黃林發(fā)生 王曉峰
隨著政務(wù)信息資源開發(fā)利用的深入,電子政務(wù)平臺的應(yīng)用系統(tǒng)和硬件設(shè)備在不斷增加,從而整個電子政務(wù)平臺的建設(shè)和運行成本在不斷提高。同時政府各部門建設(shè)的應(yīng)用系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)不能共享,形成數(shù)據(jù)孤島,嚴(yán)重制約電子政務(wù)統(tǒng)一平臺的發(fā)展。云計算的軟件服務(wù)模式具有整合軟硬件資源,較低的客戶端要求和統(tǒng)一維護平臺的特點。將云計算模式應(yīng)用到電子政務(wù)平臺建設(shè)上來,可以最大限度的共享數(shù)據(jù)資源、節(jié)約建設(shè)運行成本、提高平臺的負載能力、降低維護難度。
云計算技術(shù)也推動了電子政務(wù)系統(tǒng)的安全性。政務(wù)云計算技術(shù)充分發(fā)揮了云計算平臺的隔離、分區(qū)、封裝和獨立于硬件的特點,實現(xiàn)了不同級別安全的政務(wù)系統(tǒng)隔離、互不影響、硬件基礎(chǔ)平臺互相兼容的要求,實現(xiàn)了政務(wù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全性。然而,云計算本身也存在著開放性、分布式計算與存儲、無邊界、虛擬性、數(shù)據(jù)所有權(quán)與管理權(quán)分離等特點,同時帶來了數(shù)據(jù)丟失與泄露、共享技術(shù)漏洞、不安全的應(yīng)用程序接口等全新的安全風(fēng)險。
云計算與電子政務(wù)
1960年,云計算的概念首次由 John McCarthy提出,他預(yù)計云計算可能會有一天成為一個類似于電力,天然氣的公用事業(yè)。云計算是一種很有前途的新的業(yè)務(wù)模式,它支持大規(guī)模的用戶廣泛的需求和興趣,獲得各種應(yīng)用程序和他們自己存儲的數(shù)據(jù)和應(yīng)用。而云計算的定義有很多種說法。在百度文科里,云計算的定義是這樣的:云計算是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式,通常設(shè)計通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴展且經(jīng)常虛擬化的資源?,F(xiàn)階段廣為人們所接受的是NIST定義:云計算是一種按使用量付費的模式,這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問, 進入可配置的計算資源共享池(資源包括網(wǎng)絡(luò),服務(wù)器,存儲,應(yīng)用軟件,服務(wù)),這些資源能夠被快速提供,只需投入很少的管理工作,或與服務(wù)供應(yīng)商進行很少的交互。
再說電子政務(wù)。電子政務(wù)是一個管理系統(tǒng),在這個系統(tǒng)中政府機關(guān)充分運用現(xiàn)代科技,包括信息科技、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與辦公自動化技術(shù)處理公務(wù)和提供社會公共服務(wù)。當(dāng)今各政府部門的電子政務(wù)平臺一般由若干個機房、政務(wù)內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)、和各個應(yīng)用系統(tǒng)組成。政府的中心機房一般部署了門戶網(wǎng)站、網(wǎng)上審批與協(xié)同政務(wù)辦公等政務(wù)系統(tǒng),而一級政府下屬的各單位也有自己的機房并部署了與自身業(yè)務(wù)相關(guān)的辦事系統(tǒng)??v觀現(xiàn)今的電子政務(wù)平臺體系,可能存在以下問題:庫存巨大;技術(shù)環(huán)境的多樣性;條件分割,各單位的系統(tǒng)獨立運行,行成信息孤島;硬件資源使用率低且不能共享,能耗巨大;應(yīng)用系統(tǒng)的售后服務(wù)參次不齊,系統(tǒng)維護成本高;數(shù)據(jù)安全保障薄弱、災(zāi)難恢復(fù)困難。簡單的說,傳統(tǒng)的電子政務(wù)既費時費力,又浪費資源。政府必須轉(zhuǎn)向技術(shù)創(chuàng)新,以降低成本,提供更好的信息和服務(wù),然而如果繼續(xù)在當(dāng)前電子政務(wù)模型下配置服務(wù)和技術(shù),那么如何嚴(yán)格控制預(yù)算的問題將無法的到解決。顯然,公共部門需要一個新的模式使用互聯(lián)網(wǎng)作為通信和服務(wù)交付的主要渠道。國外有學(xué)者在2008首次將電子政務(wù)與云計算相結(jié)合。
