吳為濱　孫寶貴　李逢林　張丹

摘 要：隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷地改變著人們的生活，當(dāng)人們?cè)谙硎苤畔⒒瘞?lái)的便捷服務(wù)同時(shí)，個(gè)人的信息也存在著被泄露或者盜取的風(fēng)險(xiǎn)。尤其是在云計(jì)算這樣公共性的平臺(tái)上，很難實(shí)現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)的安全與隱私保護(hù)。用戶身份認(rèn)證在云計(jì)算環(huán)境中是云安全的第一道防線，該文將通過(guò)增強(qiáng)云服務(wù)的安全登錄問(wèn)題，針對(duì)指紋的唯一性和穩(wěn)定性，對(duì)云安全登錄認(rèn)證技術(shù)使用指紋識(shí)別進(jìn)行了深入研究。

關(guān)鍵詞：指紋識(shí)別 云安全 身份認(rèn)證

中圖分類號(hào)：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）11（c）-0078-02

云計(jì)算作為當(dāng)前快速發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)之一有著非常廣闊的發(fā)展空間，云計(jì)算是一種新型的計(jì)算方式和商業(yè)模式，其原理是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)針對(duì)用戶的需要進(jìn)行分配計(jì)算、存儲(chǔ)、軟件、平臺(tái)等資源的服務(wù)，但是在為顧客提供最大化服務(wù)的同時(shí)，云計(jì)算也面臨著客戶信息被泄露的安全問(wèn)題的挑戰(zhàn)。

1 云安全認(rèn)證技術(shù)的必要性

在云計(jì)算模式之下，用戶的數(shù)據(jù)資源并不存儲(chǔ)在本地磁盤(pán)之中，而是直接交付到云端服務(wù)器進(jìn)行保存、運(yùn)行以及共享資源。這樣的存儲(chǔ)模式需要給用戶提供一個(gè)信任度極高的安全保證，才能保障用戶數(shù)據(jù)的穩(wěn)定和安全。

如果只是用單純的用戶名和密碼的方式登錄云端的話，無(wú)疑會(huì)引起人們對(duì)安全問(wèn)題的思考，就算是在網(wǎng)上購(gòu)個(gè)物，服務(wù)器都會(huì)提醒用戶注意密鑰的管理，更何況是云端服務(wù)。所以從目前情況看，這種單一密碼用戶名的登錄無(wú)法滿足登錄云端服務(wù)的要求。

云計(jì)算在人們生活中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，由于云計(jì)算用戶群體的不固定性，再加之網(wǎng)絡(luò)的廣泛普及，黑客大量地涌現(xiàn)，操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)的安全問(wèn)題越來(lái)越多。根據(jù)調(diào)查資料顯示，近幾年通過(guò)外部訪問(wèn)進(jìn)入系統(tǒng)導(dǎo)致數(shù)據(jù)泄露的事故高達(dá)70%以上，可見(jiàn)，為保證云服務(wù)的安全，對(duì)進(jìn)入系統(tǒng)的用戶進(jìn)行有效的身份驗(yàn)證已經(jīng)是迫在眉睫的一項(xiàng)重要工作。

2 目前云安全認(rèn)證方式

目前系統(tǒng)是通過(guò)對(duì)象屬性來(lái)驗(yàn)證是否是真實(shí)有效唯一的用戶登錄系統(tǒng)的，這樣的認(rèn)證方式基本是口令認(rèn)證、智能卡認(rèn)證、數(shù)字證書(shū)認(rèn)證以及生物特征認(rèn)證。

2.1 口令認(rèn)證

口令認(rèn)證是最常見(jiàn)的云安全認(rèn)證技術(shù)，主要體現(xiàn)形式是靜態(tài)口令、動(dòng)態(tài)口令和PIN密碼。每個(gè)用戶身份的ID對(duì)應(yīng)相應(yīng)的口令，只要判斷用戶ID和口令是否一致就可以，這個(gè)方式非常簡(jiǎn)單，但是口令容易遭到猜測(cè)或者是截獲，所以這樣簡(jiǎn)單的認(rèn)證技術(shù)始終不能防治服務(wù)器上的假冒攻擊。

