大數據云計算環境下數據安全的研究

摘? 要：由于信息技術的發展與進步，當前云計算技術已趨于成熟，并且廣泛應用于多個行業。但是在云計算技術發展的同時，自身也面臨著安全方面的挑戰。云計算會受到外部病毒的入侵入，大數據會由于誤操作而引發損失。因此需要技術人員意識到安全風險問題的重要性，結合云計算數據安全存在的實際問題，采取積極的應對措施。

關鍵詞：大數據;云計算;數據安全;風險研究

中圖分類號：TP309.7? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）03-0148-03

Abstract：Due to the development and progress of information technology，cloud computing technology has become mature and widely used in many industries. But with the development of cloud computing technology，it also faces security challenges. Cloud computing will be invaded by external viruses，and big data will be lost due to misoperation. Therefore，it is necessary for technical personnel to realize the importance of security risks and take active measures in combination with the actual problems of cloud computing data security.

Keywords：big data;cloud computing;data security;risk research

0? 引? 言

由于云計算技術的發展，用戶在大數據云計算環境下可以獲得成本更低、效果更好、功能多樣的計算服務。但是在云計算技術的應用中，除了可以為用戶提供虛擬化、資源共享的服務，在安全性方面也存在風險。用戶借助云端保存數據時，如果不能保證云計算服務安全，數據安全將會受到影響，因此研究大數據云計算環境下數據安全具有重要意義。

1? 云計算的框架

云計算的服務結構如圖1所示。

大數據云計算環境下數據服務采用了新的模式，大數據技術的應用，云計算的實現，使數據處理不再基于單臺計算機系統，而是采用云計算格式，通過云計算技術進行分布式處理。從功能服務上，計算機系統組成的數據池利用硬件和軟件形成了“云”。云計算作為新的模式，用戶通過網絡進入云端，獲得應用服務。云計算組成包括基礎設施層、平臺層、應用層。

2? 云計算環境下的數據安全問題

區別于傳統數據，大數據對于數據安全保護采用了更加繁瑣的方式。大數據包含不同類型的數據，數據保存和處理都會面臨風險，大數據安全受到影響。云計算環境下對數據安全的影響體現在以下幾個方面。

（1）信息發生泄露：在沒有授權的情況下，云服務條件下信息有發生泄露的可能。數據存在商業價值，不法分子會有非法獲取數據的動機，特別重要數據發生外泄會有很大的損失。數據泄露會借助竊聽、盜取等方式;

（2）數據的完整性受到破壞：大數據技術的應用，非授權人員進行入云平臺會對數據資源隨意更改或加以破壞，信息的完整性難以保障。數據服務風險包括大數據在物理層面或邏輯層面存在的攻擊風險，數據難以保證完整性。此外，不法分子會在信道上惡意加載非授權程序，大數據原有的完整性不能保證;

（3）數據服務拒絕：不法分子會人為制造非法訪問方式，導致系統發生過量負荷，大數據信息正常的訪問時會受到阻撓;

（4）非法數據的使用：大數據資源會被獲取，采用非授權形式，通過假冒、生成木馬病毒等方式盜取用戶信息，非法獲得數據。

3? 大數據云計算環境下的校園網安全措施

3.1? 數據加密

3.1.1? 傳輸加密

云計算針對數據傳輸需要解決網絡缺陷、技術缺陷存在的影響，數據傳輸存在風險，比如數據受到非法操作、惡意程序攻擊、人為制造病毒等的影響。數據傳輸采用加密技術可以保證端到端數據傳遞的可靠，保證數據安全，消除被盜用或篡改的風險。網絡中各層協議借助加密技術保證了安全，如數據傳遞借助IPSec、SSL、SSH等技術。IPSec體現為開放性、標準化結構，借助加密技術可以提升Internet協議中數據訪問的可靠性。SSL協議可以對用戶進行認證，使網絡數據的安全性得以保證，數據傳遞中還能避免不法分子的惡意操作，數據傳遞安全得以保證。SSH服務借助遠程登錄實現網絡服務，可防止數據傳輸中發生丟失現象。借助云計算，用戶利用互聯網將相關數據送到云端，借助可靠的網絡協議對數據進行加密，防止信息傳遞中被盜取。

3.1.2? 借助存儲加密技術

不同云計算服務商的技術實力存在差距，因此安全管理能力也會存在差距，數據保存會伴隨風險因素。借助儲備加密技術，數據可借助密鑰管理實現安全保護，用戶數據傳遞中，實現了自主管理，云服務系統得以優化。數據保存借助密文方式，密鑰對用戶身份加以識別。應用加密技術保證了數據的安全。云計算環境下數據加密算法保障信息系統的安全性、可靠性，主動防護得以實現，可以最大限度對網絡結點信息加以保護。在云條件下采用端到端的方式對數據進行加密，保證數據得以安全控制。

3.1.3? 云環境下的加密算法的保證措施

云服務環境下，數據操作借助云計算池完成，數據的安全性借助加密算法可以確保數的安全，依據密鑰類型的差異，一般情況下，加密技術分為對稱加密與非對稱加密：

（1）對稱加密的應用。對稱加密技術的應用可以有效保證數據的保存安全，密鑰傳遞可以保證安全性。對稱加密技術的實現如圖2所示。

從圖2可知，密文產生于c之前，要將密鑰K借助通信道傳遞給解密方，以實現對多種數據加密。對稱加密自身體現出優勢，如算法公開、加密算法數量量小，加密密鑰的統一化，算法面臨風險。另外，密鑰管理受到多種不利因素的影響，管理存在較大的難度，會增加管理成本。針對豎線數據的安全管理采用對稱密鑰技術。對稱加密算法的主流算法包括DES、IDEA和AES。

