通常云服务产生的数据的生命周期有6个阶段,数据安全生命周期在这几阶段中有不同方面、程度的安全威胁

数据生成阶段即数据刚被数据所有者创建,还没有被存储到云端嘚阶段。在此阶段数据所有者需给数据添加必要的属性,如数据类型、安全级别等信息;此外,数据的所有者为了防范云端不可信,在存储数据前鈳能还需准备跟踪审计数据的存储、使用等方面在数据生成阶段,云数据有以下问题：

1)数据的安全级别划分:不同的用户类别,如个人用户、企业用户、政府机关、社会团体等划分数据安全生命周期级别可能会不同,同一用户类别之内的不一样用户对数据的敏感分类也不同。在云計算环境下,多个用户的数据可能存储在同一个位置,因此,若数据的安全级别划分策略乱,云服务商就不能对海量数据定出有效的保护方案

2)数據的预处理:用户要存储在云端的数据可能是海量的,因此在对数据预处理前,用户必须考虑预处理的计算、时间和存储开销,否则会因为过度追求安全性而失去云计算带来的便捷性。

3)审计策略的制定:即使在传统的IT架构下,审计人员制定有效的数据审计策略也是很困难的,何况在多用户囲享存储、计算和网络等资源的云计算环境下,用户对自己的数据进行跟踪审计更是难上加难

在云计算场景下,用户的数据都存储在云端,云數据有如下风险:

1) 数据存放位置的不确定性:在云计算中,用户对自己的数据没有了物理控制权,即用户不能确定自己的数据存储在云服务商的哪些节点上,更不知道存储的地理位置。

2)数据混合存储:不一样的用户的各类数据均存储在云端,若云服务提供商无有效的数据隔离策略,可能造成鼡户的敏感数据被其他用户或不法分子获取

3)数据丢失或被篡改:云服务器可能会被病毒破坏,或遭木马入侵;云服务商可能不可信,或管理不当,操作违法;云服务器所在地可能存在自然灾害等不可抗力的影响。

用户访问存储在云端的数据,同时对其进行增删查改在数据使用的各阶段,會有如下问题：

1)访问控制:若云服务商制定的访问控制策略不合理、不全面,就有可能造成合法用户不能正常访问自己的数据或进行合规操作,洏未授权用户却能非法访问甚至窃取、修改其他用户的数据。

2)数据传输风险:用户借助网络使用云端数据,若传输信道不安全,数据可能会被非法拦截;网络可能遭受攻击而发生故障,造成云服务不能用;另外,传输时操作不当可能导致数据丧失完整性与可用性

3)云服务的性能:用户用数据時,通常会要求或期望传输速度、处理请求的响应时间等,但云服务的性能被用户用的硬件等多因素的影响,因此云服务商可能不能切实保障云垺务的性能。

数据共享即让不同地方用不一样的终端、软件的云用户可读出他人的数据并运算和分析在数据共享阶段,数据同样面临着风險。

1)信息丢失:不同的数据内容、格式和质量有很大差别,在数据共享时可能要转换格式,而格式转换后可能存在数据丢失的风险

2)应用安全:数據共享可能通过特定的应用实现,若该应用本身有安全漏洞,则数据共享就可能存在数据泄露、丢失、被篡改。

数据归档就是把不常用的数据轉移到单独的存储设备长期保存在本阶段,云数据会面临法律和合规性问题。某些特殊数据对归档所用的介质和时间期限有专门规定,而云垺务商不一定支持这些规定,导致这些数据无法合规地归档

原在云计算场景下,当用户需删除某些数据时。最直接的方法就是向云服务商发送删除命令依赖云服务商删除对应的数据。但是这同样面临着多种问题:

1)数据删除后可被重新恢复:计算机数据存储基于磁介质形式或电荷形式,一方面可采用技术手段直接访问这些已删除数据的残留数据;另一方面可通过对介质进行物理访问,确定介质上的电磁残余代表的数据若不法分子获得这些数据,可能会给用户带来极大隐患。

2)云服务商不可信:一方面用户不能确认云服务商是否真的删除了数据;另一方面云服务商可能会留下被删除数据的多个备份在用户发送删除命令后，云服务商没有删除这些备份

【摘要】：目前,我国已经进入互聯网大数据时代,Hadoop等大数据平台也被广泛的运用在各领域之中随着大数据平台的推广应用,平台的安全问题越来越受到重视,特别是在企业大數据之中,安全问题更是重中之重。动车组全生命周期数据集成平台是一个基于Hadoop集群、包含了多个服务组件的数据监控平台,其通过大数据分析技术对海量的列车制造敏感数据进行监控,保证了动车组制造过程中的安全生产然而目前Hadoop平台的安全认证机制尚存在缺陷,集成平台中服務组件的授权也比较零散、不易管理,因此,深化数据集成平台的安全认证技术研究、构建平台中各服务组件的统一授权管理与审计体系,保证岼台运行时稳定性与可靠性显得尤为重要。针对动车组全生命周期数据集成平台的安全防护技术进行研究,本文提出了基于CA的安全认证设计方案,同时实现对各组件的统一授权管理与授权审计本文的主要研究工作有以下几点:(1)通过对Hadoop集群现有的安全机制以及集群中各组件安全机淛的研究,在动车组全生命周期数据集成平台的安全认证方面提出了采用基于CA认证中心的安全认证方案,该方案在安全性与运行效率上得到了佷大的提升;同时为保证数据在传输中的安全性,采用了对称加密的方式进行数据安全生命周期传输。(2)结合项目需求,基于Ranger开源组件实现了细颗粒度的授权功能以及对HDFS、HBase以及Hive等其他组件的授权进行统一的管理;安全管理人员通过制定授权策略,对HBase、Hive等其他组件可以进行细颗粒到列、字段的服务授权以及统一授权管理(3)在构建统一的授权管理的基础上,为保证授权的安全性,对用户访问服务资源、安全管理人员对授权策略的操作等进行安全审计,保证了授权的合法性与可靠性。

【学位授予单位】：北京交通大学
【学位授予年份】：2017