云计算环境下的网络安全问题及应对措施探讨

0 引言

云计算的出现使得用户对计算机的软、硬件需求均得到了满足，且对于计算机网络技术的发展具有极大的促进作用。然而，随着云计算技术的应用愈加成熟和广泛，与之相关的网络安全问题也逐渐显现出来，例如，数据存储由传统的单机存储转变为云服务提供商方面、用户身份信息易被窃取等。因此，如何在准确把握云计算的概念及特点的基础上，了解当前网络安全的各类问题，并有针对地制定出相应的解决办法，已成为计算机信息领域和网络供应商与云服务提供商需要共同面对和解决的问题。

1 云计算的概念与特点

云计算是以互联网相关服务的增加以及使用与交付为基础的，利用互联网提供动态易扩展的虚拟化资源分布计算技术。简单来说，云计算就是通过将用户数据的处理任务由原来的用户机转变至网络整合的企业级数据中心予以执行，进而帮助用户节省其网络占用资源的一项技术。由于云计算对数据存储的安全性较高，且对终端设备的要求较低，在节省成本的同时，也达到了资源收集、分析和分布利用的目的，故而被社会多个生产、生活领域所应用。

云计算具有以下几方面的特点：（1）超大规模。相较于本地计算机管理系统，云计算的运行规模更为庞大，以 Googel为例，其云计算已拥有100余万台服务器，而微软、Yahoo的云计算也已拥有数十万台服务器。（2）虚拟化。虚拟化是云计算的另一特点。云计算对用户在任意时刻、任意位置所选取的不同终端进而获取的应用服务均能够予以支持，而用户所发出的请求资源大都来源于“云”，并非有形实体，而资源的应用也大都在“云”中进行，而对于用户而言，其只需一台终端机便可经由网络实现其特定的资源需求。（3）可靠性与通用性。由于云计算利用计算节点同构以及多数据副本容错等方法降低资源分配的错误率，故具有较高的可靠性，加之其并不针对特定的应用予以资源支持，即能够同时对不同应用的运行予以支撑，故而又具有良好的通用性。在了解云计算的概念和特点的基础上，对云计算环境下的网络安全问题进行下述说明。

2 云计算环境下的网络安全问题

2.1 计算机网络环境安全

长期以来，自然环境有关的安全问题大都是对网络安全具有最直接影响的因素，其主要包括了网络硬件设备故障、网络管理员操作方面的失误和自然地质灾害等。由于网络是由软硬件共同构成的一类智能系统，故而极易受到振动、撞击和温湿度等环境因素的影响。云计算的应用虽然使得原有网络数据信息存储的安全性得到了大幅提升，但对于传统网络下的自然环境安全问题却并无明显改善。同时，因云计算环境下的数据处理方式已由传统的用户机处理转变为数据中心的集中处理，故而对使用环境的安全性又提出了更为严格的要求，由此可见，计算机网络环境的安全问题已成为云计算环境下网络安全的首要问题。

2.2 数据存储与通信安全

数据存储是否安全是影响计算机网络健康、稳定发展的关键因素。对传统的网络环境进行分析可知，用户虽然能够借助广域网实现数据共享，但数据的存储大都是以单机存储的方式进行的，而存储安全大都由单个计算机的系统防护能力和进行数据通信过程中的安全性所决定的。而云计算环境下，数据存储的方式则由原有的单机存储变更为服务商所提供的存储，而在此种情况下，数据存储是否安全，在很大程度上取决于云服务的提供商本身，包括其当前所具备的技术能力以及诚信水平。一旦云服务提供商的信用度下降或其技术水平停滞不前时，其所存储数据的安全性必将受到严重威胁。云计算环境中的数据通信安全问题集中体现在数据传输过程中所受到的安全威胁，例如，DDoS攻击，即通过在短时间内向云计算服务器发送过量请求，从而导致信道拥塞，使得服务器无法对用户的正常请求做出及时回应等。此外，系统入侵以及篡改数据也是云计算环境下威胁数据通信安全的另一原因。例如，黑客通过侵入用户系统，从而篡改、删除合法用户的系统数据，使其终端通信无法完成。

2.3 虚拟环境安全

对云计算网络环境进行分析可知，其与传统的网络环境并不相同，云计算通过对当前网络的资源进行全面整合，进而对虚拟的服务环境进行构建。对于用户而言，其所使用的资源大都来自云端，而非固定有形的网络实体，具体说来就是以临时租用的方法获取相关服务，以此来弥补网络硬件的不足和软件运算能力的缺陷，进而从整体上提高网络资源的利用效率。但由于云计算环境的实质是一个具有较高整合度的虚拟网络环境，而其数据中心尚不具备边界安全的保护措施，因此，传统的入侵检测技术并不能对云计算数据中心的安全予以良好的保障。