構(gòu)建云環(huán)境下的電子政務(wù)不僅是時代發(fā)展的要求,而且是提高政府行政管理效率和提升企業(yè)及公眾滿意度的絕佳之徑。有國外學(xué)者從提升政府職能的角度出發(fā),提出云計算能在成本控制、專業(yè)技術(shù)、系統(tǒng)維護和綠色科技這四大方面提高電子政務(wù)水平。但由于其觀點發(fā)表的較早,只是籠統(tǒng)的闡述了這四個方面,并未深入地進行探討。而魯俊杰、侯衛(wèi)真更加具體地闡述了電子政務(wù)云的意義,它既能提高信息資源的共享流通和利用率,又能保證系統(tǒng)的可靠性和安全性。
電子政務(wù)云模型
為了方便的實現(xiàn)電子政務(wù)云,WJ Zhang、Q Chen提出了一種5層的云計算系統(tǒng),它分為硬件,虛擬化,IaaS,PaaS,SaaS(SaaS,PaaS和IaaS可以統(tǒng)稱為應(yīng)用服務(wù)層)。
1)SaaS。在這個層次里,由供應(yīng)商提供應(yīng)用程序給電子政務(wù)來作為服務(wù),公眾和政府員工僅僅只需關(guān)注如何使用應(yīng)用軟件。在基于SaaS的電子政務(wù)云里,包括了網(wǎng)上辦公服務(wù),公民參與(例如微博/推特/Wiki),企業(yè)級應(yīng)用(例如ERP)。
2)PaaS。PaaS層是將計算平臺和解決方案堆棧作為服務(wù)的,它是部署在云基礎(chǔ)設(shè)施中消費者創(chuàng)造的應(yīng)用程序之上的。它將由政務(wù)云提供的基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)打包成APIs提供給用戶開發(fā)和經(jīng)營。一般來說,這個層次的消費者是政府的IT部門或者是第三方開發(fā)者。
3)IaaS。IaaS層是將計算機的基礎(chǔ)設(shè)施作為服務(wù)(統(tǒng)稱是一個虛擬平臺環(huán)境)在政務(wù)云中提供基礎(chǔ)服務(wù)給更高層的服務(wù)。IaaS規(guī)定處理、存儲、網(wǎng)絡(luò)和打印基本計算資源,電子政務(wù)能夠部署和運行任意軟件,包括操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。
電子政務(wù)云存在的安全風(fēng)險
在享受電子政務(wù)云計算的各種便利時,相對的,其安全性也是個不容忽視的問題。國外學(xué)者Scott Paquette 、Paul T. Jaeger等人在討論云計算的本質(zhì)和政務(wù)云計算的風(fēng)險管理時,提出風(fēng)險可以分為有形(已知)風(fēng)險和無形(未知)風(fēng)險。有形風(fēng)險主要包括訪問、可利用性,基礎(chǔ)設(shè)施以及完整性。無形風(fēng)險主要是指法律與政策。對于作為云用戶的政府機構(gòu)以其工作人員,法律和政策問題可能有:創(chuàng)造和修改云服務(wù)的監(jiān)控和管理信息;云計算的可靠性,尤其是對運行“任務(wù)關(guān)鍵型”的應(yīng)用程序的任務(wù);可能涉及的知識產(chǎn)權(quán)的保護;如果一個機構(gòu)要求云提供商索賠,法律管轄在其中的地位問題等等。同樣國內(nèi)學(xué)者劉邦凡等人將政務(wù)作為云用戶,也指出了電子政務(wù)云面臨的安全性風(fēng)險:服務(wù)云運營商身份認證安全,保證運營商的身份認證安全,是保障政務(wù)數(shù)據(jù)安全的第一道屏障;受到大規(guī)模攻擊的隱患,云計算是以分布式網(wǎng)絡(luò)貫穿整個系統(tǒng)的,一旦其中某一個節(jié)點(計算機)被攻擊,數(shù)據(jù)被泄露,那攻擊者就有可能攻擊其他相關(guān)節(jié)點,最終控制整個云計算平臺;用戶失去部分安全監(jiān)控權(quán);共享數(shù)據(jù)的安全隔離;相關(guān)法律法規(guī)滯后。除此之外,胡振宇等人將電子政務(wù)云計算的安全風(fēng)險分為特有和非特有安全風(fēng)險。非特有安全風(fēng)險主要包括網(wǎng)絡(luò)中斷、網(wǎng)絡(luò)管理、權(quán)限提升這類風(fēng)險。而特有安全風(fēng)險則是分為組織管理類風(fēng)險、技術(shù)類風(fēng)險以及法律法規(guī)類風(fēng)險。
張萌曾經(jīng)對基于SaaS的電子政務(wù)系統(tǒng)安全性進行研究。他提出,安全風(fēng)險存在于4大層面上:網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù),應(yīng)用和管理。在SaaS模式下云服務(wù)供應(yīng)商大都通過因特網(wǎng)向用戶提供應(yīng)用程序服務(wù),而網(wǎng)絡(luò)上,各種惡意攻擊問題隨處可見,攻擊者可以截獲網(wǎng)絡(luò)傳輸中的重要用戶數(shù)據(jù),甚至進一步入侵服務(wù)器做破壞;同時系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全依靠于供應(yīng)商,自身對其的控制能力較弱。如果安全措施不完善,管理員很可能直接對數(shù)據(jù)庫中用戶的敏感信息進行操作,從而造成信息的丟失或泄露。
