淺談云計(jì)算安全模型與管理

劉瑞玲

摘要：為了確保云計(jì)算應(yīng)用效果良好型，需要充分考慮其安全問題并結(jié)合其動態(tài)化、分布性等方面的特征，構(gòu)建出可靠的安全模型，同時(shí)，在增強(qiáng)云數(shù)據(jù)安全性的過程中，需要在有效地管理舉措支持下，實(shí)現(xiàn)其科學(xué)管理，并提升云數(shù)據(jù)實(shí)踐應(yīng)用中潛在的價(jià)值，該文就云計(jì)算安全模型與管理展開論述。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；安全模型；安全管理模式；潛在價(jià)值；應(yīng)用范圍

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）15-0043-02

1 前言

云計(jì)算已經(jīng)是非?；鸨母拍盍耍嘘P(guān)云計(jì)算的服務(wù)遍及各方面，有彈性計(jì)算方面的服務(wù)還有文件如何存儲的服務(wù)、以及關(guān)系型數(shù)據(jù)庫方面的服務(wù)等多方面。本文主要介紹彈性計(jì)算方面的服務(wù)及其安全方面的問題，這主要原因是彈性計(jì)算是云計(jì)算最廣泛的應(yīng)用，它也是存在最大安全隱患的云服務(wù)。

2 有關(guān)云計(jì)算存在的新風(fēng)險(xiǎn)

就在云計(jì)算出現(xiàn)之前，那時(shí)候IDC機(jī)房就存在著很大的安全隱患。等云計(jì)算出現(xiàn)這些問題又變本加厲，不光這樣，云計(jì)算自身的特點(diǎn)也給它帶來了意想不到的風(fēng)險(xiǎn)。對于云內(nèi)部所面臨的攻擊分析如下：

1）內(nèi)部不再安全

互聯(lián)網(wǎng)公司在向外界提供云計(jì)算這個(gè)業(yè)務(wù)之前，全部使用的是獨(dú)立的數(shù)據(jù)中心機(jī)房，利用防火墻將互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)外分成兩部分。防火墻里邊屬于值得信賴的區(qū)域，屬于公司自己擁有，防火墻外邊部分則是不能相信的，黑客都在防火墻外邊。負(fù)責(zé)人員對這一塊隔離墻進(jìn)行加厚和加高、既可以保證互聯(lián)網(wǎng)的安全，也能進(jìn)行更深層次的防御。

可是在云計(jì)算出現(xiàn)了以后，這種利用防火墻進(jìn)行簡單的隔離的辦法已經(jīng)力不從心了。攻擊者完全可以用買到的云服務(wù)器，找到網(wǎng)絡(luò)的核心之地，對網(wǎng)絡(luò)發(fā)起攻擊。另外，在云計(jì)算內(nèi)部，資源已經(jīng)不是某一家公司獨(dú)自擁有，而是越來越多的企業(yè)或個(gè)人共享著所有的內(nèi)部資源，在這其中肯定也包含有一些不懷好意的黑客，很明顯這種傳統(tǒng)的防御方法已經(jīng)很不實(shí)用了。

2）新的攻擊方式

以前DC時(shí)期，互聯(lián)網(wǎng)攻擊者在邊界防火墻的外部，和路由器及企業(yè)服務(wù)器之間能到達(dá)的也就IP協(xié)議了，所以黑客能發(fā)起的攻擊，是在這三層的上面的。

云計(jì)算的出現(xiàn)使得情況發(fā)生了很大變化。在大型網(wǎng)絡(luò)中，由云服務(wù)器供應(yīng)的那些路由器和黑客控制的被攻擊的云服務(wù)器兩層互相連接，這樣黑客就可以在更低層次上對某些設(shè)備發(fā)起有效的攻擊，比方說利用ARP協(xié)議進(jìn)行相應(yīng)的攻擊，就像我們經(jīng)常遇到的ARP欺騙性的攻擊，還有利用以太網(wǎng)進(jìn)行的偽造性攻擊。

以太網(wǎng)的這種頭部的偽造性質(zhì)的攻擊方法，指的就是黑客通過發(fā)送特別小的數(shù)據(jù)包，此數(shù)據(jù)包是那些只包含以太網(wǎng)頭部的僅有的14個(gè)左右的字節(jié)，文件源和發(fā)送的目的地的物理地址大多數(shù)都是虛假的，最上面協(xié)議是那種只包含2個(gè)字節(jié)的一些隨機(jī)性數(shù)據(jù)，不是我們經(jīng)常所碰到的ARP協(xié)議或者IP協(xié)議，這種攻擊對交換機(jī)會造成很大影響。

3）穿透虛擬層

在云計(jì)算的時(shí)代，一臺終端主機(jī)上大多情況下會運(yùn)行多臺虛擬機(jī)，那么多臺虛擬機(jī)就會有多個(gè)不同的用戶。從一些層面上來講，這臺終端機(jī)和以前的交換機(jī)的功能差不多，實(shí)際上它的確就是一臺有交換功能的交換機(jī)，它擔(dān)負(fù)著多臺虛擬機(jī)上面的全部的流量的交換工作。如果攻擊了一臺終端主機(jī)，對網(wǎng)絡(luò)造成的危害就相當(dāng)于攻擊了以前網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的一臺交換機(jī)?？墒侨绻绕鸾粨Q機(jī)來，到底是這臺終端主機(jī)容易被攻擊還是交換機(jī)容易被攻擊，答案是顯而易見的。

