云计算安全技术

第 1 章 云计算基础 .........................................................................................................1
1.1 云计算的基本概念 ........................................................................................................ 1
1.1.1 云计算的起源 ..................................................................................................... 1
1.1.2 云计算的定义与术语 ......................................................................................... 6
1.1.3 云计算的特点 ..................................................................................................... 7
1.1.4 云计算的优势 ..................................................................................................... 8
1.2 云计算的服务模型 ........................................................................................................ 9
1.2.1 基础设施即服务（IaaS） .................................................................................. 9
1.2.2 平台即服务（PaaS） ....................................................................................... 10
1.2.3 软件即服务（SaaS） ....................................................................................... 12
1.2.4 3 种服务模型的对比分析 ................................................................................ 12
1.3 云计算的部署模式 ...................................................................................................... 14
1.3.1 私有云 ............................................................................................................... 14
1.3.2 公有云 ............................................................................................................... 15
1.3.3 社区云 ............................................................................................................... 16
1.3.4 混合云 ............................................................................................................... 18
1.4 云计算的总体架构 ...................................................................................................... 18
1.5 云操作系统 OpenStack................................................................................................ 20
1.6 本章小结 ...................................................................................................................... 26
第 2 章 云计算安全概述 ............................................................................................... 27
2.1 云计算的安全需求 ...................................................................................................... 27
2.2 云计算面临的威胁 ...................................................................................................... 27
2.2.1 外包服务模式带来的安全威胁 ....................................................................... 27
2.2.2 云管理员特权带来的安全威胁 ....................................................................... 28
2.2.3 共享技术带来的安全威胁 ............................................................................... 30
2.2.4 按需租用带来的安全威胁 ............................................................................... 31
2.2.5 泛在互联带来的安全威胁 ............................................................................... 31
2.2.6 云安全联盟给出的十二大云安全威胁 ........................................................... 32
2.3 云计算的脆弱性 .......................................................................................................... 36
2.3.1 云计算的层次架构 ........................................................................................... 36
2.3.2 应用和接口层的脆弱性 ................................................................................... 37
2.3.3 平台层的脆弱性 ............................................................................................... 38
2.3.4 基础设施层的脆弱性 ....................................................................................... 39
2.3.5 保证与合规垂直面的脆弱性 ........................................................................... 42
2.4 云计算安全体系 .......................................................................................................... 43
2.5 本章小结 ...................................................................................................................... 46
第 3 章 主机虚拟化安全 ............................................................................................... 47
3.1 虚拟化概述 .................................................................................................................. 47
3.1.1 虚拟化的基本概念 ........................................................................................... 47
3.1.2 平台虚拟化的目的 ........................................................................................... 48
3.1.3 虚拟化架构 ....................................................................................................... 49
3.2 虚拟化技术 .................................................................................................................. 51
3.2.1 CPU 虚拟化 ...................................................................................................... 51
3.2.2 内存虚拟化 ....................................................................................................... 55
3.2.3 I/O 设备虚拟化 ................................................................................................. 58
3.3 虚拟化平台的安全威胁 .............................................................................................. 65
3.3.1 虚拟机蔓延 ....................................................................................................... 65
3.3.2 特殊配置隐患 ................................................................................................... 66
3.3.3 状态恢复隐患 ................................................................................................... 67
3.3.4 虚拟机暂态隐患 ............................................................................................... 68
3.3.5 长期未使用虚拟机隐患 ................................................................................... 68
3.4 虚拟化平台的安全攻击 .............................................................................................. 68
3.4.1 虚拟机镜像的窃取和篡改 ............................................................................... 68
3.4.2 虚拟机跨域访问 ............................................................................................... 69
3.4.3 虚拟机逃逸 ....................................................................................................... 69
3.4.4 VMBR 攻击 ...................................................................................................... 72
3.4.5 拒绝服务（DoS）攻击 .................................................................................... 72
3.4.6 基于 Cache 的侧信道攻击 ............................................................................... 73
3.5 虚拟化平台的安全机制 .............................................................................................. 73
3.5.1 虚拟化平台的安全防御架构 ........................................................................... 73
3.5.2 基于虚拟化平台的安全模型 ........................................................................... 74
3.5.3 虚拟环境下的安全监控机制 ........................................................................... 77
3.5.4 可信虚拟化平台 ............................................................................................... 79
3.6 本章小结 .............................................................................