朱清坤

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2103-5640-4727

摘? 要：網(wǎng)絡(luò)時(shí)代計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量逐漸增加，計(jì)算機(jī)物理硬件在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，存在著一系列黑客攻擊、病毒木馬侵害等安全隱患。而且隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)信息量的增多，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件已經(jīng)難以滿足信息傳輸、存儲(chǔ)與防護(hù)的需求，而引入云計(jì)算技術(shù)提高海量數(shù)據(jù)搜集、處理與存儲(chǔ)的效率，成為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)關(guān)注的重點(diǎn)。本文主要探討云計(jì)算技術(shù)在計(jì)算機(jī)安全存儲(chǔ)系統(tǒng)中的應(yīng)用策略，通過對(duì)相應(yīng)云計(jì)算處理架構(gòu)、功能模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的安全存儲(chǔ)。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)? 安全存儲(chǔ)? 云計(jì)算技術(shù)? 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP309? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2021）05（a）-0135-03

On the Application of Cloud Computing Technology in Computer Security Storage

ZHU? Qingkun

（Zhengzhou Preschool Education College， Zhengzhou， Henan Province， 450000? China）

Abstract： The amount of data stored in computers in the network age is gradually increasing. In the network environment， computer physical hardware has a series of security risks such as hacker attacks and virus Trojan horses. Moreover， with the increase in the amount of data information in computer networks， traditional computer hardware has been unable to meet the needs of information transmission， storage and protection. The introduction of cloud computing technology to improve the efficiency of mass data collection， processing and storage has become a concern for network data and information storage. Focus. This article mainly discusses cloud computing technology， the application strategy in computer security storage system， and realizes the secure storage of computer data by designing the corresponding cloud computing processing architecture and functional modules.

Key Words： Computer; Secure storage; Cloud computing technology; Application

近年來，計(jì)算機(jī)大數(shù)據(jù)及云計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，使得網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息的訪問、讀寫、傳輸與存儲(chǔ)更加方便，但也導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)問題的日益嚴(yán)重。而云計(jì)算技術(shù)作為一種以用戶數(shù)據(jù)服務(wù)，包括分布式數(shù)據(jù)計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)為中心的運(yùn)算技術(shù)，可以通過海量數(shù)據(jù)資源的整合、分類處理與存儲(chǔ)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)訪問、加密等的安全性進(jìn)行控制，最終保證云計(jì)算平臺(tái)中數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)系統(tǒng)的安全管理。

1? 云計(jì)算技術(shù)的內(nèi)容概述及其特征分析

1.1 云計(jì)算技術(shù)的主要內(nèi)容

云計(jì)算技術(shù)是一種動(dòng)態(tài)化、虛擬化的數(shù)據(jù)資源處理技術(shù)，主要依靠后臺(tái)云服務(wù)器，為社會(huì)企業(yè)或機(jī)構(gòu)提供基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)、平臺(tái)即服務(wù)、軟件即服務(wù)。而且相比于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)物理硬件的數(shù)據(jù)搜集、處理與存儲(chǔ)，云計(jì)算在服務(wù)響應(yīng)、數(shù)據(jù)處理效率、數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)準(zhǔn)確性方面，具有著強(qiáng)大的信息運(yùn)算功能，能夠滿足海量數(shù)據(jù)資源處理、安全防護(hù)需求?，F(xiàn)階段Amazon、Microsoft、Google和IBM等企業(yè)，已經(jīng)紛紛建構(gòu)起自身的云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，并在全球范圍內(nèi)為互聯(lián)網(wǎng)公司提供數(shù)據(jù)信息傳輸、存儲(chǔ)等方面的服務(wù)，通常包含以下幾方面內(nèi)容。（1）基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)?；A(chǔ)設(shè)施即服務(wù)指的是云計(jì)算平臺(tái)將后臺(tái)服務(wù)器、存儲(chǔ)端口及網(wǎng)絡(luò)等，封裝為基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施，為用戶提供一系列動(dòng)態(tài)資源申請(qǐng)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)，幫助其在云計(jì)算平臺(tái)中部署、運(yùn)行應(yīng)用程序，使用戶在數(shù)據(jù)處理或存儲(chǔ)中提高效率、節(jié)省能耗，通常需要計(jì)算機(jī)硬件、Xen虛擬化技術(shù)等資源的支持。（2）存儲(chǔ)平臺(tái)即服務(wù)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)即服務(wù)主要負(fù)責(zé)云計(jì)算呈現(xiàn)的開發(fā)、運(yùn)行與監(jiān)管，包含操作系統(tǒng)、Web Service服務(wù)、應(yīng)用容器、數(shù)據(jù)庫(kù)等組成部分，其可以通過網(wǎng)絡(luò)多節(jié)點(diǎn)之間的協(xié)同合作、實(shí)現(xiàn)等內(nèi)容，對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源進(jìn)行并行處理、動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，并對(duì)云平臺(tái)數(shù)據(jù)信息處理的錯(cuò)誤作出響應(yīng)，因此其能夠保證數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)的負(fù)載均衡。（3）軟件即服務(wù)。軟件即服務(wù)是在云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)中，定制相應(yīng)的軟件服務(wù)資源，然后以云端軟件租用的方式，為用戶提供多樣化的網(wǎng)絡(luò)訪問、數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備、數(shù)據(jù)資源的管理。