首先，黑客的VM是通過一個(gè)簡單的虛擬層將其隔離起來，它可以直接在這臺終端主機(jī)的內(nèi)存里運(yùn)行，如果黑客發(fā)現(xiàn)了可以通過試圖穿透那些虛擬層就可達(dá)到入侵的漏洞以后，就會非常簡單的完成入侵，而這些漏洞恰巧就存在于我們見到的那些虛擬化層的比方kvm、xen等軟件。

再者，有關(guān)交換機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不算復(fù)雜，很有限的開放性的服務(wù)。而終端主機(jī)卻是一臺很標(biāo)準(zhǔn)的裝有Linux操作系統(tǒng)的服務(wù)器，在它上面運(yùn)行著具有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的服務(wù)和完全開放的Linux操作系統(tǒng)，這樣能被黑客使用的通道也要比傳統(tǒng)交換機(jī)多。

3 解決方案

有關(guān)云計(jì)算的安全性是我們要考慮的首要問題。2013年12月10日訊，英國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（簡稱BSI）宣布阿里云計(jì)算有限公司（簡稱阿里云）獲得全球首張?jiān)瓢踩珖H認(rèn)證金牌（CSA-STAR），這也是BSI向全球云服務(wù)商頒發(fā)的首張金牌。

3.1 分布式虛擬交換機(jī)

為了解決云VM的網(wǎng)絡(luò)控制問題，我們設(shè)計(jì)了一套分布式的虛擬交換機(jī)，并提供WEB API供外部調(diào)用。分布式虛擬交換機(jī)部署在每一臺宿主機(jī)里面，與控制中心通信，上報(bào)、接收安全策略。它主要提供兩大功能：

1）自動遷移的安全組策略

在云時(shí)代，不同的用戶共用同一段IP地址，基于IP地址已經(jīng)難以區(qū)分業(yè)務(wù)了。因此，我們使用用戶ID來做區(qū)分，基于用戶ID來實(shí)現(xiàn)安全域，實(shí)施安全策略。當(dāng)用戶的VM出現(xiàn)故障遷移到其他宿主機(jī)時(shí)，這個(gè)VM的安全策略會自動遷移過去。

2）動態(tài)綁定過濾

我們借鑒思科的DAI技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)包的動態(tài)檢查，在VM發(fā)出的數(shù)據(jù)包出虛擬網(wǎng)卡之前做一次過濾，剔除偽造的報(bào)文。如偽造源IP地址的報(bào)文，偽造源MAC地址的報(bào)文?？拷炊诉^濾，可以有效地減輕惡意流量對網(wǎng)絡(luò)造成的影響。

3.2 基于數(shù)據(jù)分析的云盾系統(tǒng)

從數(shù)據(jù)分析的那些個(gè)性化安全方面考慮，他們實(shí)際上與監(jiān)控方面的相關(guān)的惡意行為非常相似。我們研究并分析了每一個(gè)相關(guān)云服務(wù)器的QPS、PPS、 BPS方面的時(shí)間情況曲線圖，準(zhǔn)確了解了每個(gè)最終用戶對云計(jì)算服務(wù)器訪問的那些規(guī)律。利用User-Agent、對于數(shù)據(jù)源的IP地址的歸屬地來計(jì)算移動APP、個(gè)人微機(jī)的訪問量的分布規(guī)律。我們從統(tǒng)計(jì)到的數(shù)據(jù)中，詳細(xì)制定出了每個(gè)云計(jì)算的防御策略，比方說DoS防御方面的觸發(fā)、清洗閾值都屬于我們的數(shù)據(jù)分析方面的云盾系統(tǒng)。

另外，因?yàn)槟切┐笠?guī)模入侵的原因，那些大批量的有惡意行為的IP地址，都會被我們引以為豪的云盾系統(tǒng)獲取，比方說密碼破解、DoS攻擊、WEB攻擊、惡意注冊等不良行為。云盾系統(tǒng)把捕獲到的IP地址放在了一個(gè)統(tǒng)一的共享的資源庫，它可以對全部的安全產(chǎn)品控制，在黑客對哪個(gè)VM攻擊以前就很好地完成了防御。

正是因?yàn)閷@些數(shù)據(jù)進(jìn)行了相應(yīng)的整合，我們的云盾形成一個(gè)完整的體系，在各個(gè)不同的層面可以進(jìn)行有效的防御，組建戰(zhàn)略縱深。各個(gè)子產(chǎn)品的數(shù)據(jù)打通，互相協(xié)助，一同進(jìn)化，保護(hù)著云平臺的安全。

4 結(jié)束語

總之，我認(rèn)為云計(jì)算的安全絕對不能依靠云服務(wù)提供商自己來防御，它必須是把所有網(wǎng)絡(luò)都能進(jìn)行開放，由眾多的安全服務(wù)廠商提供自己的產(chǎn)品，為形形色色的用戶提供個(gè)性化、定制化的產(chǎn)品和服務(wù)。

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