淺談計算機安全存儲中云計算技術的應用分析

朱清坤

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2103-5640-4727

摘? 要：網絡時代計算機中存儲的數據量逐漸增加，計算機物理硬件在網絡環境中，存在著一系列黑客攻擊、病毒木馬侵害等安全隱患。而且隨著計算機網絡中數據信息量的增多，傳統計算機硬件已經難以滿足信息傳輸、存儲與防護的需求，而引入云計算技術提高海量數據搜集、處理與存儲的效率，成為網絡數據信息存儲關注的重點。本文主要探討云計算技術在計算機安全存儲系統中的應用策略，通過對相應云計算處理架構、功能模塊進行設計，來實現計算機數據的安全存儲。

關鍵詞：計算機? 安全存儲? 云計算技術? 應用

中圖分類號：TP309? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2021）05（a）-0135-03

On the Application of Cloud Computing Technology in Computer Security Storage

ZHU? Qingkun

（Zhengzhou Preschool Education College， Zhengzhou， Henan Province， 450000? China）

Abstract： The amount of data stored in computers in the network age is gradually increasing. In the network environment， computer physical hardware has a series of security risks such as hacker attacks and virus Trojan horses. Moreover， with the increase in the amount of data information in computer networks， traditional computer hardware has been unable to meet the needs of information transmission， storage and protection. The introduction of cloud computing technology to improve the efficiency of mass data collection， processing and storage has become a concern for network data and information storage. Focus. This article mainly discusses cloud computing technology， the application strategy in computer security storage system， and realizes the secure storage of computer data by designing the corresponding cloud computing processing architecture and functional modules.

Key Words： Computer; Secure storage; Cloud computing technology; Application

近年來，計算機大數據及云計算技術的快速發展，使得網絡數據信息的訪問、讀寫、傳輸與存儲更加方便，但也導致網絡數據安全存儲問題的日益嚴重。而云計算技術作為一種以用戶數據服務，包括分布式數據計算、網絡存儲為中心的運算技術，可以通過海量數據資源的整合、分類處理與存儲，對網絡數據訪問、加密等的安全性進行控制，最終保證云計算平臺中數據信息存儲系統的安全管理。

1? 云計算技術的內容概述及其特征分析

1.1 云計算技術的主要內容

云計算技術是一種動態化、虛擬化的數據資源處理技術，主要依靠后臺云服務器，為社會企業或機構提供基礎設施即服務、平臺即服務、軟件即服務。而且相比于傳統計算機物理硬件的數據搜集、處理與存儲，云計算在服務響應、數據處理效率、數據處理與存儲準確性方面，具有著強大的信息運算功能，能夠滿足海量數據資源處理、安全防護需求。現階段Amazon、Microsoft、Google和IBM等企業，已經紛紛建構起自身的云計算網絡，并在全球范圍內為互聯網公司提供數據信息傳輸、存儲等方面的服務，通常包含以下幾方面內容。（1）基礎設施即服務。基礎設施即服務指的是云計算平臺將后臺服務器、存儲端口及網絡等，封裝為基礎服務設施，為用戶提供一系列動態資源申請、數據處理、數據存儲服務，幫助其在云計算平臺中部署、運行應用程序，使用戶在數據處理或存儲中提高效率、節省能耗，通常需要計算機硬件、Xen虛擬化技術等資源的支持。（2）存儲平臺即服務。數據存儲平臺即服務主要負責云計算呈現的開發、運行與監管，包含操作系統、Web Service服務、應用容器、數據庫等組成部分，其可以通過網絡多節點之間的協同合作、實現等內容，對現有數據資源進行并行處理、動態擴展，并對云平臺數據信息處理的錯誤作出響應，因此其能夠保證數據傳輸、存儲的負載均衡。（3）軟件即服務。軟件即服務是在云計算基礎設施平臺中，定制相應的軟件服務資源，然后以云端軟件租用的方式，為用戶提供多樣化的網絡訪問、數據傳輸與存儲服務，從而實現對計算機硬件設備、數據資源的管理。

