發(fā)布時間：2019-04-26 11:36

【摘要】：近年來公共云服務平臺正逐漸的成熟和商業(yè)化,公共云平臺利用其資源共享的服務方式和彈性的資源管理大大降低了軟件服務的開發(fā)成本,提高了硬件資源的利用率。但是,目前的公共云服務平臺安全方案卻依然并不成熟,一方面?zhèn)鹘y的企業(yè)安全方案在開放的云計算服務場景并不完全適用,另一方面,云平臺復雜的架構以及采用了大量的支撐技術導致單一層次上的安全防護難以奏效。 因此在本文,我們分析主流商業(yè)云服務平臺的安全防護方案、目前的云安全防護研究成果以及傳統安全防護技術在實際云計算場景下應用的主要問題,提出一個多層次的云安全防護機制,利用縱深、多層次的安全防護解決云平臺的各種安全威脅,增加云安全防護的可信度。云安全防護體系在虛擬機監(jiān)控器(VMM)和管理虛擬機可能存在漏洞的情形下,依然保護云用戶數據私密性和完整性；平臺的Java應用隔離方案能夠靈活、細粒度地控制云平臺程序的行為,盡可能降低用戶的程序從本地遷移到云平臺的工作成本；防護體系能夠有效采集平臺服務和用戶服務的運行日志,正確串聯成日志調用鏈,對用戶操作的安全審計、云平臺服務的入侵檢測、故障定位和性能分析等提供信息支持。 本文的主要貢獻和創(chuàng)新包括： 1.研究了當前云計算的主要安全問題,從云威脅來源和云平臺結構分析云平臺的主要安全挑戰(zhàn),總結了目前的企業(yè)安全方案和研究成果在云計算場景下的主要問題。 2.對Xen增加了鏡像加解密操作的支持,將密鑰傳輸、密鑰管理和加解密操作同Xen管理虛擬機、虛擬機監(jiān)控器VMM以及其他云平臺服務分離,保證平臺安全防護在VMM和管理虛擬機可能存在漏洞的情形下,依然保護云用戶鏡像數據私密性和完整性。 3.在Java應用隔離沙箱上,利用動態(tài)切面注入技術監(jiān)控Java API的運行,在Java安全模型的基礎上增強了對用戶代碼的控制能力,解決了細粒度的API監(jiān)控問題和如何對第三方庫進行安全授權的問題,保證安全隔離的同時降低用戶的服務程序從本地遷移到PaaS平臺的工作成本。 本文詳細描述了多層次云安全防護體系的設計思路,具體框架結構和功能的設計實現,最后通過實驗測試該系統的有效性和給出性能影響結果。
[Abstract]:In recent years, the public cloud service platform is gradually mature and commercialized. The public cloud platform uses its resource sharing service mode and flexible resource management to greatly reduce the development cost of software services and improve the utilization of hardware resources. However, the current public cloud services platform security scheme is still immature. On the one hand, the traditional enterprise security scheme is not fully applicable in the open cloud computing service scenario, on the other hand, the traditional enterprise security scheme is not fully applicable in the open cloud computing service scenario. The complex architecture of the cloud platform and the adoption of a large number of supporting technologies make it difficult for a single level of security protection to work. Therefore, in this paper, we analyze the mainstream business cloud services platform security protection solutions, the current research results of cloud security protection and traditional security protection technology in the actual cloud computing scenario of the application of the main issues, A multi-level cloud security protection mechanism is proposed to solve all kinds of security threats of cloud platform by using deep and multi-level security protection to increase the reliability of cloud security protection. The cloud security system still protects the privacy and integrity of cloud users' data when the virtual machine monitor (VMM) and the management virtual machine may be vulnerable. The Java application isolation scheme of the platform can control the behavior of cloud platform program flexibly and finely, and reduce the work cost of migrating user program from local to cloud platform as far as possible. The protection system can effectively collect the running logs of platform services and user services, correctly concatenate into log call chains, provide information support for security audit of user operations, intrusion detection of cloud platform services, fault location and performance analysis. The main contributions and innovations of this paper include: 1. This paper studies the main security problems of cloud computing, analyzes the main security challenges of cloud platform from cloud threat sources and cloud platform architecture, and summarizes the main problems of current enterprise security schemes and research results in cloud computing scenarios. 2. Xen adds support for mirror encryption and decryption operations, separating key transfer, key management, and decryption from Xen management virtual machines, virtual machine monitor VMM, and other cloud platform services. Ensuring platform security still protects the privacy and integrity of cloud users' mirrored data in the event of possible vulnerabilities in VMM and management virtual machines. 3. In the isolation sandbox of Java application, the dynamic cross-section injection technology is used to monitor the operation of Java API, which enhances the control ability of user code on the basis of Java security model. The problem of fine-grained API monitoring and security authorization of third-party library is solved. The security isolation is guaranteed and the cost of migrating user's service program from local to PaaS platform is reduced at the same time. In this paper, the design idea of multi-level cloud security protection system is described in detail, and the concrete frame structure and function are designed and realized. Finally, the effectiveness of the system is tested by experiments and the results of performance impact are given.
【學位授予單位】：南京大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP393.08

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本文編號：2466033