云安全技術(shù)解決方案發(fā)展趨勢

從整體上來說，國際上關(guān)于云計(jì)算安全問題的研究也是剛剛起步，雖然很多的組織和機(jī)構(gòu)都在積極地對云計(jì)算的安全問題進(jìn)行分析和研究，但主要是CSA 以及微軟、谷歌、亞馬遜等幾個(gè)為數(shù)不多的組織和機(jī)構(gòu)能夠比較清晰地提出各自對云計(jì)算安全問題的基本認(rèn)識以及關(guān)于云計(jì)算安全問題的初步解決方案。為此，現(xiàn)對主流企業(yè)云安全研究進(jìn)展及技術(shù)解決方案進(jìn)行闡述。



（1）微軟




微軟的云計(jì)算平臺叫做Windows Azure。在Azure 上，微軟通過采用強(qiáng)化底層安全技術(shù)性能、使用所提出的Sydney 安全機(jī)制，以及在硬件層面上提升訪問權(quán)限安全等系列技術(shù)措施為用戶提供一個(gè)可信任的云，從私密性、數(shù)據(jù)刪除、完整性、可用性和可靠性五個(gè)方面保證云安全。



·私密性：Windows Azure 通過身份和訪問管理、SMAPI 身份驗(yàn)證、最少特權(quán)用戶軟件、內(nèi)部控制通信量的SSL 雙向認(rèn)證、證書和私有密鑰管理、WindowsAzure Storage 的訪問控制機(jī)制保證用戶數(shù)據(jù)的私密性。



·隔離：把不同的數(shù)據(jù)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行隔離，作為一種保護(hù)方式。微軟提供了管理程序，Root OS 和Guest VMs 的隔離、Fabric Controllers 的隔離、包過濾、VLAN 隔離、用戶訪問的隔離五種隔離方式給用戶數(shù)據(jù)提供保護(hù)。



·加密：在存儲和傳輸中對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，確保數(shù)據(jù)的保密性和完整性。此外，針對關(guān)鍵的內(nèi)部通信，使用SSL 加密進(jìn)行保護(hù)。作為用戶的選擇之一，Windows Azure SDK 擴(kuò)展了核心。NET 類庫以允許開發(fā)人員在Windows Azure 中整合。NET 加密服務(wù)提供商（CSPs）；



·數(shù)據(jù)刪除：Windows Azure 的所有的存儲操作，包括刪除操作被設(shè)計(jì)成即時(shí)一致的。一個(gè)成功執(zhí)行的刪除操作將刪除所有相關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)的引用使得它無法再通過存儲API 訪問。所有被刪除的數(shù)據(jù)項(xiàng)在之后被垃圾回收。正如一般的計(jì)算機(jī)物理設(shè)備一樣，物理二進(jìn)制數(shù)據(jù)在相應(yīng)的存儲數(shù)據(jù)塊為了存儲其他數(shù)據(jù)而被重用的時(shí)候會被覆蓋掉。



·完整性：微軟的云操作系統(tǒng)以多種方式來提供這一保證。對客戶數(shù)據(jù)的完整性保護(hù)的首要機(jī)制是通過Fabric VM設(shè)計(jì)本身提供的。每個(gè)VM被連接到三個(gè)本地虛擬硬盤驅(qū)動（VHDs）：D 驅(qū)動器包含了多個(gè)版本的Guest OS 中的一個(gè)，保證了最新的相關(guān)補(bǔ)丁，并能由用戶自己選擇；E 驅(qū)動器包含了一個(gè)被FC 創(chuàng)建的映像，該映像是基于用戶提供的程序包的；C 驅(qū)動器包含了配置信息，paging 文件和其他存儲。另外存儲在讀/ 寫C:驅(qū)動中的配置文件是另一個(gè)主要的完整性控制器。至于Windows Azure 存儲，完整性是通過使用簡單的訪問控制模型來實(shí)現(xiàn)的。每個(gè)存儲賬戶有兩個(gè)存儲賬戶密鑰來控制所有對在存儲賬戶中數(shù)據(jù)的訪問，因此對存儲密鑰的訪問提供了完全的對相應(yīng)數(shù)據(jù)的控制。Fabric 自身的完整性在從引導(dǎo)程序到操作中都被精心管理。

·可用性：Windows Azure 提供了大量的冗余級別來提升最大化的用戶數(shù)據(jù)可用性。數(shù)據(jù)在WindowsAzure 中被復(fù)制備份到Fabric 中的三個(gè)不同的節(jié)點(diǎn)來最小化硬件故障帶來的影響。用戶可以通過創(chuàng)建第二個(gè)存儲賬戶來利用Windows Azure 基礎(chǔ)設(shè)施的地理分布特性達(dá)到熱失效備援功能。



