摘要：云計算作為信息技術領域的一種重要服務模式，近年來正逐漸滲透到各行各業(yè)，然而隨著云計算技術的普及應用，相應的網(wǎng)絡安全問題也隨之而來，對云計算技術的應用和推廣帶來了不小的挑戰(zhàn)?；诖?，為有效保障云計算環(huán)境下的網(wǎng)絡安全，結合實踐工作研究，探討了云計算環(huán)境下的網(wǎng)絡安全防護技術，對現(xiàn)有的安全威脅進行分析，并提出相應的防護策略，以期能夠為云計算的安全應用提供助力。

關鍵詞：云計算；網(wǎng)絡安全；防護技術

一、前言

數(shù)字化時代背景下，云計算已成為數(shù)據(jù)處理和存儲的關鍵技術，其可擴展性深受企業(yè)歡迎，但隨著云計算的普及，網(wǎng)絡安全問題也日益凸顯。云環(huán)境下的數(shù)據(jù)安全和隱私保護成為了亟待解決的問題，因此有必要對相關的網(wǎng)絡安全防護技術進行深入研究。

二、云計算基礎與網(wǎng)絡安全概述

（一）云計算的基本原理和架構

云計算作為一種基于互聯(lián)網(wǎng)的新型計算方式，通過共享的軟硬件資源和信息，能夠按需提供給計算機和其他設備。其基本原理在于利用虛擬化技術，將大量的物理硬件資源（如服務器、存儲設備和網(wǎng)絡資源）進行池化，形成一個動態(tài)、可擴展的計算資源池。用戶通過互聯(lián)網(wǎng)可以隨時隨地訪問這些資源，并根據(jù)實際需求動態(tài)地分配和釋放資源。云計算的架構通常分為三個層次：基礎設施層（IaaS）、平臺層（PaaS）和應用層（SaaS），三個層次相互獨立，但又協(xié)同工作，為用戶提供了靈活、高效的服務。基礎設施層提供了計算、存儲和網(wǎng)絡等基礎資源。平臺層在基礎設施層之上，提供了應用程序開發(fā)和部署的環(huán)境。應用層則直接為用戶提供各種軟件應用服務。

（二）云計算的主要服務模式

云計算的主要服務模式包括基礎設施即服務（IaaS）、平臺即服務（PaaS）和軟件即服務（SaaS）。一是基礎設施即服務（IaaS）。這種服務模式提供了計算機基礎設施，如服務器、存儲設備和網(wǎng)絡硬件等。用戶可以通過云平臺，按需租用這些基礎設施，并在其上部署和運行自己的應用程序。IaaS賦予了用戶最大的靈活性，但同時也要求用戶具備一定的系統(tǒng)管理能力。二是平臺即服務（PaaS）。在IaaS的基礎上，PaaS提供了應用程序開發(fā)和部署的環(huán)境，包括開發(fā)工具、數(shù)據(jù)庫、服務器等。用戶無需關心底層的基礎設施，只需專注于應用程序的開發(fā)和部署。PaaS降低了開發(fā)的復雜性，提高了開發(fā)效率。三是軟件即服務（SaaS）。SaaS是云計算中最上層的服務模式，它直接為用戶提供各種軟件應用服務，如在線辦公、客戶關系管理等。用戶無需安裝任何軟件，只需通過互聯(lián)網(wǎng)訪問即可使用這些服務。SaaS模式為用戶提供了極大的便利，同時也降低了軟件的使用成本。

