大數(shù)據(jù)云計算環(huán)境下的數(shù)據(jù)安全問題與防護舉措探究

劉曉東

（財政部信息網(wǎng)絡(luò)中心，北京 100071）

0 引 言

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展促使傳統(tǒng)資料存儲的方式發(fā)生了改變，這種變化使得人們在資料存儲時的選擇變得更加多樣化，例如將資料傳輸?shù)皆贫?，利用云端存儲隨時進行資料調(diào)用，而無須購買相應(yīng)的存儲設(shè)備。當(dāng)前人們存儲的主要方式是云端存儲，可以隨時隨地從云端下載數(shù)據(jù)并應(yīng)用數(shù)據(jù)，不再受限于時間和地點，給人們帶來了極大的便捷性，但也有不利的一面。大量數(shù)據(jù)上傳至網(wǎng)絡(luò)，一旦出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全事件，如受到病毒侵襲，或者黑客入侵，將會對相關(guān)數(shù)據(jù)的安全性產(chǎn)生極大的威脅，甚至造成數(shù)據(jù)的泄露或者消失，給數(shù)據(jù)的持有者帶來很大的經(jīng)濟損失，因此做好數(shù)據(jù)安全防護工作是目前在數(shù)據(jù)應(yīng)用過程中的一項非常重要的工作，只有建立在安全的基礎(chǔ)上，才能為使用者提供更好的服務(wù)。

1 關(guān)于大數(shù)據(jù)和云計算的概述

1.1 大數(shù)據(jù)

單純從大數(shù)據(jù)的概念出發(fā)，它主要是指在整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運行的過程中進行相關(guān)操作所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)集合體，這個數(shù)據(jù)是非常龐大的，如果能夠在管理過程中對其進行合理利用、有效分析，能夠極大地提升數(shù)據(jù)應(yīng)用效率。當(dāng)然也需要認識到數(shù)據(jù)自身具有一定的復(fù)雜性，如果在使用之前沒有對其進行合理化的使用和處理必然會帶來一定的風(fēng)險。針對不同的數(shù)據(jù)，可以單純地從其所具有的應(yīng)用價值來進行判斷。以個人信息為例，當(dāng)個人信息出現(xiàn)泄露，那么就可以判定，這個信息是具有利用價值的。對信息進行分析處理時發(fā)現(xiàn)信息內(nèi)容中有一些重復(fù)性的內(nèi)容，那么這些重復(fù)性的信息則沒有利用價值。很多行業(yè)已經(jīng)認識到數(shù)據(jù)的處理分析對于行業(yè)的發(fā)展有一定的利好作用。目前大數(shù)據(jù)的概念已經(jīng)成為日常生活中非常普遍的應(yīng)用，需要對其進行更加科學(xué)地分析，才能為后續(xù)的工作展開奠定基礎(chǔ)。

1.2 云計算

云計算這一概念是建立在以云技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)上的，它不僅包括對數(shù)據(jù)的計算，同時也納入了對數(shù)據(jù)智能邏輯分析以及各種相關(guān)算法的應(yīng)用。在此概念基礎(chǔ)上，可以利用云計算對數(shù)據(jù)資源進行優(yōu)化，將其作為一種計算工具。在實際應(yīng)用過程中需要相關(guān)的技術(shù)人員和工作人員結(jié)合實際需求對數(shù)據(jù)信息進行錄入。對于工作人員來說，他們可以充分地利用人工智能云服務(wù)的優(yōu)勢，對云計算技術(shù)進行更加科學(xué)合理的使用，從而實現(xiàn)對相關(guān)數(shù)據(jù)的應(yīng)用和分析；還可以從計算數(shù)據(jù)結(jié)論角度分析，得出錄入數(shù)據(jù)所具備的相關(guān)特征及特性，并尋找到數(shù)據(jù)之間存在的聯(lián)系。人們可以利用云計算得出符合其需求的結(jié)論，并利用這一結(jié)論進行精準(zhǔn)的判斷，從而更好地發(fā)揮這些數(shù)據(jù)結(jié)論的價值。