1.2 云計(jì)算技術(shù)具有的特征

云計(jì)算技術(shù)是以用戶服務(wù)數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)傳輸內(nèi)容的運(yùn)算技術(shù)，其能夠通過分布式計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)計(jì)算等，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行分類、整合。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全存儲(chǔ)中引入云計(jì)算技術(shù)，可以在云后臺(tái)服務(wù)器支持下，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)“云”規(guī)模、虛擬化應(yīng)用資源的動(dòng)態(tài)調(diào)整，來滿足不同用戶數(shù)據(jù)信息處理、存儲(chǔ)需求，所以云計(jì)算技術(shù)具有資源的虛擬化、擴(kuò)展性強(qiáng)、數(shù)據(jù)訪問與存儲(chǔ)加密等特征[1]。

第一，云計(jì)算技術(shù)有著良好的通用性、可擴(kuò)展性。由于不同用戶有著差異化的數(shù)據(jù)服務(wù)、存儲(chǔ)需求，利用云計(jì)算技術(shù)，可以對(duì)現(xiàn)有后臺(tái)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)端口等進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，以盡可能匹配用戶相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)服務(wù)需求，提高網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)平臺(tái)的運(yùn)算效率、數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)服務(wù)質(zhì)量，保證海量數(shù)據(jù)信息的有效傳輸、共享與存儲(chǔ)。

第二，資源虛擬化。云計(jì)算技術(shù)中存在著一系列虛擬化資源，包括虛擬化服務(wù)器、虛擬化應(yīng)用程序、虛擬化服務(wù)等，用戶可以通過任何網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，登錄至云計(jì)算服務(wù)的客戶端平臺(tái)，享受到云平臺(tái)提供的Kerberos授權(quán)身份認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密傳輸、密鑰管理等各種服務(wù)。在這一過程中，需要運(yùn)用計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)與容錯(cuò)算法，對(duì)大量的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，因此即使某一云后臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障，也不會(huì)影響計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的訪問、存儲(chǔ)與管理。

第三，云計(jì)算的數(shù)據(jù)訪問與加密存儲(chǔ)。云計(jì)算技術(shù)可以向廣大行政機(jī)構(gòu)、社會(huì)企業(yè)提供服務(wù)，包括通過一系列身份認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密、密鑰管理等技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)信息的訪問進(jìn)行控制，以保證數(shù)據(jù)傳輸、處理與存儲(chǔ)過程的安全性、私密性。例如，對(duì)于社會(huì)企業(yè)面臨的黑客攻擊、病毒或木馬入侵風(fēng)險(xiǎn)，通常會(huì)采取相應(yīng)的云計(jì)算身份認(rèn)證、數(shù)據(jù)訪問控制、加密存儲(chǔ)技術(shù)，對(duì)用戶訪問、數(shù)據(jù)內(nèi)容存儲(chǔ)作出監(jiān)管，從而降低計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息泄露或流失的風(fēng)險(xiǎn)[2]。

2? 云計(jì)算技術(shù)中計(jì)算機(jī)安全存儲(chǔ)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 動(dòng)態(tài)身份認(rèn)證技術(shù)