（三）網(wǎng)絡安全在云計算中的重要性

云計算作為基于互聯(lián)網(wǎng)的服務模式，其核心優(yōu)勢在于資源共享和動態(tài)分配，然而這種高度互聯(lián)和共享的特性也使得云計算環(huán)境成為潛在的安全風險點。因此，確保網(wǎng)絡安全對于維護云計算服務的穩(wěn)定性和可靠性至關重要。首先，云計算中存儲了大量的用戶數(shù)據(jù)，包括個人信息、企業(yè)機密乃至國家重要數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的安全性直接關系到個人隱私、企業(yè)利益和國家安全。一旦網(wǎng)絡出現(xiàn)安全漏洞，攻擊者可能會竊取、篡改或破壞這些數(shù)據(jù)，造成無法挽回的損失，因此網(wǎng)絡安全是保護云計算中數(shù)據(jù)安全的基石。其次，云計算服務通常涉及多個租戶共享同一物理基礎設施。在這種情況下，網(wǎng)絡安全不僅關乎單個租戶的利益，還影響到其他租戶的數(shù)據(jù)安全和服務可用性。如果網(wǎng)絡安全措施不到位，一個租戶的安全漏洞可能會波及整個云計算平臺，對其他租戶造成連帶影響，因此從多租戶共享資源的角度來看，網(wǎng)絡安全也是確保云計算服務整體穩(wěn)定性的關鍵環(huán)節(jié)。最后，隨著云計算技術的不斷發(fā)展和應用領域的拓展，越來越多的業(yè)務開始遷移到云端，網(wǎng)絡安全問題不僅影響到數(shù)據(jù)層面，還直接關系到業(yè)務流程的正常運行，所以從業(yè)務連續(xù)性和企業(yè)發(fā)展的角度來看，網(wǎng)絡安全也是云計算環(huán)境中不可或缺的一部分[1]。

（四）云計算環(huán)境下網(wǎng)絡安全的特殊性和復雜性

第一，云計算的資源共享性使得不同用戶的數(shù)據(jù)可能存儲在相同的物理設備上，增加了數(shù)據(jù)隔離和訪問控制的難度。第二，云計算的動態(tài)性和可擴展性也對網(wǎng)絡安全提出了新的挑戰(zhàn)。隨著資源的動態(tài)分配和釋放，網(wǎng)絡的安全策略需要實時調(diào)整以適應新的環(huán)境。第三，云計算的分布式特性也使得網(wǎng)絡安全的管理變得更加復雜。不同的數(shù)據(jù)中心、不同的服務提供商可能采用不同的安全策略和技術，需要建立一個統(tǒng)一的安全管理機制來確保整個云計算環(huán)境的安全性。

三、云計算環(huán)境下網(wǎng)絡安全威脅分析

（一）常見的網(wǎng)絡安全威脅類型

在云計算環(huán)境中，常見的網(wǎng)絡安全威脅多種多樣，其中，分布式拒絕服務（DDoS）攻擊、SQL注入和跨站腳本攻擊（XSS）等尤為典型。一是分布式拒絕服務（DDoS）攻擊，這是一種通過大量請求擁塞目標服務器的攻擊方式，導致合法用戶無法訪問服務。在云計算環(huán)境中，由于服務通常托管在集中式的數(shù)據(jù)中心，DDoS攻擊可能對整個云服務造成嚴重影響，甚至導致服務完全癱瘓。二是SQL注入，這是針對數(shù)據(jù)庫驅動的網(wǎng)站或應用的攻擊方式。攻擊者通過在輸入字段中插入惡意的SQL代碼，試圖繞過應用的安全機制，直接對數(shù)據(jù)庫進行查詢或操作。在云計算環(huán)境中，由于數(shù)據(jù)的高度集中性，SQL注入攻擊可能導致大量敏感信息的泄露。三是跨站腳本攻擊（XSS），它通過在網(wǎng)頁中注入惡意腳本，當用戶瀏覽被污染的頁面時，這些腳本會被執(zhí)行，進而竊取用戶信息或執(zhí)行其他惡意操作。

（二）云計算環(huán)境下特有的安全威脅

一方面，在云計算環(huán)境中，虛擬機是隔離不同用戶和應用的關鍵技術，但如果虛擬機軟件存在漏洞，攻擊者可能利用這些漏洞“逃逸”出虛擬機，進而攻擊宿主機或其他虛擬機。這種攻擊不僅破壞了云計算環(huán)境的隔離性，還可能導致整個云平臺的淪陷。另一方面是側信道攻擊，它是利用計算機系統(tǒng)在執(zhí)行過程中的物理泄露信息（如電磁輻射、功耗變化等）來竊取數(shù)據(jù)的攻擊方式。在云計算環(huán)境中，由于大量的虛擬機共享同一物理硬件，側信道攻擊可能成為竊取其他虛擬機數(shù)據(jù)的手段，這種攻擊方式極其隱蔽，難以被傳統(tǒng)的安全防護措施檢測到。

