计算机网络安全存储中云计算技术的应用

吕晋俐

（山西职业技术学院 山西省太原市 030000）

在计算机网络技术发展的过程中，保障网络安全是首要技术任务。在安全领域中，云计算存储发挥着十分重要的作用，云计算技术具有高扩展性、高可靠性的特点，通过识别服务对象规模，对需要启用的服务器数量进行调整，使自身规模随着服务对象规模不断变化，所以云计算的扩展性较好。云计算采用分布式计算和存储的方式，具有很高的容错率，计算功能较强，可以提升储存效果，使信息更加安全。在计算机系统中，安全问题普遍体现在硬件和软件两个方面。硬件系统问题包括设备故障、人为损坏等等；软件问题包括系统、数据库等受到攻击，计算机系统被破坏。

1 计算机网络安全存储现状

1.1 安全现状

网络技术具有开放、共享、复杂等特点，受到开放性特性的影响，网络通信经常存在非授权访问、数据破坏、病毒攻击等问题，导致信息丢失等危害性事件。调查显示，全球范围每20s就会出现一起计算机入侵事件，安全存储会受到危害。其中黑客入侵比较常见，具体的入侵流程如图1所示。在区块链技术日益发展的情况下，黑客入侵手段也随之增加，给技术发展、数据安全、存储安全带来了巨大的影响。例如，2021年5月，美国的石油管道运输商就遭到了网络黑客的攻击，黑客使用了加密货币。在19日，运营商首席执行官宣布公司向黑客支付了440万美元赎金，以此来恢复管道运营。在8月10日晚，跨链互操作协议Poly Network也被黑客攻击，损失了6.1亿美元。2020年全球加密货币犯罪金额超过了19亿美元，盗币金额超过5亿美元，链上安全领域受到了巨大的安全威胁。从监管的角度分析，区块链等新型技术已经被黑客掌握并运用，即使是专业的防御机构，也很难彻底防御，调查、取证、溯源的难度比较大。所以，要综合分析计算机网络安全通信、存储中存在的安全问题，利用现代化技术采取有效的安全防御措施。

图1：黑客入侵流程

1.2 安全内容

计算机网络安全存储涉及的技术内容除了识别码、口令之外，还会涉及到各类规则、计算方式、模型构建等等。在数据安全存储方面，传统PDP方法比较常用，该技术为服务提供商的概率验证性技术，可以验证存储在云服务器端的数据是否正确、大尺寸数据文件、文件夹，核查数据是否出现篡改、删除等操作。PDP模型和方法虽然存在很多使用优势，但也存在一些缺陷。目前使用的PDP模型，在不下载服务器端数据的情况下，可以在数据验证方面实施一些正确处理。如果没有构建良好的交互验证系统，验证方法则无法与可分配的云存储环境适应，无法混合云上做出有效的系统验证，在回答挑战的过程中，云服务器要发送相关数据块的其他数据块信息。例如，将马尔科夫哈希树（如图2）作为基础，采用两种DPDP方法，二者都是通过验证叶子节点的数据或相邻点的数据，确保根节点正确，最终计算结果会在服务器端保存。相邻节点需要共同验证与验证节点的关联性，没有对数据进行同态整合，也无法在云同态中混合，所以MHT虽然恶意保证安全，但在混合云系统中并不适用。

图2：马尔科夫哈希树

为了提升计算网络存储的安全性，必须要采取有效的技术保密措施，发挥云计算技术的优势作用，将传统技术模型作为基础，针对存储安全中存在的问题，采取有效的改进措施，提出有效的技术解决方案，为计算机网络技术的发展提供良好的条件。

2 计算机网络安全存储关键技术特点

2.1 身份认证

在计算机网络安全存储中，可以采取身份验证技术来提升存储安全性。通过密码检查、IC卡认证，以及Kerberos身份验证三种方式来认证身份。密码检查就是采用云计算技术，系统结合用户使用权限创建用户和密码，用户要确认身份，就要输入对应的用户名和登录密码，使网络安全存储可以验证用户身份，并根据身份提供对应的权限，确保存储安全；IC认证（如图3）就是在IC卡中输入用户信息，通过IC卡验证用户身份，根据IC卡中的信息的传递完成认证，由认证服务器接收IC卡中的信息，并进行认证分析。Kerberos身份验证就是利用第三方协议技术，设置资源访问系统和授权服务器，设计人员可以应用加密技术对服务器中的用户信息加密，授权服务器应该具备的使用权限，以此来保障网络安全，避免随意操作的情况。