2.2 智能卡認(rèn)證

智能卡相當(dāng)于用戶的身份證，智能卡內(nèi)存儲(chǔ)著安全控件和用戶個(gè)人信息，用戶要想登錄云服務(wù)端就必須將智能卡插入專用的讀卡器內(nèi)，通過(guò)讀取客戶信息的方式來(lái)驗(yàn)證用戶的身份。與口令認(rèn)證相比起來(lái)，智能卡不僅能夠安全存儲(chǔ)密鑰、數(shù)字證書(shū)等用戶的信息，而且提高了身份識(shí)別的安全和保密程度。但是智能卡必須通過(guò)讀卡器的讀取才能進(jìn)入計(jì)算機(jī)云端系統(tǒng)，還是有一定局限性，如果出現(xiàn)了硬件的丟失和損壞，也會(huì)被他人所利用。

2.3 數(shù)字證書(shū)認(rèn)證

數(shù)字證書(shū)是目前公認(rèn)的比較安全有效的身份認(rèn)證手段，其原理是數(shù)字證書(shū)作為用戶的電子身份標(biāo)識(shí)，由認(rèn)證服務(wù)器利用用戶公鑰解密，再檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的完整性以此確認(rèn)簽名的合法性。數(shù)字證書(shū)基本是現(xiàn)在云安全認(rèn)證中的主要方式，用戶使用數(shù)字證書(shū)可以保證信息傳輸?shù)耐暾?，并且增?qiáng)信息傳輸?shù)陌踩院陀脩羯矸莸恼鎸?shí)性。但是數(shù)字認(rèn)證的方式需要對(duì)證書(shū)進(jìn)行請(qǐng)求、發(fā)送和校對(duì)等操作，這樣一來(lái)通信效率不但大大降低，就連服務(wù)器的計(jì)算上也增加了相當(dāng)大的負(fù)擔(dān)。

2.4 生物特征認(rèn)證

生物特征認(rèn)證首先是認(rèn)證系統(tǒng)從用戶生物特征中提取具有唯一標(biāo)識(shí)特征的模板進(jìn)行一系列數(shù)字化的處理，從而將這些模板存儲(chǔ)在識(shí)別系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)之中。在用戶想進(jìn)入計(jì)算機(jī)云端的時(shí)候，只要認(rèn)證系統(tǒng)采集當(dāng)前的生物特征跟之前采集存儲(chǔ)起來(lái)的生物特進(jìn)行匹配就可以驗(yàn)證用戶的身份，從一定程度上來(lái)說(shuō)，生物特征具有唯一性、永久性、安全性的極大優(yōu)勢(shì)，生物特征采用人的生理特征或行為特征作為認(rèn)證手段，是目前迅速普及的一種新型的認(rèn)證方式。這種方式安全性能大大提高，給用戶帶來(lái)極大的安全感，生物認(rèn)證的方式主要包括指紋、虹膜、人臉、聲音、筆記等認(rèn)證形式，根據(jù)科學(xué)驗(yàn)證和對(duì)比來(lái)看，在生物認(rèn)證技術(shù)上，指紋的優(yōu)勢(shì)還是非常大的，生物認(rèn)證技術(shù)的應(yīng)用，將會(huì)有效提高云服務(wù)系統(tǒng)的對(duì)用戶信息安全的保障。

3 指紋識(shí)別

3.1 指紋識(shí)別的原理

指紋識(shí)別是通過(guò)指紋識(shí)別系統(tǒng)采集指紋、指紋處理、提取特征、最后進(jìn)行指紋匹配這幾個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

指紋識(shí)別系統(tǒng)首先獲取用戶的指紋以后，對(duì)用戶的指紋進(jìn)行特征上的提取獲得數(shù)字指紋圖像矩陣，通過(guò)獲得的圖像進(jìn)行還原和其他的細(xì)致處理，得到黑白二值圖像，通過(guò)圖像提取用戶指紋的特征并且生成屬于用戶的指紋特征模板，存入指紋數(shù)據(jù)庫(kù)之中。

