当前位置：文档之家 › 云计算中的数据安全相关问题的研究

云计算中的数据安全相关问题的研究

  • 格式：pdf
  • 大小：2.24 MB
  • 文档页数：59

单位代码： 10293 密 级： 公开硕 士 学 位 论 文论文题目： 云计算中的数据安全相关问题的研究1010041204 周明 宗平 计算机应用技术 分布计算技术与应用 工学硕士 二〇一三年三月 学号 姓名 导 师 学 科专 业 研 究方 向 申请学位类别 论文提交日期Study of Data Security Related toCloud ComputingThesis Submitted to Nanjing University of Posts and Telecommunications for the Degree ofMaster of EngineeringByZHOU MingSupervisor: Prof. ZONG PingFebruary 2013南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。

研究生签名：_____________ 日期：____________南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。

本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。

论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。

涉密学位论文在解密后适用本授权书。

研究生签名：____________ 导师签名：____________ 日期：_____________摘要随着现代网络技术的快速发展，云计算技术作为网络技术中新兴的研究和应用领域，越来越受到人们的关注。

然而，云计算中的安全问题与效率问题已经成为制约云计算快速发展和推广的关键问题，本文着重研究云计算中的安全问题与相关的性能问题，并在此基础上给出了一种具有安全性机制的云计算服务模型。

针对服务模型中数据的安全性，本文将云计算中的数据分为云内部的数据存储和云外部的数据传输两个部分来研究相应的技术策略。

对于云内部的数据存储，本文给出了一种key/value数据存储模型来对数据进行存储，再通过相关的数据备份和隔离机制来保证数据的安全存储。

对于云外部的数据传输，给出了一种改进的混合加密算法，以提高数据传输过程中的安全性。

针对服务模型中数据处理的高效性，本文基于云计算平台以及集群所使用的负载均衡机制，给出了一种云计算平台下的分布式负载均衡改进算法。

该算法在公有云环境能够高效地对资源进行合理分配，以保证云计算的高性能特性。

本文对给出的改进算法性能进行了分析与评估。

关键词: 云计算，服务模型，安全性，高效性AbstractWith the rapid development of modern network technology, cloud computing technology as the most emerging research and application fields in the network technology, more and more gets the attention of people. However, the security problems and efficiency problems of cloud computing have been as the key problems that restrict the rapid development and popularization of cloud computing. This thesis focused on the study the security problems and related performance problems in cloud computing,and proposes a cloud computing service model with the security mechanism.In connection with the service model of the data security, this thesis divides the cloud computing data into two parts of cloud internal data storage and cloud external data transmission, to study the corresponding technical strategy. For the cloud internal data storage, this thesis gives a kind of key/value data storage model for data storage, and then through the related data backup and isolating mechanism to ensure the safety of data storage. For the cloud external data transmission, this thesis gives an improved hybrid encryption algorithm, in order to improve the safety in the process of data transmission.In connection with the service model of data processing efficiency, this thesis gives a distributed load balancing algorithm based on cloud computing platform and cluster the use of load balance mechanism. The improved algorithm can efficiently made a reasonable distribution of resources in public cloud environment, to ensure the high performance characteristics of cloud computing. The improved algorithm performance analysis and evaluation are given in this thesis.Key words:Cloud computing，Service Model，Security，Efficiency，目录第一章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 研究现状 (2)1.2.1 云计算平台 (2)1.2.2 云计算的安全现状 (5)1.2.3 云计算的挑战和问题 (7)1.3 本文主要工作与组织结构 (10)第二章相关技术研究 (12)2.1 云计算 (12)2.1.1 云计算的概念与特点 (12)2.1.2 云计算的框架和服务形式 (14)2.1.3 云计算的核心技术 (17)2.2 相关技术研究 (19)2.2.1 密码技术 (19)2.2.2 信息加密技术 (20)2.2.3 资源的负载均衡技术 (22)2.3 本章小结 (23)第三章云计算服务模型的安全性研究 (24)3.1 云计算服务模型的架构设计 (24)3.2 云内部的数据安全存储 (25)3.2.1 海量数据存储 (25)3.2.2 数据备份的一致性 (26)3.2.3 多用户隔离机制 (27)3.3 云计算中数据的安全传输方法 (29)3.3.1 DES算法和3DES算法 (29)3.3.2 RSA算法 (30)3.3.3 ECC算法 (31)3.3.4 改进的混合加密算法 (32)3.4 本章小结 (33)第四章云计算服务模型的安全性实现 (34)4.1 云计算服务模型的安全性实现 (34)4.1.1 混合加密算法的实现 (34)4.1.2 节点的自身设计 (35)4.1.3 节点间的负载均衡算法 (36)4.1.4 数据传输中断后的处理策略 (38)4.2 云计算服务模型的性能分析 (39)4.2.1 数据加密算法的性能测试和分析 (39)4.2.2 负载均衡算法的性能测试 (41)4.2.3 负载均衡算法效率的分析 (44)4.3 本章小结 (45)第五章总结与展望 (46)5.1 总结 (46)5.2 展望 (46)参考文献 (48)致谢 (51)附录攻读硕士学位期间撰写的论文 (52)第一章绪论企业在传统的运作模式下，想要去建设自己的一套IT系统，往往要去购买相当多的硬件和软件等基础设施，还要支付软件使用许可费用，这样一套IT系统也需要专门的人员去维护。

