云計算背景下的用戶身份認證安全分析

沈燕

（江蘇省南通中等專業學校，江蘇 南通 226011）

云計算背景下的用戶身份認證安全分析

沈燕

（江蘇省南通中等專業學校，江蘇 南通 226011）

作為計算機技術和互聯網結合的重要產物內容，云計算已經開啟了IT界與信息領域的新一輪技術革命。然而，云計算存在著許多風險問題，在目前的網絡監管環境下依然還存在有許多漏洞性問題，對于網絡用戶的信息安全產生了巨大的威脅，要想解決這一問題，開展云計算背景下的用戶身份認證安全分析已經迫在眉睫，對此本文將就云計算的安全問題展開具體的分析，并提出了一些具體的應對措施。

云計算；用戶身份認證；安全分析

1 引言

伴隨著網絡時代的持續發展，網絡信息技術的廣泛應用為人們提供了大量的信息服務以及信息資源，進而促使更多的云計算、云存儲技術廣泛應用到日常的各項工作之中，極大地方便了人們的日常工作與生活，然而卻也出現了許多安全性方面的問題。鑒于此種情況，本文就云計算背景下的用戶身份認證安全問題展開具體的分析與探討，將具有極其重要的作用與價值，應當引起人們的重視與思考。據此下文將主要就用戶身份認證安全問題進行具體的分析探討，以期能夠有效提升計算機網絡環境的安全性。

2 云計算

云計算被定義為一種可以自由調用的信息資源庫，這些資源可以根據用戶的需求進行更新換代，實現資源的最優化利用。提供服務的一方可以提前將服務進行等級劃分，每個等級有不同的資費，用戶在使用前，先跟服務商進行服務協議，再根據自己的需求進行選擇，通過付費獲得資源信息的利用。云系統的架構較為簡便，其主要是由兩方面所構成，即：云計算與云存儲。云計算即為分布式計算方式，借助于不同地方的數據庫實施以計算機服務集群的安排，并利用網絡數據傳輸與配置給用戶提供個性化的服務內容。云存儲的原理也基本類似，把用戶的信息數據存儲到網絡環境當中，從而減少對本地資源的占用率，并且能夠實現對物理存儲路徑的超越，可以起到異地存儲與異地應用的目的。

3 云計算的特征

（1）規模龐大

基于云計算技術所具備的技術領先性，其所具備的計算能力十分強大，可以針對海量的數據信息實時計算與處理，并且還可負擔大量服務器的同時運行及協調配合。

（2）可靠性高

在云計算技術條件下其網絡架構及數據處理流程十分繁雜，同時也正是基于這些繁雜的網絡架構及數據處理流程給予云計算的發展帶來了極大的穩定性，相應地所使用的冗余站點越多，其可靠性也就越高。

（3）資源透明

在云計算之中所提供的各類信息資源是高度透明的，用戶能夠及時查找到自身所需求的各類數據內容，同時也無需掌握以云計算服務的內部系統架構體系，僅需確定自身實際所需的信息內容便可。

4 用戶身份認證問題

4.1 云計算環境的安全需求分析

云計算服務商在給予用戶提供以各類資源之時，相應的用戶在進入到云計算系統以后，便可以及時獲取到所對應的云計算信息內容。因為每一名用戶其所處在的運行環境是不盡相同的，因此為了有效保障用戶的信息安全，在為用戶提供相應的信息服務時，還必須要涉及到用戶身份認證的問題。若身份認證系統依然存在完善度較低、缺陷較為明顯等情況時用戶的信息便很容易會遭到泄露，從而使得整體系統的信息服務資源受損，同時導致云計算的安全性大打折扣。而作為網絡安全的首道關卡，同時也是確保整體網絡良好運

我國第一個秸稈直燃發電示范項目——國能單縣25MW秸稈發電廠于2006年11月建成并網運行。該電廠年消耗秸稈燃料15萬噸，年發電1.8億kWh，與同等規模燃煤電廠相比，每年減少SO2排放量約600t，年可節省標準煤近40萬噸[19]。

行的基礎，保障訪問用戶的身份合法性是首先需要解決的問題。

在目前的云計算內容服務供應者中一般會選用安全防護措施來加強對用戶身份合法性的驗證。盡管這樣，基于云計算環境下的用戶身份認證工作依然困難重重，用戶以及云服務提供商的信任邊界是呈現動態性的，網絡攻擊者極易取得用戶的個人信息從而對于云計算網絡產生重大的安全威脅。

4.2 身份認證管理協議

（1）安全性斷言標記語言

由OASIS組織所發布的安全性斷言標記語言(SAML)是云計算環境之中的一類安全規范，此類語言是基于XML，并應用在對SAML所規定范圍之內有業務往來的各個信息主體進行身份驗證的一種信息憑據，身份驗證一類的信息能夠借助于對SAML進行規范來促使身份驗證信息能夠在各信任域間傳導。SAML標準規范能夠給予斷言由提出到建立、傳輸、響應以至最終的應用定義均做出明確、完整的規范。

（2）可擴展訪問控制標記語言

此類訪問控制語言標記（XACML）是一類基于XML的開放式標準語言，其設計的主要目的是為了對安全策略以及網絡服務予以描述，為企業提供以數字版權化的管理以及企業安全應用訪問權限。XACML同時也較常被人們稱之為可擴展訪問控制語言（XACL）。

5 云計算身份認證系統設計

5.1 系統技術路線

本次研究所設計的云計算身份認證系統，是基于對統一身份的管理標準、SAML2.0以及XACML，并采用了Java編程語言來作為基礎開發支撐平臺，建構起了涵括用戶身份認證、服務供應商、第三方認證等相關實體的統一身份認證監管體系。能夠滿足于用戶注冊、登陸、登出以及基于不同等級權限的訪問控制等功能。

