云计算技术研究述评

李洋等

摘 要：文章简要介绍了云计算技术发展的背景及过程，并对云计算关键技术和安全问题以及未来发展趋势作了简要的介绍，期望能够对云计算技术未来的发展起到一定的作用。

关键词：云计算技术；云安全；访问控制；发展趋势

中图分类号：TG333.17 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）5-0055-02

1 云计算概述

1.1 云计算发展背景

最初的计算机网络应用过程中经历了一个很艰难的过程，任何一个网络应用提供商往往为了获得少量的网络服务而必须从网络模型的最底层开始做起，例如，网络应用商需要搭建一个网站，那么他就必须建立一个从硬件维护人员到服务设计人员的大团队，所有的软硬件问题都要由公司自己完全负责，这样使得网络应用的成本过于庞大，不利于网络技术的进一步推广和应用以及未来的发展。传统的网络模型给那些提供网络服务的组织机构带来了诸多的困难，例如搭建大型网络服务设施需要庞大的资金支持，这就限制了网络服务组织的规模，而且从底层开发的成本也相当高，即使是大型的组织机构也无法投入过多的人员和时间成本，而当好不容易开发成功的服务模型投入使用以后，还要花费大量的人力物力负责对服务系统的维护，一旦客户需求发生变化，传统的计算模型往往难以做出很大改变。这些限制因素严重阻碍了网络服务的发展与应用。

正是在这种背景下，云计算平台出现了，它为客户提供了一个灵活高效可靠的服务平台，使客户可以依靠云计算平台迅速的搭建系统，由专业的云提供商负责对平台基础设施的维护，而客户则可以专心致力于新业务的开发，云计算平台的出现，极大的降低了计算机网络服务的成本，多方面满足了客户的多样性服务需求，促进了当前IT世界的革命性变革。

1.2 云计算的定义

云计算可以被定义为通过因特网发布的为满足客户需求而提供的各种应用服务以及为实现这些服务所涉及到的各种软硬件资源。云概念特指的是各种庞大的软硬件资源，而服务则指的是云计算的目标是以服务用户为主，并以此赚取商业利益。

1.3 云计算的特点

云计算平台目前提供的服务大致可以分为三类：一类是基于虚拟化技术提供底层基础资源服务，一类是统合云计算平台内部的资源，提供功能特化的上层服务资源，第三类则是统合平台内部的基础资源，提供基于网络服务的计算平台。这三类服务的目标虽然有所不同但是都属于云计算的范畴，因此，都具备云计算平台的特征：①用户在使用平台的过程中，不需进行基础性工作，也不需要了解平台的细节，而只需要调用平台提供的接口就可以完成自己的工作；②云平台的灵活性和庞大的规模性大大降低了其运行的成本，其完全可以满足用户的各种需求，云平台提供商也可以实现按需提供服务；③大规模的数据中心或网格是的云平台可以提高更高性能的云计算服务。

2 云计算安全问题简介

2.1 云计算安全问题现状

云计算应用技术尚未成熟，在其应用过程中出现了诸多的安全问题，因此，对于云计算应用的安全研究目前成为IT界、安全厂商以及云用户都非常关心的问题。目前，云计算安全问题研究的主要组织有CSA、CAM等相关论坛，也有越来越多的组织加入到CSA中。该类组织旨在为云计算应用推广安全的实践经验，为云计算用户提供安全指引。CSA发布的《云计算安全指南》，CSA和欧洲网络信息安全局共同发起的CAM项目，均是针对于云计算安全问题而提出的。

此外，IBM、Amazon、Microsoft等云服务的提供商也已经开始部署与云计算有关的安全解决方案，例如通过采用安全认证、数据加密等技术和管理方法来提高云计算服务的连续性和用户数据的安全性等。

云计算安全问题也引起了IT杀毒企业的关注和重视，针对云计算安全的杀毒产业发展迅速，如瑞星、卡巴斯基、江民科技、360安全卫士、金山等都相继推出了云安全问题的解决方案，各种杀毒软件每天都要拦截大量的木马攻击和阻断病毒的感染。

由此可见，云安全问题已经关系到整个计算机网络应用当中，不论是IBM等云服务的提供商还是瑞星、江民等专业的IT杀毒软件商都已经涉足云计算的安全研究问题，而目前只有专业的IT杀毒软件商才有相应的云安全产品，而且其产品也仅仅集中在应用的安全领域，要解决云计算关键领域的安全保障，必须要云平台提供商、系统集成商、云服务提供商和杀毒软件厂商等的共同努力才有可能完成。

2.2 云计算安全的关键技术介绍

2.2.1 可信访问控制技术

云计算模式下的访问控制策略与传统访问控制类手段是有所不同的，目前研究最多的是基于密码学方法实现的访问控制，具体包括：利用基于属性的加密算法，基于代理重加密的方法；基于层次密钥生成与分配策略实施访问控制的方法；以及在用户密钥或密文中嵌入访问控制树的方法等。而权限撤销问题则是基于密码类方案所必须要解决的问题，虽然目前已经有一些尝试进行权限撤销的技术，但是从目前来看，该类技术还有待完善。

2.2.2 密文检索与处理技术

密文检索有两种典型的方法，一种是基于安全索引的方法，即通过为密文关键词建立安全索引，检索索引查询关键词是否存在；另一种则是基于密文扫描的方法，即对密文中每个单词进行比对，确认关键词是否存在，以及统计其出现的次数。而密文处理研究主要集中在秘密同态加密算法设计上。由IBM研究员Gentry提出的全同态加密方法在理论方面已经取得了很大的突破，使得加密状态的数据可以被人们充分的操作，但是该技术离实用化还有待进一步研究。

2.2.3 虚拟安全技术

虚拟安全技术要求使用虚拟技术的云计算平台上的云架构提供者必须向其客户提供安全性和隔离保证。有人提出了基于虚拟机技术实现的grid环境下的隔离执行机和通过缓存层次可感知的核心分配，以及给予缓存划分的页染色的两种资源管理方法实现性能与安全隔离。他们关注了虚拟机映像文件的安全问题，所提出的映像文件管理系统实现了映像文件的访问控制、来源追踪、过滤和扫描等，可以检测和修复安全性违背问题。

2.2.4 云资源访问控制技术

在云计算模式下，不同的管理域分别管理着各自的资源和用户，倘若要进行跨域访问资源，就要设置域边界认证服务，对共享资源的所有用户都进行统一的身份认证管理。每个管理域均有各自不同的访问控制策略，要想实现跨域的资源共享，就必须建立一个公共的、所有域都认同的访问控制策略，即合成策略。合成策略不仅要遵守原来域的访问控制策略，还要能保证新的合成策略的安全性。

3 结 语

云计算技术是非常先进的计算机网络技术，具有非常广阔的发展空间和不可估量的商业前景，但是云计算的安全问题是必须要解决的首要问题，只有涉及到的所有领域和行业都参与进来，共同研究解决之道，才可能共同解决云计算的安全问题。

参考文献：

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