可信云體系結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、云計算提供了可配置的、高可靠的共享計算資源池（如網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、應(yīng)用等），人們可以很方便地根據(jù)需求通過網(wǎng)絡(luò)去訪問資源池，這些資源池能夠被快速部署和釋放，基本不需要客戶的管理或服務(wù)提供商的干預(yù)。云計算技術(shù)目前飛速發(fā)展，在各個領(lǐng)域都有了廣泛的應(yīng)用。由于云計算系統(tǒng)虛擬化、基礎(chǔ)設(shè)施與使用分離等特點，在給用戶帶來方便性的同時，安全問題也日益突現(xiàn)。關(guān)于云計算系統(tǒng)的安全一直是研究的熱點問題，并嚴重影響其發(fā)展和應(yīng)用。
　　現(xiàn)有的云安全研究大致

2、可以分為四類，第一類是對虛擬化安全的研究;第二類是將現(xiàn)有的安全機制應(yīng)用到云體系中;第三類是對云中的角色進行分類，對不同的角色制定不同的安全策略;第四類是應(yīng)用新技術(shù)、如可信計算技術(shù)等，保證云體系的安全可信。四類研究方向都能從一定程度上解決云體系中的一些安全問題，但也都存在一定的問題。本文綜合第一類和第四類研究，基于可信計算理論及技術(shù)從云體系結(jié)構(gòu)的角度開展研究，提出了可信云體系結(jié)構(gòu)，并對其中的關(guān)鍵技術(shù)進行研究，用于增強云計算系統(tǒng)的安全。

3、r>　　當前，可信計算及其應(yīng)用方式早已經(jīng)成為了研究的熱點?？尚庞嬎阍诳尚哦攘俊⒖尚耪J證、可信存儲等多方面為多種應(yīng)用系統(tǒng)的建立提供了基礎(chǔ)支持。本文在信息安全保障“一個中心三重防護體系”框架下，將可信計算技術(shù)應(yīng)用到云計算環(huán)境中，針對云計算系統(tǒng)安全提出了一個三重防護模型，以云計算系統(tǒng)特征為基本出發(fā)點，通過可信計算環(huán)境、可信資源動態(tài)調(diào)度、可信動態(tài)接入邊界，以及集中安全管理中心四個核心組件建立可信云體系結(jié)構(gòu)，并對其中的關(guān)鍵技術(shù)進行重點研究。具體來

4、說，本文在以下方面進行了研究和創(chuàng)新。
　　(1)將可信計算技術(shù)引入到云計算環(huán)境中，以源頭控制為主導(dǎo)思想，結(jié)合可信計算3.0主動防御體系思想，對云計算系統(tǒng)的基礎(chǔ)計算環(huán)境進行完整性度量和可信證明，并且將這一理論應(yīng)用到云桌面環(huán)境中。在云計算節(jié)點網(wǎng)絡(luò)引導(dǎo)基礎(chǔ)上，提出了一種基于母本克隆技術(shù)的可信虛擬化完整性檢測機制TVMIM(Trusted Virtual Machine Integrity Monitor)。TVMIM采用混雜模式下的安全

5、保證結(jié)構(gòu)，使用可信計算技術(shù)中的信任鏈傳遞技術(shù)對云桌面系統(tǒng)代碼啟動過程進行檢測和控制，在保證安全機制自身的可信的情況下，能夠有效克服“語義差別”問題;同時，TVMIM基于云桌面網(wǎng)絡(luò)引導(dǎo)機制，在存儲端使用母本克隆技術(shù)，最大化地降低安全機制對云桌面性能的影響。
　　(2)針對云計算系統(tǒng)中不同應(yīng)用對資源的需求情況，提出一種云資源動態(tài)自遷移算法(TDAM)，并采用實時監(jiān)控和可信證明等技術(shù)，保證云計算系統(tǒng)中的虛擬資源能夠可信地進行調(diào)度，保證系

6、統(tǒng)安全有序運行。
　　(3)在云系統(tǒng)服務(wù)和用戶終端之間引入一個可信接入動態(tài)邊界，通過該邊界將云系統(tǒng)和用戶隔離，用戶對云的所有訪問都要經(jīng)過可信接入動態(tài)邊界，將原來多個復(fù)雜不可控的邊界變成了一個邊界，簡化了系統(tǒng)邊界，增強了安全控制。
　　(4)集中安全管理平臺是可信云體系結(jié)構(gòu)的核心，集中管理整個系統(tǒng)的安全策略和資源，由于云計算系統(tǒng)的特點，安全管理平臺中的策略量是巨大的，針對這種情況，提出了基于LDAP的可信云安全管理平臺策略管理