由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，有著海量化數(shù)據(jù)資源、復(fù)雜化應(yīng)用環(huán)境，因此傳統(tǒng)用戶名、登錄口令等相結(jié)合的身份認(rèn)證技術(shù)，已經(jīng)無法滿足多種云場(chǎng)景的數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)需求。這一情況下，多數(shù)云服務(wù)提供商采取API資源調(diào)用技術(shù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中的用戶訪問、數(shù)據(jù)資源調(diào)用進(jìn)行控制，具體實(shí)現(xiàn)流程如下。首先用戶借助于Access Key安全憑證，創(chuàng)建API請(qǐng)求包、數(shù)字簽名，并將其發(fā)送至驗(yàn)證服務(wù)器。之后驗(yàn)證服務(wù)器進(jìn)行數(shù)字簽名的鑒別，由云服務(wù)商向用戶發(fā)送驗(yàn)證口令，并將密鑰K與相應(yīng)動(dòng)態(tài)口令作出比較，只有通過數(shù)字簽名驗(yàn)證、動(dòng)態(tài)口令匹配的用戶，才能對(duì)網(wǎng)絡(luò)云平臺(tái)的海量數(shù)據(jù)資源，進(jìn)行訪問、調(diào)用與安全存儲(chǔ)[3]。

2.2 數(shù)據(jù)加密與密鑰管理技術(shù)

利用云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的安全加密，通常采取明文（公鑰）、密文（私鑰）加密算法，對(duì)計(jì)算機(jī)中存在的數(shù)據(jù)信息，展開對(duì)稱/非對(duì)稱加密與解密，而非對(duì)稱加密算法由于使用不一樣的密鑰，其在算法實(shí)現(xiàn)、數(shù)據(jù)加密安全性方面的等級(jí)更高，也更加能夠保障數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)的私密性與安全性。在云計(jì)算后臺(tái)服務(wù)器，某一企業(yè)可以共享同一密鑰，通過獲取到的私鑰登錄至相應(yīng)數(shù)據(jù)訪問平臺(tái)，對(duì)云平臺(tái)內(nèi)的應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)資源作出訪問與操作，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)的安全性[4]。

3? 云計(jì)算技術(shù)在計(jì)算機(jī)安全存儲(chǔ)中的應(yīng)用研究

3.1 計(jì)算機(jī)安全存儲(chǔ)的云控制架構(gòu)

當(dāng)前在計(jì)算機(jī)安全儲(chǔ)存系統(tǒng)中，引入云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行多種數(shù)據(jù)傳輸、訪問服務(wù)的控制，需要針對(duì)不同用戶多樣化的數(shù)據(jù)信息服務(wù)請(qǐng)求，進(jìn)行云控制中心服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)，才能有效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理或存儲(chǔ)、應(yīng)用程序運(yùn)行的動(dòng)態(tài)配置。因此由于云計(jì)算平臺(tái)具有可擴(kuò)展性、可收縮性的特征，其所建構(gòu)的云計(jì)算服務(wù)與控制架構(gòu)，也屬于星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，具體如圖1所示。云控制中心處于星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的中間位置，負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)物理硬件、用戶之間的通信連接，首先用戶將相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求，發(fā)送至云控制中心。之后再由云控制中心，對(duì)數(shù)據(jù)訪問請(qǐng)求作出處理，并將處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)由信道通信節(jié)點(diǎn)，返回至云后臺(tái)客戶端，來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全存儲(chǔ)平臺(tái)、用戶之間的雙向通信[5]。

3.2 計(jì)算機(jī)安全存儲(chǔ)云平臺(tái)的功能模塊設(shè)計(jì)

云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)安全儲(chǔ)存系統(tǒng)，在多種云服務(wù)模塊、安全存儲(chǔ)功能模塊的設(shè)計(jì)中，通常會(huì)根據(jù)不同用戶的現(xiàn)實(shí)需求，進(jìn)行系統(tǒng)管理模塊、文檔加密/解密模塊等的組織設(shè)計(jì)。隨后再依托Https網(wǎng)絡(luò)信息傳輸協(xié)議，對(duì)不同用戶的云資源訪問、數(shù)據(jù)加密傳輸?shù)茸鞒隹刂?，使用?yàn)證服務(wù)器，對(duì)用戶發(fā)送的API請(qǐng)求包、數(shù)字簽名進(jìn)行認(rèn)證，提升網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)的安全性。