當(dāng)用戶申請(qǐng)完成指紋識(shí)別以后，用戶再次登錄云計(jì)算系統(tǒng)的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)采集用戶的指紋，指紋識(shí)別的主要任務(wù)就是在采集此用戶的指紋以后提取出指紋的特征，通過(guò)對(duì)指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的用戶指紋進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算兩者的相似度，從而確定用戶的合法身份及其訪問(wèn)權(quán)限。

3.2 指紋識(shí)別的優(yōu)勢(shì)

指紋識(shí)別主要是識(shí)別指紋的特征，指紋的特征是指手指末端凹凸不平的紋路，這些紋路在圖案、端點(diǎn)以及交叉點(diǎn)上每個(gè)人都是不一樣的，這就是指紋特征。指紋識(shí)別系統(tǒng)針對(duì)指紋的特征與數(shù)據(jù)庫(kù)中的指紋模板進(jìn)行對(duì)比，從而確定用戶身份，這樣的識(shí)別系統(tǒng)在云安全認(rèn)證技術(shù)上有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。

首先，根據(jù)指紋學(xué)理論，我們知道世界上不存在完完全全一模一樣的兩枚指紋，并且指紋的特征是永遠(yuǎn)都不會(huì)丟失的，也不會(huì)被人所仿冒。指紋的這種唯一性，是再好不過(guò)的鑒定身份的依據(jù)。

其次，人從出生就確定了指紋的特征，隨著年齡的增長(zhǎng)，手掌長(zhǎng)大手指長(zhǎng)長(zhǎng)，但是指紋的細(xì)節(jié)特征是沒(méi)有明顯變化的，這體現(xiàn)了指紋不變性的特性。

在指紋識(shí)別之前，最安全有效的云安全認(rèn)證技術(shù)是數(shù)字證書(shū)認(rèn)證技術(shù)，但是數(shù)字證書(shū)認(rèn)證的方式降低了通信效率，并增加服務(wù)器的計(jì)算負(fù)擔(dān)，但是指紋識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用可以大大減輕網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)呢?fù)擔(dān)，提取的指紋存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)之中，對(duì)用戶而言，登錄云端更方便了。

現(xiàn)在指紋識(shí)別已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，隨著移動(dòng)終端傳感技術(shù)的發(fā)展，手機(jī)和iPad等便攜終端都能實(shí)現(xiàn)指紋的采集和處理，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)是非常方便的。指紋識(shí)別越來(lái)越成熟，指紋的唯一性、不變性有效提高了云計(jì)算系統(tǒng)的安全系數(shù)，有效防止了黑客的截取，更好地保證了數(shù)據(jù)的安全傳輸。

指紋識(shí)別技術(shù)具有穩(wěn)定性、唯一性、易采集性、不變性等優(yōu)勢(shì)，但是在開(kāi)放式的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，指紋識(shí)別技術(shù)并不能說(shuō)是絕對(duì)安全的技術(shù)。俗話說(shuō)不怕一萬(wàn)就怕萬(wàn)一，何況現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展這么快速，現(xiàn)在來(lái)說(shuō)相對(duì)安全的技術(shù)可能隨著社會(huì)不斷的發(fā)展最終會(huì)被淘汰。所以對(duì)于云計(jì)算的開(kāi)發(fā)者而言，安全問(wèn)題是始終放在首要位置的問(wèn)題，技術(shù)人員需要不斷地維護(hù)云計(jì)算系統(tǒng)的安全，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以盡可能地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)所存在的問(wèn)題并及時(shí)改進(jìn)。

4 結(jié)語(yǔ)

用戶把大量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于云計(jì)算的云端中，數(shù)據(jù)的安全性和穩(wěn)定性是考驗(yàn)云計(jì)算的首要問(wèn)題。用戶身份認(rèn)證是云服務(wù)的第一道安全防線，用戶從登陸系統(tǒng)，到用戶把數(shù)據(jù)傳輸入云端，云端再做好數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，這樣的環(huán)節(jié)都與數(shù)據(jù)安全有著密切聯(lián)系。指紋識(shí)別這一技術(shù)的出現(xiàn)，給云計(jì)算系統(tǒng)提供了安全的保障。

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