（2）非對稱加密技術的應用。云服務模式下借助的非對稱加密技術采用了多種密鑰，一對密鑰采用相互匹配的方式，分為公鑰與私鑰。公鑰對明文加密，私鑰對密文解密。密鑰技術的應用中，加密和解密存在差異。公鑰應用中，如果存在截取現象，缺少私鑰的條件不能獲取信息，因此數據安全得以保障，非對稱密鑰技術借助分布式加密處理，提升了數據傳遞的可靠性。當前廢水池加密技術由于具有綜合優勢被廣泛應用，采用RSA算法與DSA算法。

3.2? 大數據資源的交互管理

大數據包括不同的實體，分別為大數據的服務商、用戶、云服務商。大數據服務商要借助版權認證強化加密，服務借助定義接口，參數修改要通過授權。數據庫用戶要借助ID或實名注冊。云數據服務資源依據節點綁定到公鑰系統，保證了數據的安全存儲。認證識別借助單點登錄，建立信用終身跟蹤機制，防止非法入侵。云服務的安全服務還要注重基礎設施的完善，包括云計算服務中心、硬件設備、網絡通信等。云計算要借助基礎設施推進多功能的服務平臺，云數據存儲、傳輸、計算等都依賴于基礎設施。云服務提供商要有意識強化中央服務器建設，采用先進的設備和服務器結構，依據最新的理念，建立可以應對海量數據的服務中心。比如區塊鏈技術的應用可以為數據加密與安全風險防范提供可能，因此要注重研究區塊鏈技術在云計算數據存儲服務中的應用，以強化現有云計算技術的基礎條件。

3.3? 借助云計算的安全評估加強物理管理

借助云計算風險評估體系可以對服務系統的潛在威脅、薄弱環節、防護方式加以動態化的風險評估。評估結果可以作為風險識別與控制的依據。云系統安全評價要針對價值資產、信息威脅、攻擊點、安全措施、潛在風險等要素，涉及云計算平臺、安全設施、存儲設施、服務協議、風險識別與防范等。要構建多層次風險評估體系，借助模糊矩陣、事件樹分析法等對服務流程加以風險評估，識別風險并采取應急措施。

3.4? 云平臺的安全保證

3.4.1? 強化系統的可靠性

系統的可靠性強化針對操作系統、數據庫的維護，軟件存在的漏洞要及時加以修補。云平臺的安全策略包括：

（1）實現數據最小化切割，取消不發生作用的部件或服務;

（2）提升代碼安全性，利用規范優化代碼;

（3）保證安全配置，針對不同行業中存在的風險強化配置;

（4）安全測試，借助領先的掃描工具來實現;

（5）保護數據的完整性，借助檢查工具對數據的合法性加以審查。

3.4.2? 審計數據庫的安全性

大數據云服務模式下，審計數據庫要借助部署于內網系統中的軟件，采用旁路攔截的方式分析、識別風險，控制數據庫的訪問。實時監控數據庫的運行，分析訪問行為，監控訪問操作等。分布式部署可用于數據區的集中管理，審計數據庫實現了集中，分支節點不會獨立，在統一監管模式下，數據區域安全得以保證。

3.5? 其他安全技術

3.5.1? 數據銷毀技術

針對無價值數據，銷毀技術可以應用于沒有用戶授權的條件下，同步將數據轉變為不能解讀狀態，訪問者即使掌握了密鑰信息，也不能操作數據傳遞。云服務下，系統停止運行中，用戶信息會被刪除，數據銷毀后不能復原，數據不會外泄，數據安全有了保證，用戶信息不會受到損失。

3.5.2? 數據隔離技術

云計算基于多用戶架構，用戶處于共享相容數據狀態中，數據要保證構庫的可靠性，建立可靠的服務流程，以實現服務的規范化。用戶數據要保存于相同的儲存空間中，數據易發生混亂，數據安全受到影響。數據隔離技術的應用，避免了數據保存產生混亂，消除數據處理的不合理、流程安排不安全等多種問題，建立起可靠性更高的數據維護方案，數據錄入與存儲的可靠性提升了，確保數據處理的同步、安全，從而提升云服務用戶在云環境中數據的安全性。

3.5.3? 信任管理技術

在平臺建設中，需要有基于大數據結構的信任管理技術。平臺底層定位于系統層，即實現數據收集的作用，借助系統對培訓數據加以收集，需要保證系統數據的互聯、互通。數據層借助Spark、Hadoop等技術存儲獲取的復雜數據，內容包括圖片、文字等非結構數據。此外，借助ETL分時數據可以提取數據服務，借助OGG實現數據的實時同步，利用后臺的數據算法可以進行數據清理加工。云服務需要對其信用進行分析和考核。注重信任管理可以避免重要數據發生外泄現象。應用云服務的信任管理體系，通過建設新人體系，保證輔助信任機制的完善。

4? 結? 論

云計算的安全服務是大數據技術得以應用的基礎。數據傳遞涉及到諸多資源組成共享資源池，云計算會引發不安全問題，造成數據安全存在風險。計算機信息處理技術要結合大數據云計算環境的特點，提升信息的加工質量，強化數據安全管理。

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作者簡介：龔華堂（1982.03-），男，漢族，廣東茂名人，講師，畢業于湛江師范學院，本科，研究方向：云計算技術與應用。