計(jì)算機(jī)安全存儲中云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用

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摘要：大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，信息存儲問題受到人們的廣泛關(guān)注。如何提高信息存儲的安全性，是確保各類數(shù)據(jù)有效共享和充分利用的關(guān)鍵。計(jì)算機(jī)存儲數(shù)據(jù)信息時(shí)，受系統(tǒng)缺陷、惡意攻擊、人為操作失誤的影響，往往面臨較大風(fēng)險(xiǎn)，這就需要借助云計(jì)算技術(shù)保障數(shù)據(jù)信息安全?；诖?，簡要介紹了云計(jì)算技術(shù)，分析了計(jì)算機(jī)安全存儲中密鑰管理、數(shù)據(jù)加密、身份認(rèn)證和數(shù)據(jù)備份等云計(jì)算技術(shù)，并對云計(jì)算技術(shù)的具體運(yùn)用展開探討，旨在提供指導(dǎo)和借鑒。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；安全存儲；云計(jì)算技術(shù)

0引言

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，為人們的生活和生產(chǎn)活動帶來了諸多便利，但也面臨著嚴(yán)峻的網(wǎng)絡(luò)安全問題。近幾年，因計(jì)算機(jī)病毒或黑客攻擊而發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)安全事件屢見不鮮，比如僵尸網(wǎng)絡(luò)HNS感染事件、Facebook數(shù)據(jù)泄露事件、“黑客”入侵快遞公司后臺竊取客戶信息事件等，嚴(yán)重影響了數(shù)據(jù)信息存儲的安全。為避免或減少此類事件的發(fā)生，需要從計(jì)算機(jī)安全存儲環(huán)節(jié)入手，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息的管理和保護(hù)力度。對此，應(yīng)加大云計(jì)算技術(shù)的研究力度，將有效運(yùn)用于在計(jì)算機(jī)安全存儲。

1云計(jì)算技術(shù)概述

云計(jì)算技術(shù)屬于一種先進(jìn)的計(jì)算技術(shù)，具有超大規(guī)模、虛擬化、通用性、高可靠性和高擴(kuò)展性等特征，能夠依托互聯(lián)網(wǎng)為用戶提供虛擬化資源服務(wù)。相較于傳統(tǒng)計(jì)算技術(shù)，云計(jì)算技術(shù)并未在用戶所在地布置計(jì)算資源，而是將各類資源存儲于云平臺，當(dāng)用戶有需求時(shí)，通過向用戶收取一定費(fèi)用為其提供信息服務(wù)。整個過程計(jì)算效率較高、耗時(shí)較短。云計(jì)算技術(shù)所體現(xiàn)出的優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)存儲、交通管理、財(cái)務(wù)分析和天氣預(yù)測等各個領(lǐng)域[1]。當(dāng)前，云計(jì)算服務(wù)主要包括平臺即服務(wù)、軟件即服務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)。對于平臺即服務(wù)，用戶可利用云平臺提供的開發(fā)組件，根據(jù)自身需求，在平臺上研發(fā)相應(yīng)系統(tǒng)或軟件，打造個性化、定制化的系統(tǒng)或軟件[2]。對于軟件即服務(wù)，開發(fā)商可在互聯(lián)網(wǎng)上提供各類軟件服務(wù)，用戶只需支付一定租金便可使用，不需購買，減少了用戶的軟件使用費(fèi)用。對于基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)，用戶可注冊云端賬號并登錄，在互聯(lián)網(wǎng)上獲取所需的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，包括制造設(shè)備資源及硬件服務(wù)器租用等?？偠灾?，云計(jì)算技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一次重大變革，是大數(shù)據(jù)時(shí)代的新興產(chǎn)物，是當(dāng)下計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

2計(jì)算機(jī)安全存儲中的常見云計(jì)算技術(shù)

大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，數(shù)據(jù)信息安全問題越來越嚴(yán)峻，需要借助云計(jì)算技術(shù)提高計(jì)算機(jī)安全存儲質(zhì)量，避免發(fā)生數(shù)據(jù)泄密現(xiàn)象。計(jì)算機(jī)安全存儲中，較為常見的云計(jì)算技術(shù)包括以下幾種。

2.1云計(jì)算密鑰管理技術(shù)

云計(jì)算技術(shù)體系中，受密鑰技術(shù)水平的限制，管理和共享計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息時(shí)，仍然面臨一定困難。通過加強(qiáng)密鑰共享和管理工作，能夠提升計(jì)算機(jī)安全存儲的管理效率和服務(wù)質(zhì)量?，F(xiàn)階段，云存儲程序中，多采用驗(yàn)證碼的密鑰方式保護(hù)數(shù)據(jù)信息。以百度云為例，信息傳輸和共享過程中，用戶可將網(wǎng)絡(luò)鏈接發(fā)送給他人，輸入提取碼后獲取相應(yīng)信息，在確保數(shù)據(jù)信息安全性的前提下，實(shí)現(xiàn)文件共享。