1.3 大數(shù)據(jù)與云計算的聯(lián)系

結(jié)合大數(shù)據(jù)和云計算對大量的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析時，二者的角色在實際的應(yīng)用過程中已經(jīng)發(fā)生了一定的變化。從大數(shù)據(jù)角度來看，大數(shù)據(jù)技術(shù)會收集大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不僅具有一定的流動性，而且種類非常多，數(shù)據(jù)的信息類別和內(nèi)容也會涉及最初的數(shù)據(jù)源頭。而在對數(shù)據(jù)進行分析處理的過程中會使用云計算技術(shù)以及其所蘊含的智能邏輯分析法對這些數(shù)據(jù)進行計算，能夠有效且快速地對數(shù)據(jù)進行分類、匯總、計算、處理，這種計算方式不僅運算效率高，而且準(zhǔn)確性高。結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，對所計算出的數(shù)據(jù)結(jié)果進行交互處理，從而讓人們了解到數(shù)據(jù)與計算之間的關(guān)聯(lián)性，最終對所分析的結(jié)果和結(jié)論進行處理，可以讓人們通過這些結(jié)論，對數(shù)據(jù)進行進一步的挖掘，使其所蘊含的價值得到極大地發(fā)揮。結(jié)合實際應(yīng)用可以了解到大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)之間的應(yīng)用已經(jīng)產(chǎn)生了密不可分的聯(lián)系。而對于使用者來說，通過二者的相互融合，能夠有效地發(fā)揮數(shù)據(jù)價值的應(yīng)用水平，提升數(shù)據(jù)應(yīng)用的效率，滿足各項工作需求。由此可見，大數(shù)據(jù)和云計算的充分應(yīng)用能夠有效地提升數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值，同時也給人們帶來更多的啟發(fā)，提升日常工作的效率。

2 目前存在的數(shù)據(jù)應(yīng)用安全問題

2.1 數(shù)據(jù)泄露和非法應(yīng)用

大數(shù)據(jù)和云計算的工作方式主要是要依靠互聯(lián)網(wǎng)來完成，由此網(wǎng)絡(luò)的安全就變得非常重要。在實際應(yīng)用過程中可以通過隔離和加密重要數(shù)據(jù)等方式來提高防護級別。但關(guān)于數(shù)據(jù)的安全性仍是目前需要著重研究的內(nèi)容。數(shù)據(jù)在應(yīng)用過程中也會存在虛擬化和遠程化的特點，這也增加了數(shù)據(jù)應(yīng)用安全的風(fēng)險，相關(guān)的矛盾沖突也會不斷地加深。

2.2 數(shù)據(jù)的可用性不高

目前數(shù)據(jù)存儲多以云端為主，后臺服務(wù)停擺的可能性較低，所以不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)不可用的情況。當(dāng)然，一些企業(yè)為了保障數(shù)據(jù)的安全會通過大數(shù)據(jù)技術(shù)來避免數(shù)據(jù)出現(xiàn)崩潰；但是由于存在傳輸系統(tǒng)的阻礙或者是云端服務(wù)商系統(tǒng)故障等情況，很難滿足數(shù)據(jù)高可用性的要求。

2.3 安全審計的透明度不足

鑒于實際應(yīng)用需求，很多企業(yè)將數(shù)據(jù)管理交由外包企業(yè)，雖然給企業(yè)帶來了運維和管理方面的便利，但是也給數(shù)據(jù)的管理和維護帶來了一定的阻礙。所有的安全審計工作都是由云端服務(wù)企業(yè)所提供的，那么就無法確保安全審計相關(guān)信息的安全性和公開度；如果交由外包企業(yè)管理的數(shù)據(jù)出現(xiàn)丟失、損壞、數(shù)據(jù)被入侵或沒有及時進行更新等情況，那么在后續(xù)追責(zé)時可能會因為責(zé)權(quán)不明確而無法具體劃分責(zé)任。