類似的,姜茸等人也對電子政務(wù)云的應(yīng)用服務(wù)層安全性進行了分析。他們提出IaaS層的主要安全風(fēng)險有:物理設(shè)施的安全風(fēng)險,數(shù)據(jù)的安全風(fēng)險,虛擬化安全風(fēng)險,接口標(biāo)準(zhǔn)的安全風(fēng)險,共享技術(shù)的安全風(fēng)險和應(yīng)用程序的安全風(fēng)險。電子政務(wù)云用戶使用的IaaS服務(wù)基本上都是基于虛擬機的服務(wù),不安全的虛擬化軟件,可能會帶來非授權(quán)訪問 用戶實例的非法刪除等安全風(fēng)險,虛擬主機自身的安全風(fēng)險有用戶劫持,防火墻的薄弱等接口和API本身存在安全問題,提供服務(wù)時如果不能及時規(guī)避風(fēng)險,將會導(dǎo)致整個政務(wù)云系統(tǒng)安全防護的喪失 。
而PaaS層面臨的安全風(fēng)險主要有: API 的安全風(fēng)險、模塊整合、數(shù)據(jù)的安全風(fēng)險。平臺應(yīng)用中,政府技術(shù)人員利用API部署自己的應(yīng)用,所以PaaS給用戶提供豐富的API。由于API自身的安全問題和不同的云服務(wù)提供商沒有統(tǒng)一的API,也就是提供的安全保障不同,所以在不同云平臺的政府部門的應(yīng)用程序進行移植時會帶來安全風(fēng)險。不同于IaaS層,PaaS將底層的服務(wù)集合為一個整體后,以統(tǒng)一的API向用戶提供服務(wù),由于不同的云服務(wù)提供商缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),所以在服務(wù)的集合過程中,會增加模塊的安全風(fēng)險。
SaaS層的政務(wù)云服務(wù)對于用戶來說是不透明的,用戶直接使用軟件服務(wù),對軟件的開發(fā)數(shù)據(jù)的存儲和底層架構(gòu)的部署一無所知,所以用戶面臨著黑盒風(fēng)險 同樣SaaS層在處理應(yīng)用程序的靜態(tài)數(shù)據(jù)時面臨著PaaS層同的數(shù)據(jù)安全風(fēng)險 除此之外,SaaS層政府部門技術(shù)員無法評估整個云平臺的安全性,安全性主要依賴于服務(wù)提供商。
安全風(fēng)險應(yīng)對
為了使政府有能力識別云技術(shù)的機會和實施在政府和政策結(jié)構(gòu)沒有公開部門不必要的或不可預(yù)見的風(fēng)險,Scott Paquette 、Paul T. Jaeger提出必須創(chuàng)建一個適當(dāng)?shù)闹卫斫Y(jié)構(gòu)來監(jiān)督一個有效的風(fēng)險管理計劃。這個程序?qū)⒐芾碚邅砭徑庠茙淼牟粌H僅常見且容易識別的有形風(fēng)險,并且那些無形的特定于政府運作的風(fēng)險影響所有公民。如果沒有適當(dāng)?shù)谋O(jiān)督和治理水平,實施云基礎(chǔ)設(shè)施和擔(dān)心后果的趨勢將導(dǎo)致不可預(yù)測的和不受歡迎的后果。
事實上,政務(wù)云計算安全的最終目的就是確保信息的保密性、完整性以及可用性。張萌對于上節(jié)提到過基于SaaS的電子政務(wù)云的安全問題,提出了一些安全策略。在網(wǎng)絡(luò)層面,可以提供必要的網(wǎng)絡(luò)審計類措施來進行安全事件回溯。在應(yīng)用層面,SaaS服務(wù)供應(yīng)商應(yīng)該嚴(yán)格限制不同訪問者的訪問權(quán)限,對敏感數(shù)據(jù)進行隔離,同時,也要對安全日志做定期的分析并生成報表,以確保安全問題發(fā)生時,有據(jù)可查。在數(shù)據(jù)層面,供應(yīng)商應(yīng)當(dāng)在采用有效的隔離措施及訪問控制措施來確保同一系統(tǒng)不同租戶間的數(shù)據(jù)保密性,防止由于應(yīng)用程序的漏洞造成用戶數(shù)據(jù)泄漏或破壞。而在管理層面,應(yīng)制定應(yīng)急響應(yīng)計劃及事件處理計劃,并定期演練,確保在緊急情況下重要信息資源的可用性。加強對安全事件的預(yù)防、檢測、分析、控制,并對已發(fā)生的事件進行跟蹤、記錄并向相關(guān)人員報告。
總之,電子政務(wù)云用戶選用云服務(wù)的最大障礙是云計算的安全風(fēng)險,研究云計算的安全風(fēng)險有重要意義。本文總結(jié)了近幾年來國內(nèi)外學(xué)者對于電子政務(wù)云安全性的分析,提出了安全風(fēng)險以及相關(guān)的應(yīng)對方法。
作者單位:北京國研信息工程監(jiān)理咨詢有限公司