計(jì)算機(jī)安全存儲(chǔ)中云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用分析

程志強(qiáng)

摘? 要：隨著信息化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，計(jì)算機(jī)云技術(shù)的應(yīng)用涉及面越來越廣，而在計(jì)算機(jī)用戶群體日益龐大的背景下，計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存的安全性值得關(guān)注。該文通過對(duì)當(dāng)前的云技術(shù)研究的主要內(nèi)容和特點(diǎn)進(jìn)行概述，并提出在計(jì)算機(jī)的安全存儲(chǔ)問題的解決中，合理運(yùn)用云計(jì)算可以實(shí)現(xiàn)有效防御。云計(jì)算的主要技術(shù)模式包括數(shù)據(jù)加密技術(shù)，備份、恢復(fù)技術(shù)，身份識(shí)別技術(shù)，密鑰管理技術(shù)等;并對(duì)計(jì)算機(jī)云控制技術(shù)和虛擬機(jī)的動(dòng)態(tài)遷移技術(shù)進(jìn)行分析，提出未來發(fā)展可以從數(shù)據(jù)加密和加強(qiáng)安全防護(hù)等方面進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)? ?安全存儲(chǔ)? ?云計(jì)算? ?云數(shù)據(jù)

中圖分類號(hào)：G623.58? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2021）08（b）-0022-03

Application Analysis of Cloud Computing Technology in Computer Secure Storage

CHENG Zhiqiang

（Wuhan Institute of Shipbuilding Technology， Wuhan， Hubei Province， 430050 China）

Abstract： With the continuous advancement of information technology， the application of computer cloud technology involves more and more fields. Under the background of the increasing number of computer users， the security of computer storage deserves attention. In this paper， the main content and characteristics of current cloud technology research are summarized， and the reasonable use of cloud computing in the solution of computer security storage problems can realize effective defense. The main technical modes of cloud computing include data encryption technology， backup and recovery technology， identity identification technology， key management technology， etc. And the computer cloud control technology and virtual machine dynamic migration technology are analyzed. The future development can be carried out from data encryption and strengthening security protection.

Key Words： Computer; Secure storage; Cloud computing; Cloud data

在當(dāng)今時(shí)代中，信息交流已經(jīng)成為人與人之間交流的重要手段。信息的傳播速度、信息量、都以幾何速度的方式迅速增長，信息處理方式在計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展中也能得到長足的改善，對(duì)人們的學(xué)習(xí)生活都產(chǎn)生了巨大的影響。對(duì)于龐大的信息量和數(shù)據(jù)量的交流和傳遞而言，互聯(lián)網(wǎng)是傳播最快最好的介質(zhì)。但在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中，其存在的問題也逐漸暴露出來，例如數(shù)據(jù)安全問題就是人們擔(dān)心的問題之一。信息在傳輸中常會(huì)出現(xiàn)泄露的情況，甚至個(gè)人信息被展露無遺，用戶還毫不知情，人們因此對(duì)于網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的安全性產(chǎn)生擔(dān)憂，導(dǎo)致強(qiáng)烈的恐慌。目前，新興起的云技術(shù)就很好地解決了這個(gè)問題，將網(wǎng)絡(luò)中的資源整合起來，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存、管理、計(jì)劃等一體化。隨著時(shí)代的發(fā)展，云技術(shù)應(yīng)用也越來越廣泛，技術(shù)手段越來越成熟，也成為了計(jì)算機(jī)技術(shù)中不可缺少的程序。目前，云計(jì)算的資源更加完善，運(yùn)行更加順暢，速率也可以與計(jì)算機(jī)相媲美，已經(jīng)成為不可替代的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[1]。