图3：IC验证

2.2 数据加密

云计算技术的应用下，数据加密技术分为两种，一种是对称型数据加密；另一种是不对称型数据加密。两种使用特性不同，但都具有较快的加密和解密速度，保密性也比较强。在实际应用和管理的过程中，该技术的应用效果并不理想，没有有效的特征签名。两种加密方式相互补充，可以将两种技术融合在一起，以此提升数据传递的效率和质量，保障数据传递的安全性。但该技术的运行速度不同，且系统十分复杂，在应用中还会遇到各种问题。

2.3 数据备份

在海量数据的背景下，为了避免出现数据丢失的情况，应该采取有效的备份措施，强化完整性技术的应用。云计算技术可以在语段备份数据，具有数据恢复功能，可以进一步保障数据的真实完整，同时可以对数据信息进行随时调用，并且在系统中使用快照技术。通过这种方式，物理空间在明显扩大，通过利用大容量设备实现有效的数据管理，同时在管理的过程中不断改进和优化，保障系统整体的稳定性。

3 云计算在计算机网络安全存储中的应用优势

3.1 基本特征

云计算具有以下几个特征：

（1）自助式服务。消费者和服务供给商之间不需要进行交互也可以获得计算资源能力，包括网络存储、服务器时间等等；

（2）网络访问存在于任何位置。利用各种客户端采用标准应用即可访问网络并使用；

（3）资源池独立划分。可以根据具体的需求动态对资源池进行划分，也可以释放不同的物理、虚拟资源池，这些池化供应商计算资源可以为多个用户提供租借服务。用户经常对资源池的了解和控制不够全面准确，所以划分不准确，但也依旧可以掌握资源池所在位置，包括存储、计算等等；

（4）具有快速弹性。服务器的弹性迅速，提供资源具有释放能力。从普通用户的角度分析，服务器具有无限提供资源的能力，任何时候都可以采用计量购买的方式；

（5）可以计量服务。云服务器系统可以采用计算的方式自动控制和优化资源的使用情况，包括存储、处理等方面。可以检测资源使用情况，也可以进行控制，并报告给提供商和用户。云软件利用云计算的技术优势提供服务，具有更强的功能性，可以促进模块化、松耦合等能力的提升。

3.2 应用优点

云计算是一种全新的存储工具（如图4），可以为用户提供各类服务，其应用优势十分明显。一方面，云计算可以为用户存储，即用户在本地主机上无法存储或不想存储的数据、文件都可以在云服务器端保存，通过这种方式可以减少主机数据存储量。例如，一些文件数据指针、验证参数等数据信息的存储，通过此类信息，用户可以将存储在服务器中的数据调取出来并使用。云存储利用Web服务器API进行访问。分离的云存储具有用户控制、浏览器承载的特点，通常会坚持开放标准，造成云存储可以重力操作系统和文件系统。利用此类特征，对基础设施做出定义，即服务的产品供应。但是，很多用户并不会在服务系统下进行存储。用户通过备份、同步等方式通过其他软件与云存储产生交互；另一方面，为用户服务。用户会用不同的使用需求，服务器可以有效满足各种需求。例如，用户需要计算数据并发送请求后，云服务器可以自动计算，实现大批量数据处理，从而满足用户使用需求。

图4：云计算

在云计算技术不断发展的过程中，供应商构成了不同的服务云。服务项目组合随之增加，也就是出现了多种服务模型，主要包括基础设施服务、平台服务和软件即服务三种，也就是常说的IaaS、PaaS和SaaS。相较于传统技术，云技术具有成本低廉、便于使用、可靠性高的特点。因为网络运行效率比较高，利用率也很高，所以成本随之下降。根据服务类型运行，不需要硬件或软件的许可，可以自动提供服务。云计算的网络规模、负载均衡、故障转移等能力都可以提升该技术的可靠性，有助于保障存储安全。