四、云計算環(huán)境下的網(wǎng)絡安全防護技術

（一）傳統(tǒng)網(wǎng)絡安全技術的適用性評估

1.防火墻技術

防火墻技術是網(wǎng)絡安全的基礎防護措施之一，用于監(jiān)控和控制網(wǎng)絡流量，防止未經(jīng)授權的訪問。在云計算環(huán)境中，防火墻技術仍然具有重要的作用，然而由于云計算環(huán)境的動態(tài)性和彈性，傳統(tǒng)的基于固定規(guī)則的防火墻可能難以適應。因此要采用更加智能和動態(tài)的防火墻技術，如基于行為的防火墻或應用層防火墻，以更好地應對不斷變化的網(wǎng)絡威脅。此外還需要考慮多租戶之間的隔離問題。由于多個租戶共享同一物理基礎設施，因此確保每個租戶的網(wǎng)絡流量得到有效隔離，防止?jié)撛诘陌踩L險[2]。

2.入侵檢測系統(tǒng)（IDS）/入侵防御系統(tǒng)（IPS）

為了提高IDS/IPS在云計算環(huán)境中的有效性，可以采用基于機器學習和人工智能的技術來增強檢測能力，通過對網(wǎng)絡流量的深度分析和學習，可以更準確地識別出異常流量和潛在攻擊行為。此外，云計算環(huán)境中的IDS/IPS還需要與云平臺的安全管理系統(tǒng)進行緊密集成，實現(xiàn)安全事件的快速響應和處置?；谠朴嬎悱h(huán)境的彈性特點，IDS/IPS應當具備可擴展性和靈活性，以便根據(jù)實際需求進行快速部署和調(diào)整，如擁有動態(tài)添加或刪除檢測節(jié)點、靈活配置安全策略等功能。

3.數(shù)據(jù)加密技術

在云計算環(huán)境中，數(shù)據(jù)加密技術的適用性更加凸顯，由于云計算服務通常涉及大量的用戶數(shù)據(jù)存儲和傳輸，因此數(shù)據(jù)加密成為確保數(shù)據(jù)安全的關鍵措施。應用數(shù)據(jù)加密技術時要考慮加密算法的強度、加密密鑰的管理以及加密性能對系統(tǒng)性能的影響等因素。同時為了滿足多租戶的需求和確保數(shù)據(jù)隔離性，還要采用適當?shù)母綦x技術和訪問控制機制來防止未經(jīng)授權的訪問和數(shù)據(jù)泄露風險。

（二）針對云計算環(huán)境的特殊安全防護技術

1.虛擬機安全隔離技術

虛擬機安全隔離技術是云計算環(huán)境中的一項關鍵技術，由于多個虛擬機可能運行在同一物理服務器上，因此必須確保它們之間的嚴格隔離，以防止?jié)撛诘陌踩L險，不僅涉及網(wǎng)絡層面的隔離，還包括對存儲、CPU和內(nèi)存等資源的隔離。為了實現(xiàn)有效的虛擬機隔離，可采用硬件輔助的虛擬化技術，如Intel的VT-x或AMD的V技術，在硬件層面提供更強的隔離性，使用虛擬機監(jiān)視器（VMM）或容器化技術，可以進一步確保虛擬機之間的資源隔離和安全性。除了技術層面的隔離，管理策略也至關重要。例如，定期更新虛擬機的安全補丁，實施最小權限原則，以及監(jiān)控虛擬機的網(wǎng)絡流量和系統(tǒng)行為。

2.虛擬化環(huán)境下的安全策略

在虛擬化環(huán)境下，制定和實施有效的安全策略是確保云計算環(huán)境安全的關鍵。首先，需要對虛擬機的鏡像進行安全審核和驗證，確保其來源可靠且未受篡改。其次，應對虛擬機進行定期的安全掃描和漏洞評估，及時發(fā)現(xiàn)并修復潛在的安全問題。再次，實施網(wǎng)絡訪問控制策略，限制虛擬機之間的不必要通信，以減少攻擊面。最后，特別關注數(shù)據(jù)的安全性和隱私保護，實施加密技術來保護存儲和傳輸中的數(shù)據(jù)，以及使用強密碼策略和多因素身份驗證來增強訪問控制[3]。

3.云安全訪問控制機制

云安全訪問控制機制是確保只有經(jīng)過授權的用戶才能訪問云計算資源的關鍵措施。這種機制通?；谏矸莺驮L問管理（IAM）系統(tǒng)來實現(xiàn)。IAM系統(tǒng)可以提供細粒度的訪問控制功能，允許管理員根據(jù)用戶的角色、職責和需要來分配不同的權限，進一步減少潛在的安全風險。云安全訪問控制機制還應包括強身份驗證措施，如多因素身份驗證、單點登錄（SSO）和聯(lián)合身份驗證等，確保只有合法的用戶才能訪問云計算資源，并防止未經(jīng)授權的訪問和數(shù)據(jù)泄露風險。