1? 云計(jì)算技術(shù)概述

1.1 云技術(shù)的主要內(nèi)容

云技術(shù)，實(shí)際上是一種虛擬平臺(tái)、數(shù)據(jù)互通的技術(shù)。從“云”的角度向下看，任何事物都是相互連通、有密不可分的聯(lián)系的。云技術(shù)也是如此，利用動(dòng)態(tài)化的虛擬技術(shù)，可以提供基礎(chǔ)設(shè)施、軟件等服務(wù)，在存儲(chǔ)方面、計(jì)算相應(yīng)方面、處理效率方面以及準(zhǔn)確性中都能夠滿足數(shù)據(jù)處理要求，且有人類不能相比的強(qiáng)大的運(yùn)算功能。越來越多的企業(yè)和個(gè)人發(fā)現(xiàn)了這個(gè)實(shí)用的程序，建立自己的云計(jì)算程序，為自身企業(yè)發(fā)展注入新力量，同時(shí)在高級(jí)建設(shè)、信息存儲(chǔ)、傳輸中提供相應(yīng)服務(wù)。最常見的是在基礎(chǔ)設(shè)施中，資源申請(qǐng)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行和建設(shè)、數(shù)據(jù)處理中也能大大提升效率、解決成本。在存儲(chǔ)平臺(tái)及軟件中也有相關(guān)涉及。

1.2 特點(diǎn)虛擬化是云計(jì)算技術(shù)最顯而易見的特點(diǎn)

云計(jì)算的服務(wù)器、程序、服務(wù)都是虛擬化的資源，不占空間，節(jié)省資源，在任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中都能得到體現(xiàn)。比如：在進(jìn)行身份認(rèn)證時(shí)，輸入確認(rèn)身份的信息，在計(jì)算機(jī)中核實(shí)信息進(jìn)行判斷，最后的識(shí)別成功都是在虛擬的環(huán)境中進(jìn)行的。數(shù)據(jù)傳輸更是在虛擬中完成，還有加密、數(shù)據(jù)訪問的特點(diǎn)。在向其他企業(yè)或公共設(shè)施提供服務(wù)時(shí)，能夠確保過程中的安全性就在于云計(jì)算可以做到數(shù)據(jù)的加密，訪問中同步監(jiān)管，雙重保障控制病毒侵入，不給病毒攻擊的機(jī)會(huì)。

2? 計(jì)算機(jī)安全存儲(chǔ)中運(yùn)用云計(jì)算的主要技術(shù)

數(shù)據(jù)加密技術(shù)現(xiàn)如今，云計(jì)算中的加密技術(shù)已經(jīng)成為大多數(shù)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的手段之一，安全便捷是使用云計(jì)算加密技術(shù)的原因之一。對(duì)稱加密法和非對(duì)稱加密法是基于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)加密技術(shù)的技術(shù)之一。對(duì)稱加密法的主要特點(diǎn)在文件的解密和加密中被突出體現(xiàn)，在數(shù)據(jù)的傳輸中，文件的安全性可以得到相對(duì)的保障。但此方法也存在不足之處，主要表現(xiàn)在文件的傳輸和管理這兩個(gè)方面的效率中不能很好地做到安全和效率的雙重保障。后者則在文件的管理、傳輸效率中優(yōu)于對(duì)稱加密法，但其缺點(diǎn)是做不到其加密文件和解密文件的特點(diǎn)。所以，在使用云計(jì)算的加密功能中可以將兩種算法綜合使用，結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)，保障傳輸?shù)陌踩旖輀2]。

備份、恢復(fù)技術(shù)為防止計(jì)算機(jī)中的重要數(shù)據(jù)或文獻(xiàn)被刪除，研發(fā)人員開發(fā)了備份可恢復(fù)技術(shù)。在眾多計(jì)算機(jī)技術(shù)中，備份技術(shù)算是比較廣泛和重要的技術(shù)之一，其應(yīng)用價(jià)值也具有較高的地位。但目前系統(tǒng)功能的不斷擴(kuò)大和人們辦公的需要，最原始的備份技術(shù)已經(jīng)不能滿足生活和工作的需要。不斷加強(qiáng)備份技術(shù)的功能，可以提供更可靠、安全的備份功能，讓備份人人隨時(shí)隨地都能進(jìn)行。所以，還要不斷改善增強(qiáng)備份技術(shù)的性能，用戶體驗(yàn)感不斷增強(qiáng)，好評(píng)不斷增多，應(yīng)用范圍就會(huì)越來越廣，用戶人數(shù)也會(huì)越來越多。

