肖 飛,楊晉利
(中移設計院陜西分院,西安 710065)
云計算系統安全涵蓋基礎安全、終端、應用、業(yè)務、內容、管控、管理等:
基礎安全,涉及網絡安全域劃分、入侵檢測、漏洞掃描、日志審計、系統合規(guī)等;終端安全,維護終端和監(jiān)控終端、辦公終端合規(guī)、準入、病毒管理;業(yè)務安全,支持業(yè)務內容治理、行為治理、敏感數據防護;應用安全,業(yè)務合規(guī)、安全支撐;系統安全,包括網絡、服務器、存儲設備等系統涉及自身安全;信息安全,專用系統,保證用戶信息,包括攔截垃圾短信、彩信,騷擾電話等;安全管控,支持業(yè)務運維、運營安全,涉及賬號、認證、授權、審計的管理和敏感數據、金庫管控;安全管理,資產管理、風險管理、流量監(jiān)控,建立安全知識庫;安全運營,實現安全監(jiān)控、訪問控制、風險評估、合規(guī)檢查、安全分析等功能。
開放的云環(huán)境下,任何一個系統節(jié)點都可能成為攻擊目標。安全設施分為:一類外部防御,用于防御各種外部威脅,指移動CMNet、Internet以及第三方攻擊,互聯網威脅主要是黑客攻擊、蠕蟲病毒等,第三方威脅主要是越權或濫用、泄密、篡改、惡意代碼或病毒等;另一類是內部防護,針對系統內部漏洞,違規(guī)操作等掃描、檢查,提供合規(guī)檢查、自身數據安全保護,以及內部惡意攻擊、無作為或操作失誤、越權或濫用、泄密、篡改等。
云計算安全包括訪問控制、數據安全、虛擬化安全、數據泄漏丟失、病毒的快速傳播、共享隔離、分域防護等。
云計算為企業(yè)和用戶提供各種虛擬化服務。云計算服務分三類:基礎設施層即服務器(IasS)、平臺層即服務(PasS)和軟件層即服務(SaaS)。IaaS層中虛擬機的鏡像、物理機之間通信是關鍵點;PaaS層中后臺數據私密性是關鍵,確保數據受限訪問是防護重點;SaaS中對用戶的訪問控制關鍵。
(1)訪問控制:訪問控制指用戶認證和授權。云計算中資源是動態(tài)分配,系統信任邊界變化,用戶的授權及認證動態(tài)分配和注銷,不同于傳統IT系統的訪問控制。不同系統具有不同SLA,需要采用多層系安全措施保障用戶的安全。用戶認證與授權旨在授權合法用戶進入系統和訪問數據,保護資產免受非法用戶訪問。傳統認證有安全口令、令牌口令、數字簽名、單點登錄認證等,云計算中使用Kerberos、DCE和Secureshell等實現。
(2)云計算用戶認證和授權。一是身份管理:用戶身份生命周期中如用戶注冊、自管理;用戶身份控制包括訪問控制和權限控制、單點登錄和審計。訪問授權:授權管理,對用戶與被管資源權限進行分配過程。二是授權全生命周期管理:授予權限、修改授權、解除授權,同時存在輔助管理。角色管理:為用戶配置一個或多個角色,隨著資源的動態(tài)變更,用戶的角色也隨之發(fā)生變化,為用戶自動化配置新帳號和權限。三是訪問注銷:在系統資源回收的情況下,及時注銷帳號。
(3)數據安全。數據安全包括數據傳輸、數據存儲,分布存儲漸成主流。一是安全傳輸:當系統數據在互聯網環(huán)境中傳輸時,需要進行加密,預防丟失對數據進行監(jiān)控,最大化降低數據泄漏的可能性,數據到達目的地后采用相應的算法進行解密,保證接收到數據安全可識別。二是安全存儲:數據存儲主要分為數據隔離、數據備份、數據殘留處理等。云計算環(huán)境中,數據有結構化、非結構化,數據存儲方式多元化,如文件存儲、塊存儲、對象存儲等,由于可靠性的要求,分布式存儲需要采取1∶3或更多冗余保證安全性,數據裸容量相比較傳統更大;同時存儲中含有大量私密數據,需及時進行釋放銷毀,防止殘留導致泄漏。
(4)虛擬化安全。虛擬化是云計算最主要特征,通過虛擬機進行應用部署、管理、擴展和遷移。虛擬化技術是一種調配硬件資源的方法,動態(tài)分配計算資源、存儲資源和網絡資源,同時對整個資源進行管理,實現架構的動態(tài)化。
虛擬化的安全直接關系云計算的安全:
軟件安全:虛擬化軟件部署在物理機上,提供創(chuàng)建、運行、銷毀虛擬服務器能力,虛擬機攻擊分兩種,一是惡意代碼通過應用程序API接口進行攻擊,API向Hypervisor發(fā)出請求,Hypervisor確保虛擬機只會接收經過認證和授權的請求;二是通過網絡對Hypervisor進行攻擊,通常Hypervisor所使用的網絡設備也是虛擬機使用,虛擬機可連接Hypervisor的IP地址,在沒有登錄密碼的情況下入侵Hypervisor。因此虛擬機初始化設置時,進行軟件功能關閉,防止Dos攻擊,使外網無法連接Hypervisor。
服務器安全:虛擬化前,不同服務器劃分不同的VLAN,采用不同規(guī)則進行隔離;虛擬化后,虛擬機連接到同一臺(對)虛擬交換機與外部通信,或造成網絡爆炸式傳播。虛擬機遷移及虛擬機間通信增加滲透攻擊機率,需安裝防病毒和安全加固,每臺虛擬服務器通過VLAN和不同的IP地址進行邏輯隔離,服務器之間通過VPN網絡連接。
(5)網絡安全。SDN和VFN技術對為云計算安全提出新的要求。SDN網每個控制節(jié)點和轉發(fā)節(jié)點需要維護大量的“數據流表”,控制或轉發(fā)節(jié)點內存及其他資源需求相應提高,大量突發(fā) “數據流”會導致控制器出現瓶頸,在網絡策略配置時,需要根據業(yè)務屬性按照大流量沖擊配置,并采用軟件檢測監(jiān)控流量,實施流量分流。
云計算邊界隨著資源變化而變動,防護策略需隨之變化配置,根據安全級別劃分云化網絡,分為互聯網域、核心域和內部接入子域等,各域制定對應策略,最終實現云計算網絡系統安全。