云计算数据安全问题研究论文

云计算是分布式计算、并行计算和网格计算的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。下面是由我整理的计算机云计算技术论文，谢谢你的阅读。

Internet云计算技术

摘要：云计算是分布式计算、并行计算和网格计算的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。它是一种动态的、易扩展的、且通常是通过互联网实现的虚拟化的计算方式。用户不必具有云内部的专业知识，不需要了解云内部的细节，也不直接控制基础设施。通过对云计算问题的基本研究，进一步加深了对云计算的理解。

关键词：云计算控制设施系统软件

中图分类号：TP3

文献标识码：A

文章 编号：1007-3973(2011)010-068-02

1、云计算的概念和应用

云计算基本概念

云计算是分布式计算、并行计算和网格计算的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。它是一种动态的、易扩展的、且通常是通过互联网实现的虚拟化的计算方式。用户不必具有云内部的专业知识，不需要了解云内部的细节，也不直接控制基础设施。

云计算的基本原理是：计算资源分布在网络侧大量的计算机上，而非本地计算机或单台集中式远程服务器中，用户通过接入互联网、利用云提供的编程接口、云计算终端软件或者浏览器访问云提供的不同服务，把“云”做为数据存储以及应用服务的中心。

云计算应用评述

目前，微软、Oracle、IBM、Sun、英特尔等IT巨头都面临着云计算的挑战，而谷歌则依靠其搜索引擎后来居上，在此领域一枝独秀。谷歌能有与微软等软件巨头竞风流的实力，有如下几个重要的客观理由：

(1)数据是实现云计算的根本。

有了“数据”的云，才有计算的云。搜索引擎就是从海量数据中寻找信息的技术。随着信息量的增多，用户的增加，搜索引擎技术只有将更多的硬件和软件组成集群，才能支撑如此规模的计算。这就是云计算的雏形。

(2)应用是云计算得以普及和发展的催化剂。

(3)微软、Sun等云计算技术与谷歌的差别。

微软、Sun、IBM的云计算之所以局限于应用程序的层次上，主要是因为它们长期依靠这样的 商业模式 ：客户通过购买软件介质安装在PC上实现用户端服务，软件功能越强大价值就越高。这让用户体验过程变得复杂、繁琐，也不是软件即服务的简洁模式。因此不论从概念上，还是技术上，他们的云计算与谷歌的云计算存在层次上的差别。

2、云计算对互联网的影响

对技术发展的影响

(1)互联网的端到端理念面临巨大挑战。目前，用户不断通过升级硬件和软件来享受更多的互联网服务。当云计算时代到来以后，用户端将变得越来越简单，几乎所有的计算和存储资源都集中到了云端。云端与用户端在资源的配置上存在着严重的不对等现象。

(2)提出了面向商用的计算模式。Microsoft、IBM、Oracle等传统软件厂商一般通过出售软件介质来盈利。这些软件都安装在用户的PC上，软件功能越强大价值就越高。在云计算时代，用户无须关心软件的维护和升级，这些工作都由云计算服务提供商来完成。用户通过浏览器接入云端就可以享受各项服务。云计算服务提供商仅对服务进行收费。

(3)提出了基于分布式存储和非结构化数据存储的新存储模式。目前，数据一般存储在个人和企业私有的存储介质里。由于受计算机病毒等因素的影响，其安全性不高。如果用户将数据转移到云端，这些数据就可以得到专业的维护，数据的安全性大大提高。

(4)提出了新的容错管理模式和可靠性理念。认为采用多个低端服务器即可实现高容错和高可靠的系统。在硬件不可靠的情况下，通过软件技术，将多个低端服务器组合成集群，就可以实现与大型服务器相同的功能，但商业成本却大大降低。这也是谷歌云计算的一个显著特点。

(5)提出了结合虚拟技术的新业务实现方式。虚拟基础架构在计算、存储器和网络硬件以及在其上运行的软件之间提供了一个抽象层，简化了IT计算体系结构，可以控制成本，并提高响应速度。

对业务发展的影响

(1)带来互联网虚拟化运营的大发展，促进互联网业务的进一步繁荣。可进一步减低业务创新的门槛，进一步增强网络能力，并使得用户的使用方式更加灵活多样。

(2)为信息服务业提供了良好的发展契机，促进了电信运营商的进一步转型。一方面，电信网络将与水、电一样成为社会基础设施的一部分，为云计算服务提供高速网络。另一方面在业务上电信运行商也将与互联网服务提供商展开竞争。电信运行商将与谷歌、Amazon这样的互联网巨头同台竞技，电信运行商的优势在于拥有对底层通信网络的控制权，另外，丰富的运营 经验 以及良好的客户关系也将帮助电信运行商在云计算时代占有一席之地。

