云計(jì)算安全關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、云計(jì)算將存儲(chǔ)介質(zhì)，內(nèi)存，計(jì)算能力等資源通過(guò)虛擬化技術(shù)虛擬化為一個(gè)巨大的動(dòng)態(tài)的資源池，為用戶動(dòng)態(tài)的提供按需分配的服務(wù)。在云計(jì)算服務(wù)模式下，服務(wù)器間失去了傳統(tǒng)的物理邊界，使得云計(jì)算除了具有傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題外，還存在一些獨(dú)有問(wèn)題，比如虛擬化(Virtualization)安全問(wèn)題。同時(shí)，由于云平臺(tái)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量極大而且對(duì)數(shù)據(jù)的操作頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的計(jì)算模式，使得傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)檢索機(jī)制以及數(shù)據(jù)加密算法不能滿足云計(jì)算高效性以及安全性的要求。

2、　　同態(tài)加密算法允許服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)的一些特定操作直接在密文上進(jìn)行而保持輸出結(jié)果的準(zhǔn)確性，而全同態(tài)加密算法則不受特定操作的限制。使用全同態(tài)加密算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密可以提高對(duì)密文數(shù)據(jù)的處理效率，同時(shí)由于對(duì)密文進(jìn)行操作前云服務(wù)供應(yīng)商不必獲取用戶密鑰，密文在操作過(guò)程中始終處于加密狀態(tài)，因此增強(qiáng)了用戶的數(shù)據(jù)安全性與隱私性以及用戶的密鑰安全性。在云計(jì)算的虛擬化模型中，將同態(tài)加密算法應(yīng)用于虛擬機(jī)隔離機(jī)制，可以實(shí)現(xiàn)Hypervisor對(duì)用戶虛擬機(jī)進(jìn)行合法操

3、作的同時(shí)，不能解析用戶的密文數(shù)據(jù)，既保證了Hypervisor應(yīng)有的操作權(quán)限，同時(shí)增強(qiáng)了用戶數(shù)據(jù)的安全性以及對(duì)于第三方數(shù)據(jù)平臺(tái)的隱私性。
　　本文針對(duì)云計(jì)算的技術(shù)特點(diǎn)，對(duì)云計(jì)算安全技術(shù)進(jìn)行分析，提出基于同態(tài)加密算法的云存儲(chǔ)模型以及層次化數(shù)據(jù)檢索模型，以提高云存儲(chǔ)中大數(shù)據(jù)的檢索效率以及檢索安全性，并提出將全同態(tài)加密算法應(yīng)用于虛擬機(jī)隔離機(jī)制，對(duì)傳統(tǒng)全同態(tài)加密算法CAFED進(jìn)行改進(jìn)，提出基于安全等級(jí)制度與VCAFED算法的虛擬機(jī)隔離機(jī)制

4、，以實(shí)現(xiàn)更加安全高效的Hypervisor與用戶虛擬機(jī)之間的隔離。層次化數(shù)據(jù)檢索機(jī)制避免了對(duì)云存儲(chǔ)中所有數(shù)據(jù)進(jìn)行遍歷，提高了檢索效率，并且在檢索動(dòng)作執(zhí)行前，對(duì)檢索關(guān)鍵詞進(jìn)行處理，加入致混因子(obscure factor)，保護(hù)檢索關(guān)鍵詞不被攻擊者解析，提高了檢索安全性。VCAFED算法是對(duì)傳統(tǒng)的CAFED全同態(tài)加密算法的改進(jìn)，增大了密鑰空間的同時(shí)提出根據(jù)文件的安全等級(jí)對(duì)用戶文件采用變長(zhǎng)明文分組與變長(zhǎng)密鑰進(jìn)行加密，實(shí)現(xiàn)云平臺(tái)中的虛擬機(jī)隔