·可靠性：Windows Azure 通過記錄和報(bào)告來讓用戶了解這一點(diǎn)。監(jiān)視代理（MA）從包括FC 和RootOS 在內(nèi)的許多地方獲取監(jiān)視和診斷日志信息并寫到日志文件中，最終將這些信息的子集推送到一個(gè)預(yù)先配置好的Windows Azure 存儲賬戶中。此外，監(jiān)視數(shù)據(jù)分析服務(wù)（MDS）是一個(gè)獨(dú)立的服務(wù)，能夠讀取多種監(jiān)視和診斷日志數(shù)據(jù)并總結(jié)信息，將其寫到集成化日志中。



（2）谷歌



在2010 年，為使其安全措施、政策及涉及到谷歌應(yīng)用程序套件的技術(shù)更透明，谷歌發(fā)布了一份白皮書，向當(dāng)前和潛在的云計(jì)算客戶保證強(qiáng)大而廣泛的安全基礎(chǔ)。此外，谷歌在云計(jì)算平臺上還創(chuàng)建了一個(gè)特殊門戶，供使用應(yīng)用程序的用戶了解其隱私政策和安全問題。



谷歌的云計(jì)算平臺上主要從三個(gè)部分著手保障云安全。



·人員保證。谷歌雇傭一個(gè)全天候的頂級信息安全團(tuán)隊(duì)，負(fù)責(zé)公司周圍的的防御系統(tǒng)并編寫文件，實(shí)現(xiàn)谷歌的安全策略和標(biāo)準(zhǔn)。



·流程保證。應(yīng)用要經(jīng)過多次的安全檢查。作為安全代碼開發(fā)過程，應(yīng)用開發(fā)環(huán)境是嚴(yán)格控制并認(rèn)真調(diào)整到最大的安全性能。外部的安全審計(jì)也有規(guī)則的實(shí)施來提供額外的保障。



·技術(shù)保證。為降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，每個(gè)Google 服務(wù)器只根據(jù)定制安裝必需的軟件組件，而且在需要的時(shí)候，均勻的服務(wù)器架構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)全網(wǎng)的快速升級和配置改變。數(shù)據(jù)被復(fù)制到多個(gè)數(shù)據(jù)中心，以獲得冗余的和一致的可用性。在安全上，實(shí)現(xiàn)可信云安全產(chǎn)品管理、可信云安全合作伙伴管理、云計(jì)算合作伙伴自管理、可信云安全的接入服務(wù)管理、可信云安全企業(yè)自管理。在可信云安全系統(tǒng)技術(shù)動態(tài)IDC 解決方案中，采取面向服務(wù)的接口設(shè)計(jì)、虛擬化服務(wù)、系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)、配置管理服務(wù)、數(shù)據(jù)保護(hù)服務(wù)等方法，實(shí)現(xiàn)按需服務(wù)、資源池、高可擴(kuò)展性、彈性服務(wù)、自服務(wù)、自動化和虛擬化、便捷網(wǎng)絡(luò)訪問、服務(wù)可度量等特點(diǎn)。

（3）亞馬遜



亞馬遜是互聯(lián)網(wǎng)上最大的在線零售商，但是同時(shí)也為獨(dú)立開發(fā)人員以及開發(fā)商提供云計(jì)算服務(wù)平臺。亞馬遜是最早提供遠(yuǎn)程云計(jì)算平臺服務(wù)的公司，他們的云計(jì)算平臺稱為彈性計(jì)算云（Elastic ComputeCloud，EC2）。亞馬遜從主機(jī)系統(tǒng)的操作系統(tǒng)、虛擬實(shí)例操作系統(tǒng)火客戶操作系統(tǒng)、防火墻以及API 呼叫多個(gè)層次為EC2 提供安全，目的就是防止亞馬遜EC2 中的數(shù)據(jù)被未經(jīng)認(rèn)可的系統(tǒng)或用戶攔截，并在不犧牲用戶要求的配置靈活性的基礎(chǔ)上提供最大限度的安全保障。EC2 系統(tǒng)主要包括以下組成部分。



·主機(jī)操作系統(tǒng)。具有進(jìn)入管理面業(yè)務(wù)需要的管理員被要求使用多因子的認(rèn)證以獲得目標(biāo)主機(jī)的接入。這些管理主機(jī)都被專門設(shè)計(jì)、建立、配置和加固，以保證云的管理面，所有的接入都被記錄并審計(jì)。當(dāng)一個(gè)員工不再具有這種進(jìn)入管理面的業(yè)務(wù)需要時(shí)，對這些主機(jī)和相關(guān)系統(tǒng)的接入和優(yōu)先權(quán)被取消。



