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

1、云計(jì)算提供了可配置的、高可靠的共享計(jì)算資源池（如網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、應(yīng)用等），人們可以很方便地根據(jù)需求通過(guò)網(wǎng)絡(luò)去訪問(wèn)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(jì)算技術(shù)目前飛速發(fā)展，在各個(gè)領(lǐng)域都有了廣泛的應(yīng)用。由于云計(jì)算系統(tǒng)虛擬化、基礎(chǔ)設(shè)施與使用分離等特點(diǎn)，在給用戶帶來(lái)方便性的同時(shí)，安全問(wèn)題也日益突現(xiàn)。關(guān)于云計(jì)算系統(tǒng)的安全一直是研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，并嚴(yán)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(duì)虛擬化安全的研究;第二類是將現(xiàn)有的安全機(jī)制應(yīng)用到云體系中;第三類是對(duì)云中的角色進(jìn)行分類，對(duì)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(jì)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(wèn)題，但也都存在一定的問(wèn)題。本文綜合第一類和第四類研究，基于可信計(jì)算理論及技術(shù)從云體系結(jié)構(gòu)的角度開(kāi)展研究，提出了可信云體系結(jié)構(gòu)，并對(duì)其中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，用于增強(qiáng)云計(jì)算系統(tǒng)的安全。

3、r>　　當(dāng)前，可信計(jì)算及其應(yīng)用方式早已經(jīng)成為了研究的熱點(diǎn)?？尚庞?jì)算在可信度量、可信認(rèn)證、可信存儲(chǔ)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(gè)中心三重防護(hù)體系”框架下，將可信計(jì)算技術(shù)應(yīng)用到云計(jì)算環(huán)境中，針對(duì)云計(jì)算系統(tǒng)安全提出了一個(gè)三重防護(hù)模型，以云計(jì)算系統(tǒng)特征為基本出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)可信計(jì)算環(huán)境、可信資源動(dòng)態(tài)調(diào)度、可信動(dòng)態(tài)接入邊界，以及集中安全管理中心四個(gè)核心組件建立可信云體系結(jié)構(gòu)，并對(duì)其中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)研究。具體來(lái)

4、說(shuō)，本文在以下方面進(jìn)行了研究和創(chuàng)新。
　　(1)將可信計(jì)算技術(shù)引入到云計(jì)算環(huán)境中，以源頭控制為主導(dǎo)思想，結(jié)合可信計(jì)算3.0主動(dòng)防御體系思想，對(duì)云計(jì)算系統(tǒng)的基礎(chǔ)計(jì)算環(huán)境進(jìn)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(jì)算節(jié)點(diǎn)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(cè)機(jī)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(jì)算技術(shù)中的信任鏈傳遞技術(shù)對(duì)云桌面系統(tǒng)代碼啟動(dòng)過(guò)程進(jìn)行檢測(cè)和控制，在保證安全機(jī)制自身的可信的情況下，能夠有效克服“語(yǔ)義差別”問(wèn)題;同時(shí)，TVMIM基于云桌面網(wǎng)絡(luò)引導(dǎo)機(jī)制，在存儲(chǔ)端使用母本克隆技術(shù)，最大化地降低安全機(jī)制對(duì)云桌面性能的影響。
　　(2)針對(duì)云計(jì)算系統(tǒng)中不同應(yīng)用對(duì)資源的需求情況，提出一種云資源動(dòng)態(tài)自遷移算法(TDAM)，并采用實(shí)時(shí)監(jiān)控和可信證明等技術(shù)，保證云計(jì)算系統(tǒng)中的虛擬資源能夠可信地進(jìn)行調(diào)度，保證系

6、統(tǒng)安全有序運(yùn)行。
　　(3)在云系統(tǒng)服務(wù)和用戶終端之間引入一個(gè)可信接入動(dòng)態(tài)邊界，通過(guò)該邊界將云系統(tǒng)和用戶隔離，用戶對(duì)云的所有訪問(wèn)都要經(jīng)過(guò)可信接入動(dòng)態(tài)邊界，將原來(lái)多個(gè)復(fù)雜不可控的邊界變成了一個(gè)邊界，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)邊界，增強(qiáng)了安全控制。
　　(4)集中安全管理平臺(tái)是可信云體系結(jié)構(gòu)的核心，集中管理整個(gè)系統(tǒng)的安全策略和資源，由于云計(jì)算系統(tǒng)的特點(diǎn)，安全管理平臺(tái)中的策略量是巨大的，針對(duì)這種情況，提出了基于LDAP的可信云安全管理平臺(tái)策略管理