事实上，企业真正需要的是完成他们所需要的应用工作，并且达到一定的效率，软硬件设备仅是企业借助的工具而已。

那么有没有这样的服务，它提供给用户所需要的软件服务，而仅仅是在用户需要使用软件的时候再按需计费呢？在这样的服务模式下，用户只需要支付一定量的“租金”给服务提供商，就可以得到了相应的服务，基于这样的思想，导致了云计算概念的诞生。

1.1研究背景最早推出云计算项目的是美国Google公司，他们推出了一个称为“Google 101”的计划，云计算随之产生，并且Google还提出了关于云的理论和概念。

云计算提出不久，很多公司都提出了自己的“云计划”，如：HP、YAHOO、IBM等。

他们随之推出了一系列有关云的新概念，如：云安全、公有云、云效率、私有云……。

这一系列的名词在发展和认可的过程中不断的被人们所理解，而且也在人们的研究下不断演化发展。

云计算[1]是一种新型的现代网络服务模式。

云计算实际上是IT产业社会化分工变革下的一个概念。

云计算（Cloud Computing）是网格计算（Grid Computing）、分布式计算（Distributed Computing）、并行计算（Parallel Computing）、效用计算（Utility Computing）、网络存储（Network Storage Technologies）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（Load Balance）等传统技术所组合成的、最新型的计算机网络服务模式。

