基于云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)安全研究.pdf_第1頁(yè)
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1、云計(jì)算獲得了長(zhǎng)足進(jìn)展,但是它面臨各種安全威脅,嚴(yán)重阻礙了其進(jìn)一步推廣與發(fā)展。如何有效解決云計(jì)算安全成為亟待解決的問(wèn)題,IT公司和科研人員不斷投入大量的人力物力去解決這一問(wèn)題,盡管在許多方面已經(jīng)取得了成果,然而由于未從根源上分析解決云計(jì)算安全威脅的來(lái)源,該問(wèn)題還未得到有效解決。
  本文的研究,針對(duì)來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的篡改、劫持、跨站腳本攻擊、SQL注入等安全威脅展開(kāi),擬通過(guò)研究定制化網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)、可伸縮性和可容錯(cuò)性服務(wù)及安全檢測(cè)和過(guò)濾服務(wù),

2、來(lái)解決云計(jì)算的安全問(wèn)題。
  由于云計(jì)算基于網(wǎng)絡(luò)服務(wù),來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)的安全威脅不可忽視。而當(dāng)前諸多研究將數(shù)據(jù)安全作為云計(jì)算安全的研究重點(diǎn),忽略了惡意的網(wǎng)絡(luò)攻擊是導(dǎo)致云計(jì)算安全威脅的重要原因。
  當(dāng)前云計(jì)算面臨如下挑戰(zhàn):
  1)云計(jì)算承載成千上萬(wàn)類(lèi)服務(wù),每類(lèi)安全服務(wù)需求不盡相同,需要定制化的安全服務(wù)。而現(xiàn)有的云計(jì)算安全防護(hù),還不能提供定制化網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù),而且云供應(yīng)商也無(wú)法承擔(dān)安全設(shè)備成本、配置和維護(hù)管理等費(fèi)用。
 

3、 2)現(xiàn)有的防御方法通過(guò)middlebox(縮寫(xiě)為Mbox)鏈來(lái)保護(hù)云計(jì)算安全,缺乏有效的擴(kuò)展性、容錯(cuò)性,當(dāng)訪問(wèn)服務(wù)流瞬間增長(zhǎng)時(shí)導(dǎo)致 Mbox過(guò)載甚至失效;當(dāng)訪問(wèn)服務(wù)流瞬間降低時(shí)導(dǎo)致Mbox低負(fù)載。
  3)為了確保云計(jì)算安全,目前的方案中,訪問(wèn)云服務(wù)流往往需要通過(guò)一個(gè)或多個(gè)Mboxes。由于每個(gè)Mbox內(nèi)有成千上萬(wàn)的安全規(guī)則和特征庫(kù),需要通過(guò)大量的規(guī)則和特征進(jìn)行過(guò)濾和檢測(cè),導(dǎo)致訪問(wèn)服務(wù)延遲增大、吞吐量嚴(yán)重降低,甚至導(dǎo)致無(wú)法使用。

4、
  SDN(Software defined network)是一種基于網(wǎng)絡(luò)虛擬化的新型構(gòu)架,擁有網(wǎng)絡(luò)全局靜態(tài)拓?fù)?、全網(wǎng)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)信息,全網(wǎng)的資源利用率、故障狀態(tài)等信息,傳統(tǒng)上僅僅用作網(wǎng)絡(luò)服務(wù)控制中心?,F(xiàn)有一些研究嘗試將其與Mbox和云計(jì)算相結(jié)合,控制指揮Mbox和云計(jì)算完成有關(guān)網(wǎng)絡(luò)安全的功能,但是這些研究切中網(wǎng)絡(luò)安全某個(gè)單一功能點(diǎn),缺乏整個(gè)網(wǎng)絡(luò)安全架構(gòu)。
  本文研究提出建立適合云計(jì)算安全的定制化服務(wù)、可伸縮性和容錯(cuò)性服

5、務(wù)及細(xì)粒度并行檢測(cè)和過(guò)濾服務(wù),基于這些服務(wù),構(gòu)建基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)安全構(gòu)架(NetSecCC)。通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn),證明該構(gòu)架能夠保護(hù)云計(jì)算抵抗內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)攻擊,而且為云計(jì)算安全提供了良好的伸縮性、容錯(cuò)性。
  本文創(chuàng)新工作包括:
  1) SDN、云計(jì)算和 Mbox融合研究:三者深度融合提供了可定制化安全服務(wù)、可伸縮性安全服務(wù)、容錯(cuò)性安全服務(wù)及細(xì)粒度并行檢測(cè)服務(wù)。
  2)定制化安全服務(wù)研究:研究定義了其安全服務(wù)概念及評(píng)價(jià)

6、指標(biāo),通過(guò)利用SDN控制Mbox,建立了構(gòu)建可定制化安全服務(wù)的方法和步驟。
  3)可伸縮性和容錯(cuò)性安全服務(wù)研究:研究定義了其服務(wù)概念及評(píng)價(jià)指標(biāo),通過(guò)利用Mbox與SDN關(guān)于負(fù)載資源情況的信息交互,建立了可伸縮性和容錯(cuò)性服務(wù)的方法和步驟。
  4)細(xì)粒度并行檢測(cè)機(jī)制研究:研究了根據(jù)任務(wù)時(shí)間需求的可變粒度并行檢測(cè)機(jī)制,建立了SDN自動(dòng)劃分檢測(cè)粒度的方法和步驟。
  5)基于上述研究,提出了一種基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)安全構(gòu)架,實(shí)

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