桂小林云計算系統(tǒng)中的安全問題

桂小林云計算系統(tǒng)中的安全問題第1頁/共30頁2主要內(nèi)容2云計算面臨的安全挑戰(zhàn)云計算的安全體系與關(guān)鍵技術(shù)云計算安全實驗平臺進(jìn)一步的研究工作建議云計算的特征與與安全挑戰(zhàn)第2頁/共30頁3云計算的特征-1/2單租戶到多租戶數(shù)據(jù)和服務(wù)外包第3頁/共30頁4云計算的特征-2/2計算和服務(wù)虛擬化大規(guī)模數(shù)據(jù)并行處理云計算資源池存儲能力

監(jiān)控管理計算能力第4頁/共30頁5第5頁/共30頁6云計算面臨的安全挑戰(zhàn)-1/4云計算特有的數(shù)據(jù)和服務(wù)外包、虛擬化、多租戶和跨域共享等特點,帶來了前所未有的安全挑戰(zhàn)。云計算受到產(chǎn)業(yè)界的極大推崇并推出了一系列基于云計算平臺的服務(wù)。但在已經(jīng)實現(xiàn)的云計算服務(wù)中，安全問題一直令人擔(dān)憂。安全和隱私問題已經(jīng)成為阻礙云計算普及和推廣主要因素之一。2011年1月21日，來自研究公司ITGI的消息稱，考慮到自身數(shù)據(jù)的安全性，很多公司正在控制云計算方面的投資。在參與調(diào)查的21家公司的834名首席執(zhí)行官中，有半數(shù)的官員稱，出于安全方面的考慮，他們正在延緩云的部署，并且有三分之一的用戶正在等待。由于云計算環(huán)境下的數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器的依賴，隱私問題尤其是服務(wù)器端隱私的問題比網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下更加突出。客戶對云計算的安全性和隱私保密性存在質(zhì)疑，企業(yè)數(shù)據(jù)無法安全方便的轉(zhuǎn)移到云計算環(huán)境等一系列問題，導(dǎo)致云計算的普及難以實現(xiàn)。第6頁/共30頁7云計算面臨的安全挑戰(zhàn)-2/4云計算的特點安全威脅數(shù)據(jù)和服務(wù)外包（1）隱私泄露（2）代碼被盜多租戶和跨域共享（1）信任關(guān)系的建立、管理和維護(hù)更加困難;（2）服務(wù)授權(quán)和訪問控制變得更加復(fù)雜；（3）反動、黃色、釣魚欺詐等不良信息的云緩沖（4）惡意SaaS應(yīng)用虛擬化（1）用戶通過租用大量的虛擬服務(wù)使得協(xié)同攻擊變得更加容易，隱蔽性更強；（2）資源虛擬化支持不同租戶的虛擬資源部署在相同的物理資源上，方便了惡意用戶借助共享資源實施側(cè)通道攻擊。第7頁/共30頁8云計算面臨的安全挑戰(zhàn)-3/4實際上，對于云計算的安全保護(hù)，通過單一的手段是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要有一個完備的體系，涉及多個層面，需要從法律、技術(shù)、監(jiān)管三個層面進(jìn)行。傳統(tǒng)安全技術(shù)，如加密機制、安全認(rèn)證機制、訪問控制策略通過集成創(chuàng)新，可以為隱私安全提供一定支撐，但不能完全解決云計算的隱私安全問題。需要進(jìn)一步研究多層次的隱私安全體系（模型）、全同態(tài)加密算法、動態(tài)服務(wù)授權(quán)協(xié)議、虛擬機隔離與病毒防護(hù)策略等，為云計算隱私保護(hù)提供全方位的技術(shù)支持。第8頁/共30頁9云計算面臨的安全挑戰(zhàn)-4/4由此可見，云計算環(huán)境的隱私安全、內(nèi)容安全是云計算研究的關(guān)鍵問題之一，它為個人和企業(yè)放心地使用云計算服務(wù)提供了保證，從而可促進(jìn)云計算持續(xù)、深入的發(fā)展。Trust&Security第9頁/共30頁10主要內(nèi)容10云計算面臨的安全挑戰(zhàn)云計算的安全體系與關(guān)鍵技術(shù)云計算安全實驗平臺進(jìn)一步的研究工作建議云計算的特征與與安全挑戰(zhàn)第10頁/共30頁11云計算的安全體系-1/1圖1A云計算系統(tǒng)的體系框架圖1B云計算安全架構(gòu)第11頁/共30頁12云計算安全技術(shù)-動態(tài)服務(wù)授權(quán)與控制-1/2第12頁/共30頁13云計算安全技術(shù)-動態(tài)服務(wù)授權(quán)與控制-2/2第13頁/共30頁14云計算安全技術(shù)-數(shù)據(jù)隱私保護(hù)-1/4第14頁/共30頁15云計算安全技術(shù)-數(shù)據(jù)隱私保護(hù)-2/4(1)加密字符串的精確檢索基于離散對數(shù)的密文檢索技術(shù)基于BilinearMap的密文檢索技術(shù)(2)加密字符串的模糊檢索基于BloomFilter的密文檢索技術(shù)基于矩陣和向量變換的密文檢索技術(shù)(3)加密數(shù)值數(shù)據(jù)的算術(shù)運算基于矩陣和向量變換的密文計算技術(shù)含加/減/乘/除運算(4)加密數(shù)值數(shù)據(jù)的排序運算第15頁/共30頁16云計算安全技術(shù)-數(shù)據(jù)隱私保護(hù)-3/4