2.4 身份认证安全

对云计算网络环境进行分析可知，服务商所提供的云服务器大都位于网络环境的中心，而用户通过向服务器发送请求进而获取其所需资源的前提是其自身的身份必须合法，并顺利通过身份认证。身份认证是网络信息进行自我保护的关键措施，也正因如此，身份认证环节也最容易受到网络不法分子的攻击。云计算环境下，身份认证安全所受到的威胁主要包括：（1）用户管理服务器受到黑客攻击时，合法用户的用户名以及密码等将会被窃取、盗用，并进行非法登录，通过对数据进行相应操作，从而增加、篡改或删除用户个人的数据信息，为其带来不可挽回的损失；（2）黑客可通过对云计算环境下的网络信道进行监听，或在网络信道中传播计算机病毒，从而使得用户的个人信息被非法窃取或计算机瘫痪，进一步扩大网络安全威胁。

3 云计算环境下应对网络安全问题的策略

3.1 技术防护策略

高效的技术防护是确保云计算网络环境安全的关键措施。可从以下几方面展开云计算网络环境的技术防护工作：（1）通过选用规模化的云计算软件，通过对其进行及时维护和更新，在修补软件漏洞的基础上，确保计算机网络运行安全；（2）在对网络内现有用户进行了解和信息资源分析的基础上，建立健全的用户数据隔离机制，在避免网络中多个虚拟机进行相互攻击的基础上，保证用户数据存储的相对安全。

此外，由于在云计算网络环境中，数据信息只能够实现逻辑划分隔离，而难以被设立基于物理安全边界的隔离，故可靠率通过建设云计算的安全防护中心的方式，把原有的以子系统为基础的网络安全防护扩展至对整个云端环境的防护中来，从而在充分遵循云计算环境下数据信息隔离特点的基础上，全面提升网络的防护能力。

3.2 云端数据防护

加强对云端数据的防护是确保云计算环境下网络安全的另一重要措施。虽然云端数据库的引入为用户对网络资源的获取带来了较大的便利，但由于云计算服务提供商的信用水平和技术能力等问题，使得用户难免会对其个人数据的安全性产生担忧。因此，对于云计算服务提供商而言，其有必要也必须加强对云端数据库的维护力度，通过制定相应的规章制度，保障其自身的高信用水平，同时，加大技术创新的力度，尽可能消除用户对其个人数据信息泄露方面的担忧。在用户方面，其也应加强对所存储数据的安全防范，对于存储在云端的数据，用户可通过对其进行定期备份，避免数据流失，亦可使用数据加密的方式，确保所存储数据信息的安全。

3.3 通信访问与环境安全的控制策略

访问控制策略是确保数据通信安全的关键，其主要任务为避免网络资源被非法占用。访问控制策略主要包括了服务器安全、网络权限和网络访问的控制等内容。需要说明的是，在云计算环境当中，可选用多种通信访问策略相结合的方法，达到对不同用户授权的目的，并满足其对各级访问权限进行设定的需求，确保云计算网络通信的安全。而云计算网络环境的控制大都集中在数据传输方面，为了保证数据信息传输的安全性，可考虑将网络安全协议引入其中，通过对用户的各类数据进行加密，从而使数据在云计算网络信道的传输过程中不被窃取和盗用。

3.4 身份认证防护

云计算环境下的身份认证问题可考虑引入多重身份认证机制予以解决。除了可引入视网膜以及指纹等生物识别技术来保护用户身份信息安全外，还可考虑将动态电子口令的认证模式引入到云计算复杂网络环境下的身份认证机制当中，以此来确保用户身份认证信息不被非法窃取和监听。与此同时，云计算服务提供商和用户还需配合政府，进一步加大对非法入侵云计算管理系统的打击力度，以健全的报警机制确保云计算网络环境的安全。

3.5 基于服务器端的控制管理

加强对云计算服务器端的控制管理力度是降低网络安全威胁的重要方法。首先，服务商应采取多项计算机网络技术确保服务器运行环境的相对安全，尽可能地避免自然环境和人为因素所产生的网络威胁。其次，引入用电环境保护技术，在确保用户信息安全的基础上，针对云计算管理系统当中的程序漏洞，及时制定出相应的解决方案，降低程序风险，确保网络环境安全。此外，还可通过借助计算机网络防火墙和漏洞查核等措施阻止病毒程序的侵入，将系统风险降至最低。

4 结束语

本文通过对云计算的概念进行阐述，并结合其虚拟化、通用型与可靠性等特点，对云计算环境下的网络安全问题展开了深入研究，并从技术防护、云端数据防护、通信访问与环境安全的控制以及多重身份认证等方面对解决云计算环境下网络安全问题的相关策略做出了全面探究。研究结果表明，当前，云计算环境下仍然存在诸多方面的网络安全问题，未来，还需进一步加大对此环境下网络安全的防护力度，在满足用户资源需求的同时，促进网络健康、稳定发展。