合集下载

云计算中的数据加密与安全研究

云计算中的数据加密与安全研究

云计算中的数据加密与安全研究云计算，作为一种新兴的信息化技术，已经得到越来越广泛的应用。

其中，数据加密和安全是摆在云计算面前的最大问题，云计算中的数据加密和安全需要经过深入的研究和分析。

一、云计算中的数据加密云计算的成功要靠大量的数据积累，数据密集型应用和海量数据处理在云计算环境下变得十分常见。

然而，数据的积累和传输也带来了隐私和安全的风险。

因此，云计算中的数据加密是保障数据安全的重要手段之一。

云计算环境下的数据加密有多种形式。

例如，将整个数据块进行加密称为全盘加密；将数据块进行分割，再对每个数据块进行加密，称为分块加密。

在实际应用中，常用的是分段加密技术，将数据块按照预设的大小进行分割，然后分别对每个数据块进行加密和解密，提高了数据传输的安全性和效率。

二、云计算中的数据安全云计算环境下的数据安全需要解决四个方面的问题，即数据保密性、数据完整性、数据可用性和数据审计性。

数据保密性是指保证数据不会被非法获取和使用。

在云计算环境下，这个问题通常被加密解决。

数据完整性是指数据在传输和存储过程中不会被篡改。

采用数据加密、数据签名和数字证书等方法，可以保证数据在传输和存储过程中的完整性。

数据可用性是指数据可以被授权的用户和系统访问。

通过对数据权限的控制和访问审计机制的设置，可以保证数据的可用性。

数据审计性是指能够追踪数据的使用情况和变化历史。

通过对数据访问的监控和审计机制的建立，可以提高数据管理的合规性和保密性。

三、云计算环境下的数据加密与安全研究现状目前，云计算中数据加密和安全研究已经成为一个热门的领域。

现有的理论和方法主要分为两类：一类是基于传统的密码技术，如DES、AES等；另一类是基于新兴的密码学理论和技术，如同态加密等。

从研究的角度来看，云计算中数据加密和安全研究主要围绕三个核心问题展开：一是如何保证数据的安全性，包括数据加密、数据签名、数据完整性和可用性；二是如何实现高效的数据加密和解密，提高数据传输的效率和速度；三是如何实现高效的密钥管理和安全证明，保证密钥的稳定和安全。

云计算环境下的数据存储安全策略研究

云计算环境下的数据存储安全策略研究

云计算环境下的数据存储安全策略研究随着互联网的快速发展，云计算已经成为了企业信息化建设的主要趋势之一。

在云计算环境下，数据存储安全问题成为了企业和个人用户最为关心的问题之一。

数据存储安全的保障不仅仅是对于企业来说十分重要，同样对于个人用户而言也是至关重要的。

因此，如何在云计算环境下保障数据存储的安全问题是一个需要亟待解决的问题。

一、云计算环境下数据存储的安全风险在云计算环境下，由于数据的分散性、虚拟化和共享性，数据的存储面临着很大的安全风险。

正如网络安全专家所指出的，云计算环境下的数据存储面临着以下三方面的安全风险：1. 数据泄露在云计算环境下，数据的迁移和共享变得越来越容易。

然而，数据的迁移和共享过程中可能会遭到攻击者的攻击，从而导致数据泄露。

如果攻击者获取到了用户的敏感信息，那么这将对用户的个人财产和隐私造成严重的影响。

2. 数据丢失由于云计算环境下的数据分散性和虚拟化，数据的管理变得格外困难。

如果管理不善或者不谨慎，就会出现数据丢失的情况。

这将对企业和个人用户造成极大的财务损失和信誉危机。

3. 数据篡改在云计算环境下，攻击者很容易通过技术手段篡改用户的数据。

如果企业的敏感数据被篡改，将给企业的经济利益和社会形象造成不可估量的损失。

二、云计算环境下的数据存储安全措施为了应对云计算环境下的数据存储安全问题，我们可以采取以下措施：1. 强化认证和授权在数据存储的过程中，我们应该对用户进行认证和授权。