5.2 認證模型設計

當前，用戶在登陸基于云端的系統時，往往會被要求輸入所對應的賬戶信息，由于大量的云計算服務提供者針對其提供服務的用戶大多所選用的均為單點登錄方式，這極易會被惡意網絡攻擊人員所利用，從而竊取相關用戶的信息數據。因此為了確保用戶在登陸云計算系統時能夠有效地保障其自身的信息安全性，在本次研究當中便設計出了一類基于動態雙因子的認證模型。在應用此類用戶身份認證形式時，用戶要想登陸到系統中不但需要輸入以相對應的數據信息，還需要輸入一項額外的信息，此即為二重認證密碼。二重認證密碼可利用數學算法動態生成，同時還可對其限定一定的時效性，和以往所較常采用的用戶身份認證形式對比來說，此認證方式不僅能夠有效增強用戶認證的安全性，同時還可極大地減少成本支出，真正意義上達到了便捷性與廉價性。

依據以上設計思路，用戶在發出云計算的服務請求之后，便可下載以相應的動態認證程序，每一個用戶均有其完全獨立的認證程序。在用戶要登陸系統時，除了輸入相應的登陸信息還要能夠輸入相對應的動態認證信息。在用戶運行認證程序之后，系統也將同步運行與之對應的程序，進而兩方面可同步產生相應的認證碼，這時用戶便可依據這一認證碼登陸到系統當中。需要說明的是這一認證碼在輸出之后會具有一定的時效性，在超過了一定的時間范圍限定后便會失去效用，此時用戶便需要再次運行程序以獲取新的動態認證碼。基于這一認證模型設計方式，可以十分有效地起到對用戶私人信息的有效保護。在進行動態性的設計時，我們可以運用時間要素來予以實現，在程序運行的過程中，每一次運行的具體實踐均不相同，這樣也就將時間作為一項十分重要的參考變量，同時還能夠生成相應的動態認證碼。下面，將具體的工作流程羅列如下：

第一，用戶進入到云計算登錄顯示窗口。

第二，依據登錄顯示窗口的指示，用戶需將登陸信息輸入至彈出的窗口中，而后系統便會對信息進行自主判定，若判定有誤則需再次輸入，反之即可進入系統當中。

第三，在獲取正確信息回應后，用戶便可執行此系統程序，其中先要對自身所下載的認證碼算法同系統算法進行核對，通過核對明確其完全一致后，系統便可執行相應的程序，使得云計算系統與終端均生成這一認證碼。

第四，用戶可輸入以所對應的認證碼，而后系統便會同程序認證碼進行比對，若兩者相一致，用戶即可被獲準進入系統當中，并且去除掉認證碼的時效性，反之則返回第一步重新操作。

5.3 實驗結果分析

對于上述設計內容可以利用Java語言進行實際檢驗，在此設計系統中時間是關鍵要素，必須要保障其設計時間的確切性以及變化性，方能表明此系統的實際應用效果。在具體測試時，便可按照流程步驟進行程序執行，將初始時間設置為3月9號，11:12:15，而后將數據3、9、11、12、15作為程序的輸入數據，并利用z=(xn+y)mod60算法，在這一算法中x=15，y=12，n依次為3、9、11、12、15，在進行計算處理后便會得到另外5項數字，將其合并起來便形成了一個10位數的認證碼。

通過實驗分析，即便是相差1秒鐘，最終所得到的程序結

果也完全不同，從而實現了運用系統時間的改變來生成相對應的動態認證碼。基于在網絡環境中系統遭受惡意攻擊時攻擊者無法獲知認證碼條件算法的前提下，再加之對認證碼的時間限定設置，從而真正有效保障了云服務背景下的用戶個人信息的安全性。

6 結束語

通過上述研究表明，“大數據”時代的來臨不僅給計算機信息處理技術帶來了新的發展機遇，并且相關計算機技術的信息分析及處理人員也日益增多，這也就給“大數據”時代的計算機信息技術推廣打下了堅實的基礎。然而迎接巨大發展機遇的同時也需面臨巨大的挑戰，人們對于計算機網絡的安全性需求日益提升。這就促使相關的技術人員運用更加科學化的網絡設計，來構建起更加完善、安全的網絡環境，并持續提升計算機的信息處理能力，使之能夠更好地服務于人們日常生活的方方面面。

[1]王一川，馬建峰，盧笛等．面向云環境內部DDoS攻擊檢測的博弈論優化[J]．計算機研究與發展，2015(8)：1873-1882．

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[3]陳良維．云計算環境下的網絡安全估計模型態勢仿真[J]．現代電子技術，2015(20)：15-19．

[4]杜璞．引入自適應轉發控制的網絡安全態勢預測[J]．科技通報，2014(10)：58-60．

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SecurityAnalysis of User IdentityAuthentication in the Background of Cloud Computing

Shen Yan
(Nantong Secondary Vocational School of Jiangsu Province,Nantong 226011,Jiangsu)

As an important product of the combination of computer technology and the Internet,cloud computing has opened a new round of technological revolution in the field of IT and information.However,cloud computing has a lot of risk problems. There are still many vulnerability problems under the current regulatory network environment,producing a huge threat for the information security of the network users.In order to solve this problem,it is imminent to carry out the user authentication security analysis in the background of cloud computing.This paper will focus on the cloud computing security problems and puts forward some specific measures.

cloud computing;user identity authentication;security analysis

TP393.08

A

1008-6609(2016)08-0055-03

沈燕，女，江蘇南通人，本科，講師，研究方向：計算機技術與應用、計算機平面設計。