上，并通過云計(jì)算技術(shù)來建立呼叫中心系統(tǒng)，云呼叫不需要用戶擁有任何的硬軟件也不需要相關(guān)硬件系統(tǒng)，只需要簡(jiǎn)單的條件便可以建立起屬于自己的呼叫服務(wù)中心，云呼叫的建設(shè)周期短而且運(yùn)行維護(hù)的成本低，只需要企業(yè)繳納相應(yīng)的服務(wù)費(fèi)用便可以建立起穩(wěn)定的呼叫中心。

2.3 私有云

私有云也是建立在云計(jì)算的基礎(chǔ)之上，私有云是通過云計(jì)算的設(shè)施來將信息儲(chǔ)存在防火墻內(nèi)，這樣就可以方便各個(gè)部分分享私有云中的信息，私有云相當(dāng)于一個(gè)不需要攜帶的移動(dòng)硬盤，用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)便可以查看私有云中的內(nèi)容，相當(dāng)適合辦公需要。

2.4 云游戲

云游戲同樣是建立在云計(jì)算的基礎(chǔ)之上的，云游戲是通過云端的服務(wù)器運(yùn)行所有的游戲，然后將畫面壓縮后傳送給用戶，那樣用戶在玩電腦時(shí)就不需要較高配置的處理器以及顯卡。這對(duì)于喜愛大型游戲而電腦配置不高的用戶而言是非常好的，云游戲繼續(xù)發(fā)展的話有可能取代傳統(tǒng)的電視，因?yàn)榭梢赃h(yuǎn)程來傳送電視畫面，同時(shí)還可以上網(wǎng)，十分實(shí)用。

2.5 云會(huì)議

云會(huì)議指的是利用云計(jì)算技術(shù)來進(jìn)行相關(guān)的會(huì)議，云會(huì)議不需要所有參與會(huì)議的人員到達(dá)指定的會(huì)議地點(diǎn)[5]，只需要會(huì)議人員通過互聯(lián)網(wǎng)便可以實(shí)現(xiàn)語音對(duì)講以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)确?wù)。云會(huì)議的本質(zhì)是視頻會(huì)議與云計(jì)算的結(jié)合，能夠高效快捷的管理企業(yè)。

3 基于虛擬化的云計(jì)算平臺(tái)中的安全機(jī)制的研究

3.1 行為約束機(jī)制

行為約束機(jī)制是在用戶訪問云計(jì)算平臺(tái)時(shí)對(duì)用戶進(jìn)行限制，避免用戶錯(cuò)誤的操作而導(dǎo)致云計(jì)算平臺(tái)出現(xiàn)問題。行為約束機(jī)制可以約束云計(jì)算平臺(tái)與用戶之間的關(guān)聯(lián)也可以約束云計(jì)算平臺(tái)與多個(gè)用戶之間的關(guān)聯(lián)。通過行為約束機(jī)制可以保證用戶能夠正常的使用。因?yàn)樵诙鄠€(gè)用戶同時(shí)訪問云計(jì)算平臺(tái)時(shí)要確保云計(jì)算平臺(tái)能夠正常的使用，另外還要對(duì)用戶的訪問權(quán)限進(jìn)行限制，避免云計(jì)算平臺(tái)的信息出現(xiàn)泄漏等情況。

3.2 CHAOS系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要是對(duì)云計(jì)算服務(wù)進(jìn)行一定的保護(hù)，不僅保護(hù)信息安全而且還保護(hù)信息不回被篡改以及竊取。安裝有CHAOS系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)可以避免惡意的軟件繞過操作系統(tǒng)而訪問云計(jì)算平臺(tái)中的信息，這樣做的方式是為了保障用戶的操作是被允許的，并且最大限度的保障了云計(jì)算平臺(tái)中的信息。

3.3 Shepherd系統(tǒng)

這個(gè)系統(tǒng)也是對(duì)用戶進(jìn)行相關(guān)的約束，并對(duì)云計(jì)算平臺(tái)中的相關(guān)進(jìn)程進(jìn)行監(jiān)控，防止非法進(jìn)程對(duì)云計(jì)算平臺(tái)的破壞作用。該系統(tǒng)通過權(quán)限審查、異常檢測(cè)以及安全隔離來保障云計(jì)算平臺(tái)的運(yùn)行安全，權(quán)限審查是用戶使用云計(jì)算平臺(tái)的基礎(chǔ)，要保證用戶的操作是被允許的。異常監(jiān)測(cè)則相對(duì)較困難，異常監(jiān)測(cè)主要是通過用戶以往的操作來確定現(xiàn)今的操作是不是異常的，其工作存在較大的難度[6]。安全隔離就是在用戶的操作被認(rèn)為是異常進(jìn)程之后就對(duì)用戶所訪問的信息進(jìn)行隔離，保障數(shù)據(jù)的安全。

虛擬化的云計(jì)算平臺(tái)需要較高的安全機(jī)制，這樣才能夠使得云計(jì)算得到更加廣泛的運(yùn)用，并且更加安全快捷。

參考文獻(xiàn)：

[1]薛靜.基于虛擬化的云計(jì)算平臺(tái)中安全機(jī)制研究[D].西北大學(xué)，2010.

[2]李剛健.基于虛擬化技術(shù)的云計(jì)算平臺(tái)架構(gòu)研究[J].吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（01）.

[3]劉曉蘭.云計(jì)算平臺(tái)中數(shù)據(jù)安全機(jī)制及評(píng)估研究[D].北京郵電大學(xué)，2013.

[4]王柳峰.基于虛擬化的云計(jì)算平臺(tái)內(nèi)存資源協(xié)同共享技術(shù)研究[D].國(guó)防科技技術(shù)大學(xué)，2011.

[5]李亞奇.虛擬化云計(jì)算平臺(tái)安全機(jī)制研究[J].軟件導(dǎo)刊，2013（07）.

[6]都廣斌.基于服務(wù)器虛擬化的云計(jì)算平臺(tái)設(shè)計(jì)[D].西安電子科技大學(xué)，2010.

作者簡(jiǎn)介：陳敬森（1980.06-），男，廣東東莞人，云南大學(xué)在職研究生，中級(jí)電子工程師，研究方向：計(jì)算機(jī)硬件、網(wǎng)絡(luò)。

作者單位：厚街鎮(zhèn)行政辦事服務(wù)中心，廣東東莞 523960