云計(jì)算系統(tǒng)中作業(yè)安全技術(shù)研究.pdf

1、云計(jì)算是一種新興的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式，它將大量的計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源和軟硬件資源等聚集在一起，形成巨大的虛擬資源池，通過互聯(lián)網(wǎng)為遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)用戶提供IT服務(wù)。云計(jì)算便捷、經(jīng)濟(jì)、高可擴(kuò)展的優(yōu)點(diǎn)吸引了越來越多的企業(yè)和用戶的目光，業(yè)已成為學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界和政府部門關(guān)注的焦點(diǎn)。然而，安全問題已經(jīng)成為制約云計(jì)算進(jìn)一步普及和發(fā)展的關(guān)鍵因素。文中的研究著重于解決云計(jì)算安全問題中最受用戶關(guān)注的部分——用戶作業(yè)的安全。
　　本文首先系統(tǒng)地介紹了云計(jì)算

2、的概念、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)和面臨的主要安全問題，并闡述了作業(yè)的安全需求和四個(gè)安全屬性（機(jī)密性、真實(shí)性、可用性和可控性）。然后以作業(yè)的安全屬性保護(hù)為目標(biāo)，針對(duì)性地提出了一種作業(yè)安全技術(shù)體系和三種作業(yè)安全技術(shù)。
　　由于現(xiàn)有的云安全模型和體系都是針對(duì)整個(gè)云計(jì)算系統(tǒng)的，缺乏對(duì)作業(yè)安全的支持，不能完全滿足作業(yè)安全的需要。為此，本文提出了一種以作業(yè)安全需求為中心，由信任、評(píng)估、調(diào)度、防御、審計(jì)五種安全機(jī)制構(gòu)成的作業(yè)安全技術(shù)體系——TESDA。TES

3、DA能有效地為現(xiàn)有安全技術(shù)在作業(yè)保護(hù)中的利用和新的作業(yè)安全技術(shù)開發(fā)提供指導(dǎo)。文中詳細(xì)地闡述了TESDA體系的各組成部分和工作過程。
　　因?yàn)楝F(xiàn)有的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)主要針對(duì)來自系統(tǒng)外部的攻擊，無法評(píng)估云服務(wù)和云基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)其上作業(yè)的安全威脅。為此，本文提出了一種對(duì)云中各服務(wù)威脅作業(yè)機(jī)密性和真實(shí)性的程度進(jìn)行量化評(píng)估的方法。該方法利用進(jìn)程間通信級(jí)別的數(shù)據(jù)流來表示服務(wù)的行為，通過分析數(shù)據(jù)流來識(shí)別攻擊行為，并將服務(wù)分為簡單服務(wù)和組合服務(wù)分別進(jìn)行評(píng)

4、估。攻擊行為的識(shí)別充分考慮安全保護(hù)措施的作用，并甄別服務(wù)的正常行為。在原型系統(tǒng)上的測試結(jié)果表明該評(píng)估方法對(duì)系統(tǒng)性能的影響較小。
　　在高度動(dòng)態(tài)的云計(jì)算環(huán)境中，借助傳統(tǒng)的訪問控制技術(shù)，用戶無法為發(fā)送到云上的作業(yè)實(shí)施自主的授權(quán)與訪問控制，為此本文提出了一種基于標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)抽象和分布式信息流控制的作業(yè)訪問控制技術(shù)。在該技術(shù)體系下，用戶通過在作業(yè)數(shù)據(jù)上標(biāo)注機(jī)密性和完整性標(biāo)簽來表達(dá)授權(quán)與訪問控制要求，云節(jié)點(diǎn)上監(jiān)控器通過攔截進(jìn)程間通信相關(guān)的系

5、統(tǒng)調(diào)用（在進(jìn)程、文件、管道、套接字等標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)抽象上）根據(jù)作業(yè)數(shù)據(jù)上的標(biāo)簽實(shí)施訪問控制，從而將用戶對(duì)作業(yè)的控制延伸到云上，達(dá)到按用戶要求對(duì)作業(yè)的機(jī)密性和完整性(真實(shí)性的一個(gè)方面)進(jìn)行保護(hù)的目的，同時(shí)滿足可控性要求。文中詳細(xì)闡述了該技術(shù)的標(biāo)簽機(jī)制、授權(quán)與訪問控制策略和安全性，并測試了其對(duì)系統(tǒng)性能的影響。
　　現(xiàn)有的基于作業(yè)復(fù)制的容錯(cuò)調(diào)度算法會(huì)導(dǎo)致作業(yè)的多個(gè)副本在不同節(jié)點(diǎn)上因?yàn)橄嗨频脑?故障而都執(zhí)行失敗。針對(duì)該問題，本文提出了節(jié)點(diǎn)