2.2云計(jì)算數(shù)據(jù)加密技術(shù)

計(jì)算機(jī)安全存儲過程中，云計(jì)算數(shù)據(jù)加密技術(shù)發(fā)揮著重要作用，主要包括對稱加密算法和非對稱加密算法。兩者的特點(diǎn)存在一定差異，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求加以選用。對稱加密算法加密性能與解密性能較強(qiáng)，對數(shù)據(jù)安全起到良好的保護(hù)作用，但會降低計(jì)算系統(tǒng)管理及數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，影響運(yùn)行性能。與對稱加密算法相比，非對稱加密算法對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理及數(shù)據(jù)傳輸效率的影響較小，但其加密性能與解密性能有待提升，且計(jì)算過程較為復(fù)雜，不利于數(shù)據(jù)快速存儲[3]。

2.3云計(jì)算身份認(rèn)證技術(shù)

利用云計(jì)算身份認(rèn)證技術(shù)，能夠顯著提升計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲的安全性。通過驗(yàn)證和審核訪問者身份，防止出現(xiàn)外界入侵問題。現(xiàn)階段，云計(jì)算身份認(rèn)證技術(shù)包括口令驗(yàn)證、智能IC卡用戶驗(yàn)證、PKI身份認(rèn)證。對于口令驗(yàn)證，指用戶訪問數(shù)據(jù)庫時(shí)，需根據(jù)界面提示輸入用戶名及相應(yīng)口令，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)驗(yàn)證信息。若用戶信息正確，則通過驗(yàn)證，用戶可順利訪問計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；若用戶信息有誤，則系統(tǒng)會提示多次輸入，次數(shù)達(dá)到上限后仍無法正確輸入，用戶將無法獲取數(shù)據(jù)信息。對于智能IC卡用戶驗(yàn)證，指通過讀取IC卡信息驗(yàn)證用戶身份。如果IC卡信息出現(xiàn)偏差或者不相符，會拒絕用戶進(jìn)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以此確保數(shù)據(jù)存儲的安全。對于PKI身份認(rèn)證，需要依托密鑰才能實(shí)現(xiàn)。具體而言，是利用密鑰的相互匹配特性，對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密，結(jié)合密鑰備份、恢復(fù)及更新機(jī)制，達(dá)到計(jì)算機(jī)安全存儲的目的，提高計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息的安全程度。

2.4云計(jì)算數(shù)據(jù)備份技術(shù)

針對計(jì)算機(jī)安全存儲過程中常見的數(shù)據(jù)丟失問題，可利用云計(jì)算數(shù)據(jù)備份技術(shù)恢復(fù)原始數(shù)據(jù)，以此減小損失。存儲計(jì)算機(jī)文件時(shí)，通常將其保存至硬盤，但文件較大超出硬件存儲能力時(shí)，無法繼續(xù)保存數(shù)據(jù)[4]。此時(shí)，可通過數(shù)據(jù)備份技術(shù)整合需要存儲的數(shù)據(jù)信息，將其在云端備份。當(dāng)硬件中的文件出現(xiàn)損毀時(shí)，可借助備份數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充，恢復(fù)原始數(shù)據(jù)，避免出現(xiàn)丟失現(xiàn)象，確保數(shù)據(jù)的安全存儲。另外，可將加密算法、身份認(rèn)證技術(shù)運(yùn)用到數(shù)據(jù)存儲及傳輸過程中，加強(qiáng)數(shù)據(jù)存儲的安全防護(hù)力度。

3計(jì)算機(jī)安全存儲中云計(jì)算技術(shù)的運(yùn)用策略

為保證數(shù)據(jù)信息的安全性和保密性，需要將云計(jì)算技術(shù)科學(xué)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)安全存儲，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、泄密、惡意篡改等現(xiàn)象。

3.1可取回性證明算法的運(yùn)用

可取回性證明算法又稱為M-POR算法，能夠及時(shí)響應(yīng)數(shù)據(jù)信息，還可進(jìn)行驗(yàn)證，進(jìn)而確保數(shù)據(jù)信息的安全。實(shí)際應(yīng)用過程中，利用冗余糾錯編碼，能夠驗(yàn)證云計(jì)算數(shù)據(jù)信息的可用性。查詢數(shù)據(jù)信息時(shí)，云端會得到相應(yīng)提示，然后做出響應(yīng)，允許用戶檢索和查詢數(shù)據(jù)，并判斷數(shù)據(jù)信息是否安全，防范風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)用戶驗(yàn)證失敗時(shí)，會對計(jì)算機(jī)存儲文件造成破壞，此時(shí)可評估文件的損壞程度，判斷是否具有可恢復(fù)性。如果文件損壞程度在可恢復(fù)閾值范圍內(nèi)，可采用M-POR算法，利用編碼冗余的方式恢復(fù)數(shù)據(jù)，保證計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息的安全。數(shù)據(jù)恢復(fù)方面，M-POR算法具有較高的成功率，在計(jì)算機(jī)安全存儲中有顯著應(yīng)用優(yōu)勢[5]。驗(yàn)證云端數(shù)據(jù)完整性時(shí)，也可借助M-POR算法實(shí)現(xiàn)。此過程中，能夠精準(zhǔn)確定錯誤點(diǎn)的具體位置，并進(jìn)行全面、深入分析。通過RS糾刪碼對云存儲內(nèi)的原始數(shù)據(jù)信息進(jìn)行冗余編碼，使原始數(shù)據(jù)恢復(fù)正常，提高數(shù)據(jù)信息提取速度，同時(shí)，確保云存儲系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2MC-R的運(yùn)用