·客戶操作系統(tǒng)：虛擬實(shí)例由用戶完全控制，對賬戶、服務(wù)和應(yīng)用具有完全的根訪問和管理控制。AWS 對用戶實(shí)例沒有任何的接入權(quán)，并不能登錄用戶的操作系統(tǒng)。AWS 建議一個(gè)最佳實(shí)踐的安全基本集，包括不再允許只用密碼訪問他們的主機(jī)，而是利用一些多因子認(rèn)證獲得訪問他們的例子。另外，用戶需要采用一個(gè)能登錄每個(gè)用戶平臺的特權(quán)升級機(jī)制。例如，如果用戶的操作系統(tǒng)是Linux，在加固他們的實(shí)例后，他們應(yīng)當(dāng)采用基于認(rèn)證的SSHv2 來接入虛擬實(shí)例，不允許遠(yuǎn)程登陸，使用命令行日志，并使用“sudo”進(jìn)行特權(quán)升級。用戶應(yīng)生成他們的關(guān)鍵對，以保證他們獨(dú)特性，不與其他用戶或AWS 共享。



·防火墻：亞馬遜EC2 提供了一個(gè)完整的防火墻解決方案。這個(gè)歸本地的強(qiáng)制防火墻配置在一個(gè)默認(rèn)的deny- all 模式，亞馬遜EC2 顧客必須明確地打開允許對內(nèi)通信的端口。通信可能受協(xié)議、服務(wù)端口以及附近的的源設(shè)定接口的網(wǎng)絡(luò)邏輯地址的限制。防火墻可以配置在組中，允許不同等級的實(shí)例有不同的規(guī)則。



·實(shí)例隔離：運(yùn)行在相同物理機(jī)器上的不同實(shí)例通過Xen 程序相互隔離。另外，AWS 防火墻位于管理層，在物理網(wǎng)絡(luò)接口和實(shí)例虛擬接口之間。所有的包必須經(jīng)過這個(gè)層，從而一個(gè)實(shí)例的附近的實(shí)例與網(wǎng)上的其他主機(jī)相比，沒有任何多余的接入方式，并可認(rèn)為他們在單獨(dú)的物理主機(jī)上。物理RAM也使用相同的機(jī)制進(jìn)行隔離?？蛻魧?shí)例不能得到原始磁盤設(shè)備，而是提供虛擬磁盤。AWS 所有的的圓盤虛擬化層自動復(fù)位用戶使用的每個(gè)存儲塊，以便用戶的數(shù)據(jù)不會無意的暴露給另一用戶。AWS 還建議用戶在虛擬圓盤之上使用一個(gè)加密的文件系統(tǒng)，以進(jìn)一步保護(hù)用戶數(shù)據(jù)。



（4）中國電信



作為擁有全球最大固話網(wǎng)絡(luò)和中文信息網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)電信運(yùn)營商，中國電信一直高度關(guān)注云計(jì)算的發(fā)展。對于云安全，中國電信認(rèn)為，云計(jì)算應(yīng)用作為一項(xiàng)信息服務(wù)模式，其安全與ASP（應(yīng)用托管服務(wù)）等傳統(tǒng)IT 信息服務(wù)并無本質(zhì)上的區(qū)別，只是由于云計(jì)算的應(yīng)用模式及底層架構(gòu)的特性，使得在具體安全技術(shù)及防護(hù)策略實(shí)現(xiàn)上會有所不同。為有效保障云計(jì)算應(yīng)用的安全，需在采取基本的IT 系統(tǒng)安全防護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合云計(jì)算應(yīng)用特點(diǎn)，進(jìn)一步集成數(shù)據(jù)加密、VPN、身份認(rèn)證、安全存儲等綜合安全技術(shù)手段，構(gòu)建面向云計(jì)算應(yīng)用的縱深安全防御體系，并重點(diǎn)解決如下問題。



·云計(jì)算底層技術(shù)架構(gòu)安全：如虛擬化安全、分布式計(jì)算安全等。



·云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施安全：保障云計(jì)算系統(tǒng)穩(wěn)定性及服務(wù)連續(xù)性。



·用戶信息安全：保護(hù)用戶信息的可用性、保密性和完整性。



·運(yùn)營管理安全：加強(qiáng)運(yùn)營管理，完善安全審計(jì)及溯源機(jī)制。



隨著云計(jì)算部署和實(shí)施規(guī)模的日益擴(kuò)大，對“云”安全的研究及技術(shù)解決方案的探索將持續(xù)深入。微軟、谷歌、亞馬遜等IT 巨頭們以前所未有的速度和規(guī)模推動云計(jì)算的普及和發(fā)展，而云安全技術(shù)推出的時(shí)間不長，且網(wǎng)絡(luò)威脅是動態(tài)變化的，所以云安全技術(shù)永遠(yuǎn)都處于不斷研發(fā)、完善和前進(jìn)的過程中。各大公司積極地應(yīng)對云安全，為此，我們對云計(jì)算主流企業(yè)的云安全研究進(jìn)展和解決方案進(jìn)行分析和跟蹤，對我國云計(jì)算安全事業(yè)的發(fā)展有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

來源：CIO時(shí)代網(wǎng)

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