1.2 云計算技術具有的特征

云計算技術是以用戶服務數據為主要數據傳輸內容的運算技術，其能夠通過分布式計算、網絡存儲計算等，對計算機網絡中的數據資源進行分類、整合。計算機網絡安全存儲中引入云計算技術，可以在云后臺服務器支持下，加強網絡“云”規模、虛擬化應用資源的動態調整，來滿足不同用戶數據信息處理、存儲需求，所以云計算技術具有資源的虛擬化、擴展性強、數據訪問與存儲加密等特征[1]。

第一，云計算技術有著良好的通用性、可擴展性。由于不同用戶有著差異化的數據服務、存儲需求，利用云計算技術，可以對現有后臺服務器、網絡存儲端口等進行動態調整，以盡可能匹配用戶相應的數據處理、存儲服務需求，提高網絡計算機平臺的運算效率、數據安全存儲服務質量，保證海量數據信息的有效傳輸、共享與存儲。

第二，資源虛擬化。云計算技術中存在著一系列虛擬化資源，包括虛擬化服務器、虛擬化應用程序、虛擬化服務等，用戶可以通過任何網絡終端設備，登錄至云計算服務的客戶端平臺，享受到云平臺提供的Kerberos授權身份認證、數據加密傳輸、密鑰管理等各種服務。在這一過程中，需要運用計算節點同構與容錯算法，對大量的數據信息進行處理，因此即使某一云后臺服務器出現故障，也不會影響計算機數據的訪問、存儲與管理。

第三，云計算的數據訪問與加密存儲。云計算技術可以向廣大行政機構、社會企業提供服務，包括通過一系列身份認證、數據加密、密鑰管理等技術，對數據信息的訪問進行控制，以保證數據傳輸、處理與存儲過程的安全性、私密性。例如，對于社會企業面臨的黑客攻擊、病毒或木馬入侵風險，通常會采取相應的云計算身份認證、數據訪問控制、加密存儲技術，對用戶訪問、數據內容存儲作出監管，從而降低計算機數據信息泄露或流失的風險[2]。

2? 云計算技術中計算機安全存儲的關鍵技術

2.1 動態身份認證技術

由于計算機網絡中，有著海量化數據資源、復雜化應用環境，因此傳統用戶名、登錄口令等相結合的身份認證技術，已經無法滿足多種云場景的數據安全存儲需求。這一情況下，多數云服務提供商采取API資源調用技術，對網絡平臺中的用戶訪問、數據資源調用進行控制，具體實現流程如下。首先用戶借助于Access Key安全憑證，創建API請求包、數字簽名，并將其發送至驗證服務器。之后驗證服務器進行數字簽名的鑒別，由云服務商向用戶發送驗證口令，并將密鑰K與相應動態口令作出比較，只有通過數字簽名驗證、動態口令匹配的用戶，才能對網絡云平臺的海量數據資源，進行訪問、調用與安全存儲[3]。

2.2 數據加密與密鑰管理技術

利用云計算技術進行網絡數據的安全加密，通常采取明文（公鑰）、密文（私鑰）加密算法，對計算機中存在的數據信息，展開對稱/非對稱加密與解密，而非對稱加密算法由于使用不一樣的密鑰，其在算法實現、數據加密安全性方面的等級更高，也更加能夠保障數據傳輸、存儲的私密性與安全性。在云計算后臺服務器，某一企業可以共享同一密鑰，通過獲取到的私鑰登錄至相應數據訪問平臺，對云平臺內的應用程序、數據資源作出訪問與操作，以實現網絡計算機數據傳輸、存儲的安全性[4]。