首先，對(duì)計(jì)算機(jī)安全存儲(chǔ)云平臺(tái)系統(tǒng)管理模塊，進(jìn)行日常數(shù)據(jù)信息管理、信息安全防護(hù)功能的設(shè)計(jì)，該模塊主要對(duì)用戶客戶端存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行增加、刪除或修改的管理，具體功能實(shí)現(xiàn)如圖2所示。從圖2中可以看出，用戶主體可以在云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)安全儲(chǔ)存系統(tǒng)的提示下，登錄至云計(jì)算服務(wù)的客戶端平臺(tái)，進(jìn)行個(gè)人資料注冊(cè)、數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)的操作。之后再由計(jì)算機(jī)安全存儲(chǔ)云平臺(tái)的服務(wù)器，對(duì)用戶數(shù)據(jù)信息訪問、數(shù)據(jù)資源存儲(chǔ)作出管控。其中數(shù)據(jù)信息在Web服務(wù)器中進(jìn)行加密/解密操作，用戶可以輸入相應(yīng)的賬號(hào)、密碼，登錄至云計(jì)算操作平臺(tái)，獲得海量數(shù)據(jù)資源的訪問權(quán)限，完成相關(guān)的數(shù)據(jù)信息訪問、管理及維護(hù)操作。

其次，計(jì)算機(jī)安全存儲(chǔ)云平臺(tái)中文檔加密/解密模塊的設(shè)計(jì)。在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)資源傳輸、存儲(chǔ)過程中，通常會(huì)根據(jù)數(shù)字證書的驗(yàn)證要求，對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行加密與密鑰管理。利用DES算法加密、IBE加密技術(shù)，可以在無需明文（公鑰）、密文（私鑰）交換情況下，對(duì)傳輸?shù)奈臋n數(shù)據(jù)做出加密、解密、再加密，而云計(jì)算平臺(tái)可以為文檔加密/解密、數(shù)字簽名驗(yàn)證等功能的實(shí)現(xiàn)，提供相應(yīng)的虛擬資源支持、安全保護(hù)服務(wù)。也就是用戶在對(duì)數(shù)據(jù)信息加密/解密過程中，需要向云平臺(tái)Web服務(wù)器發(fā)送私鑰請(qǐng)求，只有通過數(shù)字簽名驗(yàn)證、動(dòng)態(tài)口令匹配的用戶，才能對(duì)文檔進(jìn)行加密/解密操作。所以云計(jì)算技術(shù)在計(jì)算機(jī)安全存儲(chǔ)中的應(yīng)用，一方面要滿足用戶數(shù)據(jù)訪問的需求，另一方面也要保證網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性，若用戶私鑰請(qǐng)求無法通過認(rèn)證，則應(yīng)直接返回訪問信息并拒絕其加密操作[6]。

4? 結(jié)語(yǔ)

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)量不斷增長(zhǎng)的情況下，企事業(yè)單位對(duì)數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)提出了更高要求。通過在計(jì)算機(jī)信息通信網(wǎng)絡(luò)中，引入動(dòng)態(tài)身份認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密與密鑰管理等云計(jì)算技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有用戶數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)行控制，能夠?yàn)楹Ａ繑?shù)據(jù)資源的傳輸、共享提供保障，并有效提升計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性。

參考文獻(xiàn)

[1] 左琳.云計(jì)算技術(shù)背景下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（8）：216.

[2] 周海波.云計(jì)算技術(shù)在計(jì)算機(jī)安全存儲(chǔ)中的應(yīng)用[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2016（10）：78-79.

[3] 周強(qiáng).云計(jì)算技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)安全存儲(chǔ)中的應(yīng)用分析[J].中外企業(yè)家，2019（22）：237.

[4] ?？∽?大數(shù)據(jù)下云計(jì)算技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全存儲(chǔ)中的應(yīng)用[J].信息與電腦：理論版，2019（15）：202-203，206.

[5] 李正君.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全儲(chǔ)存中云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用[J].科技資訊，2019，17（23）：4-5.

[6] 劉坤.云計(jì)算環(huán)境下糖尿病大數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)系統(tǒng)研究[D].南京：南京郵電大學(xué)，2020.