3 信息安全的分析討論

結(jié)合上文關(guān)于目前大數(shù)據(jù)環(huán)境下數(shù)據(jù)應(yīng)用安全的分析，需要有針對性地進行信息安全分析和防護措施的討論，為落實數(shù)據(jù)應(yīng)用的同時保障數(shù)據(jù)安全使用提供一定的參考。

3.1 制度優(yōu)化

隨著互聯(lián)網(wǎng)的深化，無論是企事業(yè)單位，還是個人，只要通過互聯(lián)網(wǎng)進行相關(guān)事務(wù)的操作就會產(chǎn)生一定的數(shù)據(jù)信息。針對不同需求的信息安全，作為管理者和安全防護的落實者，首先應(yīng)結(jié)合安全防護操作的需求制定對應(yīng)的管理制度，尤其是在數(shù)據(jù)應(yīng)用和共享的前提下，確保數(shù)據(jù)的安全性是非常重要的一項內(nèi)容。首先針對數(shù)據(jù)應(yīng)用應(yīng)劃出一條明確的界限，用于數(shù)據(jù)安全保密、隔離等工作的開展。針對日常生活工作中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，用戶自身要弄清楚哪些是可以用來共享的，哪些是需要加密的。結(jié)合自己的需求對文件進行區(qū)分，并做好重要文件的加密和保存工作。比如，作為企業(yè)的信息管理人員，對于企業(yè)日常所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)資源進行云端上傳管理，他僅僅具備上傳的權(quán)限，而對于資料的讀取則需要特定人員持有的密鑰才可以。如此一來，能夠確保每個工作人員的信息安全，也降低了后續(xù)數(shù)據(jù)的應(yīng)用隱患。針對數(shù)據(jù)在共享、下載、刪除等方面的操作，依據(jù)不同的安全等級設(shè)置保密權(quán)限和密碼認證等功能，這樣能夠有效地保障云端數(shù)據(jù)得到合理的管控。而為了確保數(shù)據(jù)應(yīng)用的安全性，除了云端上傳的方式，針對重要的文件還需要進行數(shù)據(jù)的雙備份，以免于云端數(shù)據(jù)受到黑客侵襲，或是因不可抗力的外部因素而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失等情況發(fā)生。為了確保數(shù)據(jù)的安全性，制定對應(yīng)的管理制度，通過對應(yīng)的數(shù)據(jù)管理部門負責(zé)重要數(shù)據(jù)的加密、上傳以及數(shù)據(jù)之間的共享管理工作。對于參與數(shù)據(jù)管理的工作人員，首先要強化個人的職業(yè)素養(yǎng)，理解數(shù)據(jù)管理工作崗位的重要性，且具備一定的技術(shù)應(yīng)用能力，能夠滿足數(shù)據(jù)管理工作中的基本計算機技術(shù)應(yīng)用需求。同時借助制度管控的方式進行分級管理，落實安全保密等級信息的授權(quán)以及日常管控工作，避免出現(xiàn)管理工作人員監(jiān)守自盜的情況。針對日常的管理制度、規(guī)范的應(yīng)用補充制度可以參考表1。

表1 管理制度和規(guī)范的補充

3.2 從技術(shù)應(yīng)用方面進行的優(yōu)化

3.2.1 入侵防御

在進行相關(guān)數(shù)據(jù)的信息共享之前，作為管理者必須充分了解網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的具體內(nèi)容，包括軟硬件以及不同層級的網(wǎng)絡(luò)屬性，從而保障信息的安全應(yīng)用。針對不同的應(yīng)用需求建立信息共享的安全壁壘。比如，針對硬件設(shè)備進行漏洞掃描，諸如工作站、交換機、服務(wù)器、防火墻等設(shè)備；針對數(shù)據(jù)管理設(shè)備所采用的軟件系統(tǒng)，檢查其中的漏洞，制定針對性的處理方案并提交相關(guān)的安全防護作業(yè)報告。對網(wǎng)絡(luò)入侵前端的防御是提升整個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全水平的基礎(chǔ)，借助公共系統(tǒng)的軟件保護，能夠使相關(guān)操作處于安全的環(huán)境，有效地避免外部的非法入侵。