(3)促进了产业链的细化与整合，推动了新型ISP(如资源出租、虚拟ISP)的出现。依靠出售PC硬件或单机软件的传统IT厂商将受到云计算的强烈冲击，因为用户无须再像以前那样无休止地升级PC的硬件或软件。更多的服务提供商会基于成本考虑将各类业务转移到云计算平台上来。建有大型云计算数据中心的厂商将有偿提供计算及存储资源出租。由于准入门槛大幅降低，各类新兴的互联网业务将雨后春笋般涌现出来。

(4)产生了XaaS新概念，对服务理念产生了巨大影响。

对行业监管的影响

随着云计算技术的出现，IT产业链上跟云计算相关的环节如云计算服务提供商和虚拟运营商的管理与监督就成为互联网监管的新课题。

(1)云计算的出现彻底打破了地域的概念，资源的跨地域存储与本地化监管之间的矛盾将会被激化。这就需要在互联网的监管上面要求全局观念，在网络资源存储、资源共享和网络安全监管等诸多方面做好不同地域之间的沟通和协调工作。

(2)随着云计算市场的成长和成熟，也将伴随着新一轮的行业垄断。在云计算的研究和推广过程中，谷歌、Microsoft、IBM、Amazon等几大IT巨头已经处于领先的位置，其投入的大量人力财力保证了他们在云计算技术方面到巨大优势。这种优势在云计算真正开始运营时，必将会促使这些IT巨头们垄断云计算市场。如何对云计算市场的垄断行为进行抑制和疏导是云计算后互联网监管的一个新课题。

(3)由于业务提供模式和维护方式等方面的不同，云计算后互联网上的业务运营模型必然要发生改变。如何重新分配互联网原有商业模式中的各种利益关系，协调云计算产业价值链上下游各个企业的关系，尽快出台云计算后互联网业务的运营管理办法，从而促进云计算后互联网产业链的有效运转，都将是云计算后互联网监管亟待应对和解决的关键问题。

3、云计算存在的主要问题

尽管云计算模式具有许多优点，但是也存在的一些问题，如数据隐私问题、安全问题、软件许可证问题、网络传输问题等。

・数据隐私问题：如何保证存放在云服务提供商的数据隐私，不被非法利用，不仅需要技术的改进，也需要法律的进一步完善。

・数据安全性：有些数据是企业的商业机密，数据的安全性关系到企业的生存和发展。云计算数据的安全性问题解决不了会影响云计算在企业中的应用。

・用户使用习惯：如何改变用户的使用习惯，使用户适应网络化的软硬件应用是长期而艰巨的挑战。

・网络传输问题：云计算服务依赖网络，目前网速低且不稳定，使云应用的性能不高。云计算的普及依赖 网络技术 的发展。

4、云计算提供的服务形式

根据目前主流云计算服务商提供的服务，云计算依据应用类型可分为：

软件即服务(SaaS)：此类云计算主要是采用multi-tenant架构，通过网络浏览器将单个的应用软件推广到数千用户。这类服务在 人力资源管理 软件方面运用比较普遍。