（三）新興技術在云計算安全防護中的應用

1.人工智能和機器學習在云安全防護中的應用

人工智能（AI）和機器學習（ML）技術的快速發(fā)展，為云計算安全防護帶來了新的機遇。一是異常檢測。通過分析網(wǎng)絡流量、系統(tǒng)日志和用戶行為等數(shù)據(jù)，機器學習模型可以自動檢測出異常模式和可疑活動。例如，當某個用戶的登錄行為與其歷史行為模式不符時，系統(tǒng)可以自動觸發(fā)警報，并進行進一步的驗證。二是威脅預測?；跉v史數(shù)據(jù)和當前的安全態(tài)勢，機器學習模型可以預測未來可能發(fā)生的威脅類型，進而提前采取防范措施，降低安全風險。三是自動化響應。結合自動化工具，人工智能可以實現(xiàn)對安全事件的自動響應。例如，當檢測到惡意攻擊時，系統(tǒng)可以自動隔離受感染的系統(tǒng)或數(shù)據(jù)，防止攻擊擴散。

2.區(qū)塊鏈技術在提升云安全中的作用

首先，通過區(qū)塊鏈技術，可以確保存儲在云中的數(shù)據(jù)不被篡改。每次數(shù)據(jù)變更都會被記錄在區(qū)塊鏈上，形成一個不可更改的歷史記錄，發(fā)生安全事件時可實現(xiàn)追蹤和溯源，確保數(shù)據(jù)的真實性和完整性。其次，區(qū)塊鏈技術可以用于實現(xiàn)分布式的訪問控制和身份驗證機制，通過智能合約和加密技術，可以確保只有經(jīng)過授權的用戶才能訪問敏感數(shù)據(jù)或執(zhí)行關鍵操作。最后，區(qū)塊鏈的透明性和可追溯性使得安全審計變得更加容易，企業(yè)可以利用區(qū)塊鏈技術來記錄和驗證其安全實踐和合規(guī)性情況，以滿足監(jiān)管要求并提升客戶信任[4]。

（四）組織開展安全意識培訓

1.對員工進行定期的網(wǎng)絡安全培訓

為了全面提高員工的網(wǎng)絡安全意識和技能，企業(yè)應定期開展網(wǎng)絡安全培訓活動，培訓內(nèi)容應集中在如下幾個方面：第一，向員工普及網(wǎng)絡安全的基本概念、常見威脅類型以及這些威脅可能帶來的后果，有助于員工建立起對網(wǎng)絡安全重要性的認識；第二，教育員工如何設置強密碼，并避免使用容易被猜測或破解的密碼；第三，通過案例分析，教會員工識別并防范社交工程攻擊和網(wǎng)絡釣魚郵件，讓員工了解這些攻擊的常見手法和特征，從而避免上當受騙；第四，強調(diào)個人和組織數(shù)據(jù)的重要性，教育員工如何妥善處理敏感信息，防止數(shù)據(jù)泄露。

2.提高員工識別和應對網(wǎng)絡威脅的能力

首先，通過模擬真實的網(wǎng)絡攻擊場景，讓員工在實踐中學習如何應對威脅，幫助他們在遇到類似情況時迅速做出正確反應。其次，向員工介紹并培訓使用各種安全工具，如防火墻、殺毒軟件、入侵檢測系統(tǒng)等，讓他們了解這些工具的功能和使用方法，以便在日常工作中有效運用。最后，鼓勵員工在發(fā)現(xiàn)任何可疑活動或潛在威脅時及時報告，依托于完善的報告機制和獎勵制度，激發(fā)員工的積極性和責任感。

（五）加強移動設備安全管理

1.對移動設備進行安全管理

隨著移動設備的廣泛普及，手機和平板電腦等已成為日常生活和工作中不可或缺的工具，然而這些設備也帶來了新的安全隱患。為了保障數(shù)據(jù)安全，必須加強移動設備的安全管理，采取有效的措施來防范潛在的風險。一是為移動設備安裝可靠的安全軟件，如防病毒和防惡意攻擊的應用程序，這些軟件能夠實時監(jiān)測設備的安全狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并清除潛在的安全威脅。二是定期更新操作系統(tǒng)和應用程序，及時更新移動設備的操作系統(tǒng)和應用程序，以確保設備具備最新的安全防護功能，同時關閉不必要的服務和功能，減少被攻擊的風險。三是審慎授予應用程序權限，避免應用程序過度收集個人信息或進行不必要的操作。定期檢查已安裝應用程序的權限設置，確保其合理性。