計(jì)算機(jī)安全存儲中引入云計(jì)算技術(shù)時(shí)，可結(jié)合實(shí)際需求靈活選用MC-R策略，主要分為用戶端和云端兩種不同類型。從用戶端來講，數(shù)據(jù)信息在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，隱藏和偽裝性較差，且客戶端和程序漏洞，為黑客等不法分子提供了可乘之機(jī)，數(shù)據(jù)信息易遭到惡意入侵而發(fā)生泄漏現(xiàn)象。對此，可采用MC-R策略增強(qiáng)數(shù)據(jù)信息的隱秘性，借助MC加密算法構(gòu)建數(shù)據(jù)偽裝、隱藏及標(biāo)記模塊，在三者的有機(jī)協(xié)同下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密和保護(hù)，提升計(jì)算機(jī)存儲的安全性。從云端來講，運(yùn)用MC-R策略時(shí)，主要對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，提升加密解密效能，同時(shí)，降低計(jì)算機(jī)技術(shù)能耗。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，用戶端會在云計(jì)算技術(shù)系統(tǒng)中產(chǎn)生密鑰，且具備自我保存功能。通過用戶端的MC加密處理計(jì)算機(jī)文件信息，云端通過數(shù)據(jù)傳輸?shù)玫较鄳?yīng)文件信息及密鑰后，再次進(jìn)行加密處理，增強(qiáng)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲的安全性。如果用戶需下載所用數(shù)據(jù)，需向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出請求命令，通過驗(yàn)證后才能進(jìn)入云端檢索、下載數(shù)據(jù)信息，并利用密鑰進(jìn)行加密處理。當(dāng)遇到加密程序時(shí)，可通過MC公鑰密碼進(jìn)行破解，獲取其中的加密數(shù)據(jù)。對于云端所存儲的數(shù)據(jù)信息，可借助數(shù)據(jù)標(biāo)記模塊獲得，解除加密程序，使數(shù)據(jù)恢復(fù)正常，進(jìn)而達(dá)到高效利用的目的。

3.3虛擬機(jī)動態(tài)遷移的運(yùn)用

虛擬機(jī)屬于完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，由軟件模擬形成。其硬件功能完備，運(yùn)行于完全隔離的環(huán)境。要想充分發(fā)揮虛擬機(jī)在計(jì)算機(jī)安全存儲中的價(jià)值，提高服務(wù)質(zhì)量，需要重點(diǎn)考慮其動態(tài)遷移作用，優(yōu)化虛擬機(jī)在物理服務(wù)器中的遷移方式，提高遷移速度和靈活性，增強(qiáng)數(shù)據(jù)信息存儲的備份功效。就虛擬機(jī)動態(tài)遷移技術(shù)在計(jì)算機(jī)安全存儲中的運(yùn)用現(xiàn)狀來看，在同一IP地址條件下，需借助物理路由完成動態(tài)遷移，遷移結(jié)束后，如果網(wǎng)絡(luò)配置無法保持與外界正常通信，計(jì)算機(jī)信息難以長久保存。引入云計(jì)算數(shù)據(jù)后，為提升網(wǎng)絡(luò)安全存儲效率，需布置虛擬機(jī)，具體應(yīng)在二級網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行。通過技術(shù)改進(jìn)和升級，提高計(jì)算機(jī)存儲技術(shù)水平，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行能力隨之增強(qiáng)，虛擬機(jī)承載規(guī)模逐漸擴(kuò)大，進(jìn)而滿足越來越多數(shù)據(jù)信息的存儲需求，并確保計(jì)算機(jī)存儲安全。

4結(jié)語

數(shù)據(jù)量的持續(xù)增長，對數(shù)據(jù)存儲提出了更高的要求，傳統(tǒng)存儲方式已無法滿足實(shí)際需求，還存在一定安全隱患。引入云計(jì)算技術(shù)，能夠顯著提升數(shù)據(jù)存儲的安全性，為數(shù)據(jù)的有效共享和充分利用提供保障。但是，當(dāng)前云計(jì)算技術(shù)仍處于探索階段，需加大該方面的研究力度，通過不斷優(yōu)化和改進(jìn)提高技術(shù)水平，保證計(jì)算機(jī)存儲安全。

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作者：韋程馨 單位：廣西中醫(yī)藥大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)與信息中心