云计算的网络服务：网络服务与SaaS密切相关，网络服务供应商提供API来帮助开发商通过网络拓展功能，而不只是提供成熟的应用软件。

通过对目前云计算业务的分析，我们认为未来的云计算服务提供商将重点提供三个层次的服务：云端的软件服务、云端的开发平台和云端的信息基础设施。

总而言之：对于云计算技术的未来，我们静观其变，乐见其成。

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【 摘 要 】 作为云计算在发展过程中的主要问题，数据安全在云计算使用中的性能还需要大幅提高，同时，还应该有效提高数据运行中的读写效率问题。本文在研究已有算法的基础上，采用对称和费对称的加密算法来对数据进行加密和解密操作，从而有效实现了一种安全性和读写效率都比较高的数据存储策略，从而顺利实现数据在安全性达到非对称密钥加密的前提下，使所用算法阿德效率更加接近对称密钥加密的水平。 【 关键词 】 云计算；云存储；数据安全；加密算法；安全策略 1 引言 近几年来，云计算已经逐渐成为人们热衷研究和开发的领域，受到了多个领域、多个行业的人们的普遍关注。所以，本文对基于云计算模型的数据存储服务模型进行广泛研究，在充分考虑云计算模型具有成本低且实现灵活的特点的基础上，提出了一种面向服务的数据存储和传输方案，该方案通过将对称加密和费对称加密算相结合，实现对数据的加密和解密，为云计算服务在应用中的数据安全问题找到一种行之有效的方法。 2 云计算相关概念 从其本质上来看，云计算其实就是一种分布式系统，该系统能够成分借鉴互联网将分散的超大规模计算能力实体和各种存储资源进行有效整合，然后再将该系统所能够实现的服务反馈给用户。在这些过程中，采用高安全性的云存储是实现云计算所有服务的基本条件，通过互联网上的各种存储设备，可以构成庞大的云存储系统，这也是云计算环境下对数据进行存储和调用的基础，这样，云存储就可以通过分布式的系统来实现将分散存储设备整合为一个高性能整体的目的。 数据容错管理 在众多的性能要求中，可靠性是存储系统的最根本要求。而对于具有大量节点且系统结构复杂的云存储系统来说，系统的可靠性更加重要。在云存储结构中，可以充分利用分布式数据的备份功能，并将其作为提高系统可靠性的有效手段和方式，同时，还可以通过增强系统的容错能力来确保数据的一致性。 云存储运行效率 云计算过程中，对数据进行存储和备份会极大地导致系统整体输入和输出的延迟，因此，如何提供云存储系统的运行效率也是应该考虑的问题。 数据的安全性 在云计算理念的应用过程中，数据的安全问题早就成为人们关注的问题，所以，为了能够从根本上提高数据安全性，彻底解决数据在存储处理中的安全问题，从根本上提高云计算的防护能力，然后再根据云计算系统中可能存在的安全威胁和安全请求，从确定数据的安全策略。 3 云计算的数据安全存储分析 云计算不仅能够给人们带来极大便利，还有可能由于数据的集中处理而危及到用户的数据安全性。在众多现在已经广泛应用的云计算系统中，数据的安全性问题一直为人们所担忧，这也是云计算在应用过程中所面临的巨大挑战。现在，云计算的基础是应用广泛的分布式网络，在这种体系下，每台网络终端都可以看成是一个节点，所以，如果没有完善的安全保障，理论上，可以通过任何节点对其他节点进行访问，给云计算的数据安全带来隐患。一般而言，云计算体系中的数据安全主要涉及数据传输、恢复、长期生存等诸多问题。 4 云计算环境下的数据安全存储策略 现在，经常使用的数据加密算法主要为对称加密算法和非对称加密算法等两类。统计表明，对称加密算法的理论比较成熟，应用较为广泛，且由于该类算法的加密和解密的实现比较容易，而被广泛的应用于大数据量的数据传输，在基于对称加密的算法中个，数据的接收和发送发可以利用同一个密钥对数据进行加密和解密。相对于对称加密算法，就是非对称加密算法，该类算撒可以将传统的密钥分为加密钥和解密钥，从而实现对数据加密和解密的分开控制，从而在计算复杂度上确保的安全性。 加密处理 在对数据的加密过程中，可以通过对称加密算的密钥生成器器，来随机生成包含校验信息的密钥，然后再将包含给校验信息的密钥通过非对称加密算法进行加密。这样，就可以将经过加密算法处理后的数据信息和对称加密算法的密钥密文，统一打包后发给用户端。此外，在实现数据加密过程中，可以将数据量巨大的用户数据通过对称的加密算法对其进行加密，不仅如此，还可对数据量较小的对称加密算法的有关密钥通过非对称算法进行加密，可以将这两中的加密钥和密文数据一起存储在云存储中心，而在用户终端，只对非对称加密算法和解密密钥进行保存就可以。 解密处理 在对数据进行解密的过程中，用户首先应该利用非对称加密算法的有关密钥对对称算法的密钥进行解密，以此来还原密钥；然后，在根据还原的密钥通过对称算法对数据包进行解密，这样就可以对全文进行还原。通过对两种加密算法的结合使用，能够充分发挥两类算法的优点，最大限度的避免算法缺陷给数据安全带来的影响，可以在保证密钥安全的同时，利用对称密钥来对所有数据进行加密，还可以利用非对称密钥对数据非常小的校验信息进行加密。通过这种复合算法，希望数据安全性在达到非对称密钥算法水平的同时，是算法的效率接近或达到对称密钥算法的加密水平，彻底解决现代云计算中所面临的数据安全性问题。 5 结束语 云计算已经逐渐成为人们热衷研究和开发的领域，受到了人们的普遍关注。本文对基于云计算模型的数据存储服务模型进行广泛研究，采用一种面向服务的数据存储和传输方案，该方案通过将对称加密和费对称加密算相结合，实现对数据的加密和解密，为云计算服务在应用中的数据安全问题找到一种行之有效的方法。 参考文献 [1] 刘新华,胡纯蓉.云计算中数据安全关键技术和解决方案[J]. 全国商情(理论研究), 2011(04). [2] 章功干.面向云计算的安全数据关键技术研究[J].科技信息,2011(30). [3] Armbrust M, Fox A, Griffith R,etal. Above the clouds: A Berkeley view of cloud computing. 2009. [4] Bellard Fast and Portable Dynamic Translator[A]. 2005. [5] 吕骥,张尧学,周悦芝.云计算环境中P2P计算的优化组织模型[J]. 清华大学学报(自然科学版),2011(11). [6] 孟庆伟,刘婷.基于云计算的网络教学系统的设计与实现[J].信息与电脑(理论版), 2011(11). [7] 沈文杰.基于云计算的关键技术在高校中的应用与研究[J].信息与电脑(理论版),2011(11). [8] Rangan K,Cooke A,Post J,et Cloud Wars:100+billionat stake[J]. 2008. 作者简介： 苏孝青(1981-)，男，汉族，江苏常熟人，工程师，硕士学位，主要从事信息网络安全研究。 盛志华，男，汉族，江苏常熟人，工程师，本科，主要从事信息网络。