身份識(shí)別認(rèn)證技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于手機(jī)、電腦或一些加密文件的認(rèn)證形式中，是比較常見的保護(hù)措施之一，在保證計(jì)算機(jī)安全、人的隱私中有重要的意義。應(yīng)用時(shí)間較早、相對(duì)來說較為原始的身份驗(yàn)證方法是密碼驗(yàn)證，這一方法主要在于設(shè)置有規(guī)律的數(shù)字或字母并產(chǎn)生記憶，讓這段字符成為打開計(jì)算機(jī)思維的必要條件，與其他的方法相比較，具有簡單易懂、適用性較強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。智能用戶卡認(rèn)證也是比較常見的方法，用戶一般使用IC卡進(jìn)行信息的讀取，雖然相對(duì)于密碼驗(yàn)證有一定的局限性，但勝在信息準(zhǔn)確，不易出錯(cuò)，主要在小區(qū)門禁中被廣泛應(yīng)用。其他身份認(rèn)證例如Kerberos、KPI都有一定的應(yīng)用范圍，但缺點(diǎn)較多，也較為麻煩，沒有上述兩種應(yīng)用廣泛[3]。

密鑰管理技術(shù)想要了解一個(gè)計(jì)算機(jī)平臺(tái)水平的高低，可以檢驗(yàn)云計(jì)算的密鑰管理技術(shù)。密鑰技術(shù)水平的高低是檢測計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理和分享水平的重要標(biāo)志之一。同樣，關(guān)于密鑰技術(shù)的發(fā)展也是網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)發(fā)展的一個(gè)重難點(diǎn)問題，是計(jì)算機(jī)平臺(tái)加強(qiáng)儲(chǔ)存穩(wěn)定性、加大儲(chǔ)存空間的必要手段。通過加密密鑰的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)管理安全性的保障，使管理更加簡單，在管理中大大提升了計(jì)算機(jī)平臺(tái)的可靠性，不僅可以保密公共文件的安全，對(duì)于個(gè)人文件也有很強(qiáng)的保護(hù)功能?？茖W(xué)利用密鑰技術(shù)，對(duì)于企業(yè)和個(gè)人而言，都是保障素材安全，數(shù)據(jù)安全的重要措施。對(duì)于這一技術(shù)而言，在今后的發(fā)展中，還是要著重發(fā)展云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)密鑰的信息保護(hù)工作和服務(wù)效率，解決更多在管理和共享方面的問題[4]。

3? 應(yīng)用分析

3.1 云控制

在對(duì)計(jì)算機(jī)云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用中，最重要的功能則是其網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)在云環(huán)境下延伸出來的功能，即云控制功能。這一系統(tǒng)主要由中心云和邊緣云組成的云控制基礎(chǔ)設(shè)施、通信網(wǎng)絡(luò)、傳感器和云控制器等組成。云控制系統(tǒng)除了自身的云設(shè)備外還關(guān)聯(lián)其他系統(tǒng)，如多智能體系統(tǒng)和CPS系統(tǒng)等。這一系統(tǒng)的主要特征包括復(fù)雜性（網(wǎng)絡(luò)化大規(guī)模）即時(shí)性、即插即“控”、標(biāo)準(zhǔn)化控制設(shè)備和軟件等特征。云控制平臺(tái)的控制理論及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)因此十分精準(zhǔn)[5]。