2.使用密碼鎖和遠程擦除功能來保護數(shù)據(jù)安全

一方面，為移動設備設置復雜的密碼鎖，以增加非法訪問的難度。避免使用簡單的數(shù)字組合或生日等容易被猜測的密碼，啟用設備的自動鎖定功能，在設備閑置一段時間后自動鎖定屏幕，防止他人未經(jīng)授權訪問設備。另一方面，遠程擦除功能允許用戶在設備丟失或被盜后，通過遠程命令清除設備上的所有數(shù)據(jù)，保護個人隱私和數(shù)據(jù)安全，必要時及時使用此功能來防止數(shù)據(jù)泄露。

（六）定期實施安全審計

1.對網(wǎng)絡系統(tǒng)、軟件和設備進行定期審計

一是制定審計計劃。明確審計的目標、范圍和時間表，確保審計工作的有序進行。審計計劃應包括對網(wǎng)絡系統(tǒng)、軟件和設備的全面檢查，以及針對關鍵領域和潛在風險的深入剖析。二是組建專業(yè)審計團隊。組建具備網(wǎng)絡安全專業(yè)知識和技能的審計團隊，負責執(zhí)行審計計劃并出具審計報告。團隊成員應包括網(wǎng)絡安全專家、系統(tǒng)管理員和軟件開發(fā)人員等，以確保審計的全面性和專業(yè)性。三是采用自動化審計工具。利用自動化審計工具對網(wǎng)絡系統(tǒng)、軟件和設備進行掃描和檢測，提高審計的效率和準確性。四是記錄和分析審計結果。詳細記錄審計過程中發(fā)現(xiàn)的問題和漏洞，并進行深入分析，通過對比歷史審計結果，可以發(fā)現(xiàn)安全狀況的變化趨勢，為后續(xù)的修復和改進工作提供依據(jù)[5]。

2.及時發(fā)現(xiàn)和修復潛在的安全漏洞

首先，制定明確的漏洞管理流程，包括漏洞的發(fā)現(xiàn)、報告、修復和驗證等環(huán)節(jié)，確保每個環(huán)節(jié)都有明確的責任人和時間節(jié)點，以便及時有效地處理安全漏洞。其次，針對發(fā)現(xiàn)的安全漏洞，進行風險評估和分析，根據(jù)漏洞的嚴重性和影響范圍，確定修復優(yōu)先級和修復方案。再次，根據(jù)風險評估結果，制定修復計劃并盡快實施，修復過程中要確保數(shù)據(jù)的完整性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，避免引入新的安全風險。最后，在修復完成后，對系統(tǒng)進行全面的測試和驗證，確保漏洞已被徹底修復且未引入新的問題。同時對修復過程進行總結和反思，為后續(xù)的安全管理工作提供經(jīng)驗借鑒。

五、結語

總而言之，隨著云計算技術的不斷發(fā)展和普及，網(wǎng)絡安全問題將愈發(fā)重要，通過對云計算環(huán)境下網(wǎng)絡安全防護技術的深入探討，能夠進一步提高人們對云安全的認識，并為實際應用提供技術指導。在實踐工作中，要持續(xù)關注云計算安全領域的新動態(tài)，不斷完善和創(chuàng)新安全防護技術，以確保云計算技術能夠更安全、更高效地服務于社會。

參考文獻

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[2]樊華.基于云計算技術的網(wǎng)絡安全防御技術分析[J].廣播電視網(wǎng)絡，2023，30（12）：57-59.

[3]高淵.基于應用視角的計算機網(wǎng)絡安全技術創(chuàng)新與應用[J].信息與電腦（理論版），2023，35（24）：212-214.

[4]李豪杰.計算機網(wǎng)絡信息安全防護策略及評估算法分析[J].電腦編程技巧與維護，2023（12）：168-170.

[5]郭海靜.云計算背景下計算機網(wǎng)絡安全技術研究[J].網(wǎng)絡安全技術與應用，2023（12）：70-72.

作者單位：瀘州市公安局

■ 責任編輯：張津平、尚丹