雲計算環境下的安全應用

雲計算是一種新興的應用模式，他將傳統的應用計算資源整合形成容量更大、速度更快的 雲服務中心。 雲計算是以虛擬化技術為基礎，以網路為載體，提供基礎架構(IaaS)、平臺(PaaS)、軟體(SaaS)等服務，整合大規模可擴展的計 算、存儲、資料、應用等分散式運算資源進行協同工作的超級計算模式。 雲計算的應用能夠擴展和收縮，使使用者能夠獲取適合自身需求的資源，在大幅度節省使用者計 算成本的同時提高了計算效率。

在雲計算環境下，使用者的使用觀念也會 發生徹底的變化：從「購買產品」到「購買服務」轉變，因為他們直接面對的將不再是複雜的硬體和軟體，而是最終的服務。 使用者不需要擁有看得見、摸得著的硬體 設施，也不需要為機房支付設備供電、空調製冷、專人維護等費用，並且不需要等待漫長的供貨週期、專案實施等冗長的時間，只需要把資金匯給雲計算服務提供 商，即可馬上得到需要的服務。

雲計算雖然大幅度削減了使用者的自身應用成本， 但是基於虛擬化和網路遠端的計算模式使得其安全性受到質疑。 在很多使用者尤其是商業使用者中，隱私保護是他們關注的焦點問題之一，他們不願意讓政府知道他們的 商業行為，也不願意讓他們的對手知道任何有關的營業秘密。 普通使用者也是如此，私人的照片、資訊都放在雲端，他們最擔心資訊的洩露。 同時，遠端的身份認證機 制相對脆弱，無法保證使用者身份的安全。 從目前雲計算推廣的角度來看，以下幾個問題制約了雲計算的推廣和發展：

1)資料隱私問題。 如何保證存放在雲服務提供者的資料隱私不被非法利用，不僅需要技術的改進，也需要法律的進一步完善。

2)資料安全性。 有些資料是企業的商業機密，資料的安全性關係到企業的生存和發展，雲計算資料的安全性問題解決不了會影響雲計算在企業中的應用。

3)使用者使用習慣。 如何改變使用者的使用習慣，使使用者適應網路化的軟硬體應用是長期而艱巨的挑戰。

4)網路傳輸問題。 雲計算服務依賴網路，低速以及不穩定的網路環境將使得雲應用的性能不高，雲計算的普及依賴網路技術的發展。

仔細分析雲計算面臨的安全問題，其實與傳統的安全問題並沒有太大的差異，但從安全方案和服務模式有了很大的變化。 這裡以企業建設的私有雲為例進行說明二 隨著雲計算應用的逐步推廣，一些大型集團企業開始初步應用私有雲，將IT資源整合，集中提供企業的各類服務，對員工應用資源集中配置、管理、計算資源共 享，大大減少了傳統員工單機的運維管理工作， 加強了對員工的管控。 為了解決雲平臺使用者接入、資料存儲等安全問題，採用數位憑證實現對其接人使用者的強身份認 證和對其私有資料的加密(見圖1)。

圖1 雲平臺安全邏輯結構

目前大部分私有雲基於虛擬化架構設計，虛擬基礎構架是將傳統的使用者PC端本地計算、應用與存儲全部剝離至資料中心，通過部署于伺服器集群中的、相互獨立 的虛擬機器進行所有的運算與處理，使用者端僅僅做運算結果的呈現與計算資訊的錄入。 這種構架解決了以Pc為使用者端的傳統模式下，資料本地計算和存儲帶來的不安 全、難管理等問題。 在虛擬應用架構下，使用者的資源可以彈性進行擴展，並且根據需要採用不同的作業系統以及個人化的資料，同時，在接入環節採用雲接入閘道響 應使用者的接入請求，採用數位憑證實現使用者身份的強認證，使用者登錄虛擬化遠端桌面必須出示數位憑證， 方能進入虛擬環境。 在雲環境的後臺專門有安全設備提供加 密服務，通過雲平臺管理系統實現對加密金鑰的調度和管理，對需要加密的業務或個人資料進行加密，並通過個人使用者的數位憑證對加密金鑰進行加密，確保加密的 資料只有加密者可以打開， 確保多種使用者資料的隱私和安全。

雲計算環境下對於身份認證以及資料的安全顯得更為重要，通過數位憑證非對稱的加密特性可以有效地解決上述問題，從實現原理與傳統證書應用並無太大區別。