3? 云計算技術在計算機安全存儲中的應用研究

3.1 計算機安全存儲的云控制架構

當前在計算機安全儲存系統中，引入云計算技術進行多種數據傳輸、訪問服務的控制，需要針對不同用戶多樣化的數據信息服務請求，進行云控制中心服務平臺的設計，才能有效實現數據處理或存儲、應用程序運行的動態配置。因此由于云計算平臺具有可擴展性、可收縮性的特征，其所建構的云計算服務與控制架構，也屬于星型拓撲結構，具體如圖1所示。云控制中心處于星型拓撲結構的中間位置，負責計算機物理硬件、用戶之間的通信連接，首先用戶將相應的數據傳輸請求，發送至云控制中心。之后再由云控制中心，對數據訪問請求作出處理，并將處理后的數據經由信道通信節點，返回至云后臺客戶端，來實現計算機網絡安全存儲平臺、用戶之間的雙向通信[5]。

3.2 計算機安全存儲云平臺的功能模塊設計

云計算網絡安全儲存系統，在多種云服務模塊、安全存儲功能模塊的設計中，通常會根據不同用戶的現實需求，進行系統管理模塊、文檔加密/解密模塊等的組織設計。隨后再依托Https網絡信息傳輸協議，對不同用戶的云資源訪問、數據加密傳輸等作出控制，使用驗證服務器，對用戶發送的API請求包、數字簽名進行認證，提升網絡數據傳輸、存儲的安全性。

首先，對計算機安全存儲云平臺系統管理模塊，進行日常數據信息管理、信息安全防護功能的設計，該模塊主要對用戶客戶端存儲的數據信息，進行增加、刪除或修改的管理，具體功能實現如圖2所示。從圖2中可以看出，用戶主體可以在云計算網絡安全儲存系統的提示下，登錄至云計算服務的客戶端平臺，進行個人資料注冊、數據信息存儲的操作。之后再由計算機安全存儲云平臺的服務器，對用戶數據信息訪問、數據資源存儲作出管控。其中數據信息在Web服務器中進行加密/解密操作，用戶可以輸入相應的賬號、密碼，登錄至云計算操作平臺，獲得海量數據資源的訪問權限，完成相關的數據信息訪問、管理及維護操作。

其次，計算機安全存儲云平臺中文檔加密/解密模塊的設計。在計算機數據資源傳輸、存儲過程中，通常會根據數字證書的驗證要求，對海量數據進行加密與密鑰管理。利用DES算法加密、IBE加密技術，可以在無需明文（公鑰）、密文（私鑰）交換情況下，對傳輸的文檔數據做出加密、解密、再加密，而云計算平臺可以為文檔加密/解密、數字簽名驗證等功能的實現，提供相應的虛擬資源支持、安全保護服務。也就是用戶在對數據信息加密/解密過程中，需要向云平臺Web服務器發送私鑰請求，只有通過數字簽名驗證、動態口令匹配的用戶，才能對文檔進行加密/解密操作。所以云計算技術在計算機安全存儲中的應用，一方面要滿足用戶數據訪問的需求，另一方面也要保證網絡數據存儲的安全性，若用戶私鑰請求無法通過認證，則應直接返回訪問信息并拒絕其加密操作[6]。

4? 結語

在計算機網絡通信數據量不斷增長的情況下，企事業單位對數據傳輸、存儲提出了更高要求。通過在計算機信息通信網絡中，引入動態身份認證、數據加密與密鑰管理等云計算技術，對現有用戶數據訪問、數據存儲進行控制，能夠為海量數據資源的傳輸、共享提供保障，并有效提升計算機數據存儲的安全性。

參考文獻

[1] 左琳.云計算技術背景下的計算機網絡安全存儲系統設計與研究[J].電子技術與軟件工程，2016（8）：216.

[2] 周海波.云計算技術在計算機安全存儲中的應用[J].網絡安全技術與應用，2016（10）：78-79.

[3] 周強.云計算技術在網絡安全存儲中的應用分析[J].中外企業家，2019（22）：237.

[4] 牛俊祝.大數據下云計算技術在計算機網絡安全存儲中的應用[J].信息與電腦：理論版，2019（15）：202-203，206.

[5] 李正君.計算機網絡安全儲存中云計算技術的應用[J].科技資訊，2019，17（23）：4-5.

[6] 劉坤.云計算環境下糖尿病大數據安全存儲系統研究[D].南京：南京郵電大學，2020.