只有经过认证和授权的用户才能够进行数据存储。

这样可以保证数据存储的安全性。

2. 数据的分类存储不同级别的数据应该采用不同的安全策略进行存储。

高级别的数据应该采用更为安全的存储策略，如采用密钥管理、加密等技术。

低级别的数据可以采用常规的存储策略。

3. 强化加密技术采用加密技术是保护数据存储安全的有效手段之一。

在云计算环境下，我们可以采用多层次的加密技术，从而更好地保护数据的安全。

4. 安全备份和恢复数据备份是保证数据存储安全性的重要手段之一。

云计算安全问题及其解决方案研究

云计算安全问题及其解决方案研究

云计算安全问题及其解决方案研究云计算近年来在企业中广泛应用，作为一种新型的信息技术，其优势在于可以极大地提高企业的运营效率和数据处理速度。

然而，随之而来的安全问题也备受关注。

那么，云计算安全问题及其解决方案究竟是什么呢？一、云计算安全问题1. 数据隐私泄露云计算的一个重要问题是数据隐私泄露。

由于企业将存储在本地的数据上传至云端，这意味着企业的数据将存储在云服务提供商的服务器上。

如果云服务提供商未能确保其安全性，黑客或其他恶意用户可能会窃取企业的敏感数据。

2. 虚拟化攻击云计算基于虚拟化技术，这是一种分离物理硬件和虚拟操作系统的技术。

经过虚拟化处理的服务器可以支持多个虚拟机运行。

但是，虚拟化技术也为攻击者提供了更多的机会。

因为一旦一个虚拟机被破坏，其他虚拟机也可能因此受到影响。

虚拟化攻击可能导致由于数据泄露或物理资源由于大量非法使用而崩溃的问题。

3. 资源共享问题云服务商通常将客户数据存储在相同的物理硬件上，客户可能在不知情的情况下共享硬件和带宽资源。

根据攻击者使用的攻击方法和服务器规格，一个恶意客户可能会占用整个服务器的全部资源，从而影响其他客户的业务，这种情况极大地降低了云计算的可靠性。

二、云计算安全解决方案1. 多层次的安全策略企业可以通过使用多层次的安全策略来提高其云计算安全性。

企业可以使用虚拟专用网（VPN）等加密技术，以确保其数据在传输过程中不会泄露。

此外，采用多因素认证，如密钥、密码和生物识别技术等，可以有效地增加安全性。

2. 云服务安全验证企业应该选择经过验证的云服务提供商，这样可以保证云服务提供商具有足够的信誉和保障。

企业可以查看接受该服务的其他企业是否已明确验证其专有系统及其应用。

3. 安全备份和恢复策略在虚拟化环境中，任何数据丢失或硬件故障都会使云计算无法使用。

因此，应该制定适当的备份和恢复策略，以保证企业始终可以访问云计算环境。

云计算备份技术的目标是为企业存储的云计算环境中大量的数据提供收集、传输与恢复方法，以达到确保云环境中重要数据的可靠容错目的。

云计算环境下的数据安全隐私保护研究

云计算环境下的数据安全隐私保护研究

云计算环境下的数据安全隐私保护研究随着云计算的发展，越来越多的数据被存储在云端。

云计算的优势在于大规模的数据处理和存储，但是在数据安全和隐私保护方面也面临着挑战。

本文将探讨云计算环境下的数据安全隐私保护研究。

一、云计算环境下的数据安全问题在云计算环境下，数据存在于云服务提供商的服务器上。

这意味着数据管理的责任被转移到了云服务提供商身上。

云服务提供商会采取一系列措施来保护数据，包括物理安全措施、逻辑安全措施等。

但是，数据仍然存在一些潜在的安全威胁：1. 非授权访问：在云计算环境下，数据被存储在云服务提供商的服务器上，如果没有采取适当的措施，黑客或内部人员有可能获取非授权访问数据。

2. 数据泄露：在云计算环境下，数据保存在服务器上，如果服务器被攻击或遭遇自然灾害等事件，数据也会面临泄露的风险。

3. 数据不一致：多个用户共享云服务提供商的服务器，如果云服务提供商的数据库管理不当，可能会导致数据不一致。

二、云计算环境下的数据隐私保护问题除了数据安全问题之外，云计算环境下还存在数据隐私保护的问题。

在云计算环境下，用户上传的数据可能包含了个人身份信息，用户的隐私可能会被泄露。

如何保护用户隐私，防止个人身份信息被黑客或云服务提供商非法获取，是云计算环境下的重要问题。

三、云计算环境下的数据安全隐私保护技术为了保护云计算环境下的数据安全和隐私，研究者们提出了一系列数据安全隐私保护技术。

包括：1. 数据加密：使用数据加密技术，将数据加密存储在云计算环境中。

只有获得密钥的用户才能查看数据内容，保证数据的机密性。

2. 访问控制：使用访问控制技术，控制用户对云计算环境中的数据资源的访问。

通过设置访问权限，保证数据的安全性。

3. 数据备份：在云计算环境下备份数据，可以防止数据丢失，同时也可以防止数据被黑客攻击。

4. 匿名技术：使用匿名技术，保护用户隐私。

在上传数据时，使用匿名技术对用户身份进行保护。

黑客或云服务提供商无法识别真实的用户身份信息。