3.2.2 數(shù)據(jù)安全

大數(shù)據(jù)環(huán)境下的云計算應(yīng)用安全主要是針對傳輸、存儲以及訪問等相關(guān)操作。將自身的數(shù)據(jù)上傳到云端時，需要通過網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸，也就是從端口傳輸?shù)皆贫斯蚕碇行模欢谑褂玫倪^程中再從云端回傳到應(yīng)用端口。對于云端服務(wù)來說，每天都需要面臨大量的用戶，接收的數(shù)據(jù)量大，為了保證用戶的使用體驗，還需要確保傳輸?shù)男省榱舜_保數(shù)據(jù)的傳輸安全，可以借助加密算法對數(shù)據(jù)進行加密處理，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)安全傳輸協(xié)議達到對數(shù)據(jù)安全傳輸?shù)囊蟆．?dāng)然，在終端和起始端可以借助防火墻等設(shè)備來保障設(shè)備傳輸?shù)陌踩浴Ｊ紫仍谶x擇設(shè)備時選擇具有較高安全水平的防火墻，從而能夠?qū)崟r對網(wǎng)絡(luò)運行安全進行監(jiān)測，消除外部入侵，確保信息的安全性。一般情況下在處理相關(guān)問題時通常會加入網(wǎng)絡(luò)拓撲設(shè)計、增加加密模塊以及對應(yīng)的管理路由器進行訪問安全性的設(shè)置，通過配備較高水平的防火墻等方式來增加數(shù)據(jù)應(yīng)用安全。通過相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用能夠基本上滿足網(wǎng)絡(luò)信息傳輸安全性的要求。目前已經(jīng)有很多企業(yè)將關(guān)注點轉(zhuǎn)向云存儲和云計算，隨著數(shù)據(jù)應(yīng)用的深入，對于云端數(shù)據(jù)的應(yīng)用安全，每個企業(yè)都有自成一體的安全保障方式。以阿里云為例，具體云端安全框架如圖1所示。在實際應(yīng)用過程中，為了保障數(shù)據(jù)應(yīng)用的安全性，阿里云從兩個角度（用戶安全及服務(wù)安全）和六個方面（數(shù)據(jù)安全、應(yīng)用安全、系統(tǒng)安全、云操作系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)安全以及物理安全）著手，開展云數(shù)據(jù)應(yīng)用的安全管理。將安全管理工作進一步進行細分，確保大數(shù)據(jù)環(huán)境下的云計算管理工作的有效落實。

圖1 云端安全框架

3.2.3 建立共享信息安全庫

隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的深入，用戶使用量持續(xù)增加，使得網(wǎng)絡(luò)安全問題日益嚴(yán)峻。但在此環(huán)境下如果沒有做好相關(guān)的問題反饋，可能會增加風(fēng)險。因此需要結(jié)合實際情況建立共享信息安全庫，主要是建立基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層以及軟件平臺的應(yīng)用層。針對每個不同的層級建立對應(yīng)的監(jiān)管裝置，避免出現(xiàn)非法訪問的情況。

4 結(jié) 語

在大數(shù)據(jù)和云計算的大環(huán)境下，對于數(shù)據(jù)應(yīng)用的安全性問題變得更加尖銳，如果無法落實這一問題必然會影響整個技術(shù)的發(fā)展和進步。相關(guān)部門必須強化對數(shù)據(jù)安全的重視，從制度、管理、技術(shù)等方面進行優(yōu)化，從而真正落實安全防護工作，保障數(shù)據(jù)應(yīng)用安全。