鐘璐

【摘要】 隨著云存儲的不斷發(fā)展，其性能穩(wěn)定和價格優(yōu)勢越來越突出，在很大程度上降低了企業(yè)成本，提高了企業(yè)的運營效率。但是云存儲在給我們帶來便利的同時，也存在很多不安全的因素，如不可避免的會出現(xiàn)個人信息和數(shù)據(jù)被泄露的問題，為了確保信息的安全性，需要對數(shù)據(jù)進行加密，本文主要針對目前云存儲中呈現(xiàn)出的數(shù)據(jù)安全問題，以及為解決這些問題使用到的虛擬機監(jiān)控技術和同態(tài)加密技術進行分析研究。

【關鍵詞】 云存儲 數(shù)據(jù)加密 虛擬技術 同態(tài)加密

一、前言

隨著國家層面大力發(fā)展移動4G寬帶網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)應用和大數(shù)據(jù)業(yè)務，這一發(fā)展趨勢也為海量的數(shù)據(jù)存儲帶來了多種挑戰(zhàn)[1]。云存儲簡單來說就是，將儲存資源放到云資源池中供用戶進行存儲和讀取的一種存儲解決方案，用戶可以通過終端設備，在任何時間、任何地方通過網(wǎng)絡連接到云存儲資源池上對數(shù)據(jù)進行操作，而云存儲是解決當前這一問題非常有效的方法。

二、云數(shù)據(jù)存儲關鍵技術分析和研究

對于現(xiàn)在非常成熟的商用模式的云存儲，其中的兩項關鍵技術就是虛擬化技術和多租戶技術，這兩項技術的使用，給云存儲帶來便利和高效率的同時也給用戶數(shù)據(jù)安全性帶來了新的挑戰(zhàn)。

2.1虛擬化技術和多租戶技術

虛擬化技術[2]是在現(xiàn)有物理資源基礎上提高資源利用率的關鍵技術，通過在物理機上使用虛擬技術對CPU計算資源、計算機物理內存等硬件資源進行虛擬化，在云儲存服務平臺中就可以在同一臺物理機上同時運行多臺邏輯上相互獨立的虛擬機。但是，在實際運行使用中的云存儲中，存在一些別有用心的用戶會通過虛擬機逃逸技術、旁路攻擊等方式來竊取數(shù)據(jù)，進而達到從一臺虛擬機上獲得在同一臺物理機上運行的其它虛擬機上的數(shù)據(jù)。

多租戶[2]技術是同一個應用進程可以同時被多個用戶所使用，這些多個租戶的信息數(shù)據(jù)一般會儲存在同一張數(shù)據(jù)鏈表里，并且通過使用不同的標簽來進行區(qū)分。云端程序會通過使用訪問控制策越來保證不同用戶只能訪問自己的信息而不能訪問其它用戶的信息，但是，一些惡意的租戶會采用虛擬機逃逸技術、流量分析、旁路攻擊等方式來對云端用戶數(shù)據(jù)進行竊取[3]，這樣就會導致存儲在云端的數(shù)據(jù)被竊取。

2.2同態(tài)加密技術

同態(tài)加密[4]是一種發(fā)展比較快的加密技術，通過該項技術手段可以實現(xiàn)在明文上執(zhí)行指定的代數(shù)運算結果和在密文上的另一個代數(shù)運算結果相同，這個特性可以很好的解決在云計算和云存儲中的加密數(shù)據(jù)不能夠被檢索、操作的問題。同態(tài)加密允許在不知道解密函數(shù)的情況下對需要加密的數(shù)據(jù)進行計算操作，對于一個加密函數(shù)，如果同時滿足加法同態(tài)和乘法同態(tài)，就稱其為全同態(tài)加密函數(shù)，否則，就稱其為部分同態(tài)加密函數(shù)。

2.3基于VMM 的數(shù)據(jù)保護技術

在云存儲環(huán)境下虛擬機工作在虛擬化的云平臺上，并由虛擬機監(jiān)控器進行管控，文獻[5]給出了一種基于虛擬機監(jiān)控器（VMM） 的云數(shù)據(jù)安全性保護方法，該方法基于安全套接層（SSL）來保證數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)陌踩?。用戶的客戶端安全套接層會將?shù)據(jù)進行加密，操作系統(tǒng)接收到加密數(shù)據(jù)后，會將加密的數(shù)據(jù)發(fā)送給分布式文件系統(tǒng)。

文件系統(tǒng)的安全套接層會對數(shù)據(jù)進行解密，處理后的數(shù)據(jù)會經(jīng)過加密之后保存到云存儲資源池，使用該方法可以將操作系統(tǒng)和云存儲資源池進行隔離，當虛擬機攻破之后，攻擊者得到的只是密文，在一定程度上保證了用戶信息的安全性。

三、結束語

本文從當前云存儲安全現(xiàn)狀進行了分析研究，并對云數(shù)據(jù)安全技術之間的性能進行了對比分析，根據(jù)分析給出了當前云存儲安全的解決方法。當前同態(tài)加密處理效率比較低，要達到普遍應用，需要提高數(shù)據(jù)的處理效率，虛擬機監(jiān)控器技術能夠很好的保護用戶運行的數(shù)據(jù)信息，但這些數(shù)據(jù)會被云服務提供商獲得，對于未來云存儲數(shù)據(jù)的安全性，不僅需要加強數(shù)據(jù)安全的技術保障，而且還需要從云服務提供商的管理和法律約束上來更進一步來完善用戶數(shù)據(jù)的安全性，提升用戶的可信賴度。

參 考 文 獻

[1]邊根慶，高松，邵必林.面向分散式存儲的云存儲安全架構.西安交通大學學報，2011，45（4）：41-45.

[2] IBM 虛擬化與云計算。北京：電子工業(yè)出版社，2009.

[3] Kamara S， Lauter K. Cryptographic cloud storage//Proceedings of the 14th Internation conference on Finacial Cryptography and Data Security .Berlin Germany， 2010：137-148.

[4] 湯殿華，祝世雄，曹云飛. 一個較快速的整數(shù)上的全同態(tài)加密方案[J]. 計算機工程與應用2012（8）.

[5] 侯清鏵，武永衛(wèi)，鄭緯民。一種保護云存儲平臺上用戶數(shù)據(jù)私密性的方法計算機研究與發(fā)展，2011，48（7）：1146-1154.