第16頁/共30頁17第17頁/共30頁18云計算安全技術(shù)-數(shù)據(jù)隱私保護(hù)-4/4第18頁/共30頁19云計算安全技術(shù)-虛擬機安全-1/3(1)多虛擬機環(huán)境下基于Cache的側(cè)通道攻擊的實現(xiàn)(2)基于行為監(jiān)控的側(cè)通道攻擊識別方法(3)基于VMM的共享物理資源隔離算法的研究(4)側(cè)通道信息模糊化算法的研究與實現(xiàn)第19頁/共30頁20云計算安全技術(shù)-虛擬機安全-2/3通過在物理機、虛擬機和虛擬機管理程序三個方面增加功能模塊來加強虛擬機的安全，包括云存儲數(shù)據(jù)隔離加固技術(shù)和虛擬機隔離加固技術(shù)等。第20頁/共30頁21云計算安全技術(shù)-虛擬機安全-3/3第21頁/共30頁22設(shè)計適合虛擬環(huán)境的軟件防火墻

選擇NAT技術(shù)作為虛擬機的接入廣域網(wǎng)(WAN)技術(shù)。每個虛擬機在宿主機上都有其對應(yīng)的一個虛擬網(wǎng)卡，所有的虛擬機網(wǎng)卡通過NAT技術(shù)連接在一起，選擇宿主機的虛擬網(wǎng)卡與虛擬機的網(wǎng)卡(eth0)連接的主干道路作為關(guān)鍵路徑，并在該路徑上布置防火墻在虛擬機上部署一個精靈程序，用于監(jiān)控虛擬機的文件系統(tǒng),攔截惡意數(shù)據(jù)與程序第22頁/共30頁23云計算安全技術(shù)-法律法規(guī)-1/1云計算應(yīng)用模式下的互聯(lián)網(wǎng)安全的法律與法規(guī)問題。云計算平臺的安全風(fēng)險評估與監(jiān)管問題。西安交通大學(xué)法學(xué)院成立了云計算安全法律研究中心。第23頁/共30頁24主要內(nèi)容24云計算面臨的安全挑戰(zhàn)云計算的安全體系與關(guān)鍵技術(shù)云計算安全實驗平臺進(jìn)一步的研究工作建議云計算的特征與與安全挑戰(zhàn)第24頁/共30頁25西安交通大學(xué)青云計算平臺(1)基于本體論的多決策因子動態(tài)信任關(guān)系量化模型;(2)基于機器學(xué)習(xí)的、具有可擴(kuò)展性的動態(tài)信任評估與演化模型;(1)支持用戶使用各種加密算法；(2)加密算法具有不確定性；(3)支持模糊檢索。虛擬機通過讀取內(nèi)存的時間來反映物理CPUCache的變化情況，從而間接反映CPU的負(fù)載。(1)采用兩層AHP層次分析法定義各種行為的權(quán)值。(2)能防御DOS攻擊和僵尸網(wǎng)絡(luò)的攻擊。第25頁/共30頁26虛擬環(huán)境的部署；隱私防護(hù)體系的部署；云終端的隱私保護(hù)軟件；測試與驗證指標(biāo)的篩選與確定；實驗結(jié)果的風(fēng)險和反饋等。青云實驗平臺v3.0演示視頻第26頁/共30頁27主要內(nèi)容27云計算面臨的安全挑戰(zhàn)云計算的安全體系與關(guān)鍵技術(shù)云計算安全實驗平臺進(jìn)一步的研究工作建議云計算的特征與與安全挑戰(zhàn)第27頁/共30頁28進(jìn)一步的研