4 计算机网络安全存储中云计算技术的应用

4.1 M-POR

M-POR技术就是可恢复性算法，将挑战作为基础，同时对信号进行相应和验证，然后做出反应。用户需要查询数据时，云端平台会对响应做出呼吁，在响应信息验证之后，呈现归档数据保护的状态。如果经过验证并且与标准不符合，则说明存储文档出现损坏情况，需要尽快采取恢复措施。如果损坏值没有超出阈值，则可以采用加入编码冗余信息的方式恢复数据。为了强化系统可靠性，云计算采用冗余安全存储系统（如图5），以此提升错误数据的修复能力，使云计算系统更加可靠，

图5：冗余安全存储系统

4.2 MC-R

在计算机网络存储的过程中，为了确保数据文件可以安全存储，可以利用客户端MC加密的方式来处理各项数据，即实现模块化处理的模式。通常会采用MD5、SAHA512、PasswordHashingAPI（如图6）等加密算法。PasswordHashingAPI以PHP5.5为基础衍生而来，在应用的过程中，主要采用函数加密的方式。Crypt函数可以在使用中确定，但Password_hash的应用可以简化代码，同时也可以提供更好的安全保障。云计算本身具有很强的计算能力，尤其在大数据技术出现后，云计算更加成熟。在网络运行中，加密数据是首要任务，确保云算法可以发挥作用，避免出现数据序列问题。需要根据用户需求分配工作，然后采用加密算法将各项数据存储起来。在密码创建的过程中，用户可以自动进入已经加密处理的链接，在该链接中利用公共密码算法对MC密码进行处理，然后使用密钥。将数据信息上传到云端平台，在存储的过程中会重新加密。内容感知加密、保格式加密都是比较常用的加密方式。为了避免数据在使用的过程中出现泄漏的情况，可以利用内容感知软件了解具体的数据或格式，然后各采取有效的加密策略。例如，在email使用的过程中，如果要发送信用卡卡号给执法部门，则卡号会自动加密。在保格式加密方面，在加密消息后会出现一个新结果，这个结果与输入消息相似。例如，在16为信用卡号加密之后，依旧是16为数字，英语单词加密后依旧是英文单词。从企业内部登录云端的情况下，不需要用户干预也可以进行加密，这样可以更好的保障存储安全。如果软件可以对协议感知进行配置，则内容感知软件可以进一步改善云加密的效果。目前，数据防泄漏应用效果较好，可以基本满足防泄漏的需求。如果云应用中包含工作数量较多，或者涉及的数据比较敏感，包括PII、SPI等数据，在处理并迁移数据的过程中，云环境会自动生成十分复杂的密钥进行数据管理，以此保障数据存储的安全性。

图6：PasswordHashingAPI加密算法

4.3 RSA

云计算的计算能力强，在计算机网络安全存储中发挥巨大的作用。其不仅对数据进行简单的计算，而且采取更加复杂的加密处理措施，可以保障各类核心数据的安全。RSA技术是比较常用的一种算法，可以进一步提升网络安全，在网络交易中发挥着巨大的作用。例如，当前网络普遍采用SSH协议，通过RSA加密算法可以获取该协议。这是一种非对称加密算法，不需要传递密钥也可以进行解密，所以也被称为密钥交换算法，是当前密码学的基础技术。在计算机网络安全存储中采用该技术，可以对RSA公私密钥进行实时保存，经过MC机密处理后，网络数据可以携带密钥向云端传递，确保存储数据安全可靠。

5 结语

综上所述，在计算机网络使用的过程中，确保网络安全十分重要。为了避免出现数据丢失、信息窃取等问题，要采取有效的安全防护措施。云计算具有便捷、安全、成本低、可存储等特征优势，可以满足计算机网络安全存储的需求。所以，要加强云计算技术的应用，根据需求采用不同的算法。主要应用M-POR、MC-R、RSA三项技术。