3.2 虛擬機(jī)的動(dòng)態(tài)遷移

虛擬機(jī)的動(dòng)態(tài)遷移是在云計(jì)算和云數(shù)據(jù)的環(huán)境下的重要防御形式。虛擬機(jī)之間存在著側(cè)信道，而針對(duì)共用物理主機(jī)之間的信道來竊取信息的手段會(huì)對(duì)用戶信息造成很大威脅。對(duì)用戶信息的保護(hù)可以通過修改物理主機(jī)的軟硬件和動(dòng)態(tài)遷移虛擬機(jī)的方式。前者能夠準(zhǔn)確防御已成類型的攻擊，但是對(duì)于未知類型的側(cè)信道攻擊則不適用，而且修改物理機(jī)的方式很可能使虛擬機(jī)性能降低。所以，選擇虛擬機(jī)的動(dòng)態(tài)遷移進(jìn)行防護(hù)更能提高防護(hù)能力。通過動(dòng)態(tài)遷移技術(shù)能夠使目標(biāo)信息的獲取難度增大，有效減少攻擊者獲取的有效信息量。唯一限制是無法適應(yīng)大規(guī)模場景，這是由于虛擬機(jī)的數(shù)量日漸增多，引起算法的收斂時(shí)間增大導(dǎo)致的[6]。

4? 未來發(fā)展

4.1 數(shù)據(jù)加密

處于大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)的安全對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)個(gè)人用戶、企業(yè)用戶，甚至對(duì)于數(shù)據(jù)持有者而言，都是至關(guān)重要的，做好數(shù)據(jù)加密對(duì)數(shù)據(jù)安全有重要意義。數(shù)據(jù)的保密性是選擇云儲(chǔ)存的重要條件，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效加密，借助加密功能確保數(shù)據(jù)的完整性和安全性，防止數(shù)據(jù)的遺失和泄露。當(dāng)前的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)置中，對(duì)數(shù)據(jù)管理和加密的技術(shù)不斷更新和變革，人們在使用個(gè)人電腦和公共電腦時(shí)，利用云技術(shù)，比本地儲(chǔ)存更便捷且更防止丟失，減少因更換電腦登錄數(shù)據(jù)內(nèi)容不同步的問題發(fā)生。對(duì)于重要的文件進(jìn)行更有效的加密是當(dāng)前技術(shù)更新時(shí)要考慮的問題，對(duì)讀取文件和數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的限制，增加安全性和保密性[7]。

4.2 加強(qiáng)安全防護(hù)

電腦端的安全防護(hù)問題可以通過云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行解決，主要解決方式包括以下兩個(gè)方面：首先，電腦端的防護(hù)中電腦防火墻功能的完善是很重要的一步，個(gè)人計(jì)算機(jī)的防火墻功能能夠幫助減少外部軟件或鏈接帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)，云計(jì)算技術(shù)的使用能夠減少手動(dòng)解決問題的復(fù)雜程序，在云端完成相關(guān)任務(wù)，減少對(duì)本機(jī)內(nèi)存和運(yùn)行的占用，云端識(shí)別和云端防護(hù)能夠加快識(shí)別速度，加大防范力度和防御廣度。另外，要對(duì)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)安全進(jìn)行防護(hù)工作，提升云端的安全性，技術(shù)的提高能夠幫助云端安全性的增強(qiáng)，提升用戶體驗(yàn)，減少數(shù)據(jù)丟失和安全問題的發(fā)生，保障用戶的權(quán)益[8]。

5? 結(jié)語

隨著信息時(shí)代的到來，計(jì)算機(jī)技術(shù)在發(fā)展過程中具備更強(qiáng)大的存儲(chǔ)能力，本地存儲(chǔ)的地位已經(jīng)逐漸被云存儲(chǔ)所取代，在計(jì)算機(jī)中應(yīng)用云技術(shù)進(jìn)行控制，能夠幫助提高云存儲(chǔ)能力和數(shù)據(jù)的安全性。云計(jì)算模式中的虛擬機(jī)的動(dòng)態(tài)遷移，對(duì)虛擬端口的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性能夠顯著提高。目前，關(guān)于云控制系統(tǒng)的研究仍有很大的突破口，加強(qiáng)相關(guān)問題的研究，提高云計(jì)算在安全存儲(chǔ)中的應(yīng)用，積極為計(jì)算機(jī)行業(yè)安全高效發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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