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来源：《计算机与网络》2020年第18期
安全心理学论文
当前虚拟化平台处于快速发展中，但同时安全问题也同步上升，成为网络安全领域亟待解决的关键问题。主流虚拟化平台虽然具有多方面的优势，但只有不断提高安全性，才能保证云计算的发展。对于虚拟化平台的安全问题，原有的安全解决方案难以实现，主流虚拟化平台，要明确当前所面临的各种安全风险，结合安全漏洞类型提出相关应对措施。 云计算改变了网络服务模式，在云计算条件下，用户对于数据的处理不再依赖硬件资源，而是借助服务器实现集中计算，不同用户可以处于隔离条件下，拥有安全、可信的服务环境。虚拟化技术是当前云计算发展的主要方向之一，其架构形式如图1所示。随着技术的普及，虚拟化平台的安全问题也更加突出，其危害程度与影响范围远高于传统模式下的单机。分析主流虚拟化平台存在的安全问题并采取优势措施，有利于为云计算的稳定发展创造条件。 流虚拟化平台的安全问题分类
虚拟化平台引发的安全风险
虚拟化平台存在的安全风险，是由于自身有难以避免的安全漏洞存在。不法分子出于利益原因利用平台漏洞，借助虚拟化网络对平台的接口展开攻击，导致虚拟化平台上的用
户信息发生泄露。由于我国技术的局限性，平台的核心技术大多源于国外的内核，虚拟化平台的基础被国外的少数厂商垄断，导致虚拟化平台在构建时可控性差，难以有效部署安全措施，难以判别引入的平台技术是否被厂商留有控制“后门”，可信度难以保证。在虚拟化平台上，不同虚拟主机的资源共享或数据交换需要通过虚拟资源池，因此资源存在被恶意抢占的风险，难以保证安全利用，平台的服务会伴随风险。
虚拟化网络存在的安全风险
虚拟化的网络结构不同于传统的网络，原有的防护模式难以应对风险。在云计算下，资源池内存在大量的虚拟化资源，可以结合数据的需要对资源加以调配。在这种模式下，原有的安全防护方式不能保证虚拟化平台的安全，难以应对恶意代码的攻击以及协议审计等安全威胁。在虚拟化条件下，为了有效调整负载，虚拟化平台采用了动态漂移技术，这导致传統的虚拟化主机位置有了变化，边界防护策略也要改变。平台原有的边界隔离、防护策略不能同步随虚拟机发生调整，边界防护与安全策略不能发挥作用，存在安全漏洞。
索溪峪的野教学设计
云计算中存在多租户架构，借助共享系统提升了运算资源的有效利用率，云计算服务商会依据租户的共享资源计费。采用多租户架构，虚拟化技术实现了云计算。在多租户云
计算下，平台更加开放，由于平台的租户众多，不可避免会存在恶意租户，租户间受到利益驱动有竞争问题。云计算资源还会发生滥用和租户间相互攻击的情况，传统模式下的安全防护措施难以应对云环境下的安全风险。用户可以控制虚拟机，随意改变IP或MAC地址，与其他虚拟机发生地址冲突，影响到虚拟机的应用，虚拟机通信如果缺少强制隔离机制，恶意用户会监听其他虚拟机，发起DoS攻击，资源的安全难以保证。
虚拟化主机存在的安全风险
虚拟机发生故障后，恶意用户会主动抢占资源，借助被控制的虚拟机获取更多的网络资源，平台上的存储空间会受到影响，平台资源如果耗尽，其他业务也难以实现。云平台完成构建后，会有众多的虚拟机同时运行，但是虚拟机操作方式有所差异，安全意识有所区别，安全防范措施也不相同。安全审计如果缺失，虚拟机会受到非法操作、感染病毒，系统已有的漏洞会被利用实施各种攻击。虚拟机存在镜像安全风险，不同于物理主机，虚拟机镜像资源采用文件形式，容易被复制或修改，安全级别低的镜像文件会被替换。虚拟机镜像文件如果缺少安全防控措施，合法用户的数据安全会受到影响。
虚拟化存储的安全风险
终端用户的数据存储于虚拟化平台后，数据的访问权有了变化。云计算服务商具有了访问优先权，增加了保证数据的隐私的难度。用户在平台存储的敏感数据或不宜公开的商业秘密会有被非法入侵、窃取或篡改的风险，影响到数据的保密性和完整性，甚至会发生数据泄露。
数据难以保证完整性，会导致数据失真，难以保证可用性，关键参数如果失真，会产生严重的影响。虚拟化平台存储数据为碎片化，数据整合会对数据的有效性产生影响，可用性难以保证。对数据实施容灾、备份和恢复是风险防控要解决的关键问题。虚拟化平台中，用户的数据不保存在本地，变为云存储，用户对于数据的访问需要通过完整性验证。数据要实现可恢复性与冗余性，要通过冗余存储，借助数据审计来验证，以确保数据的完整性。对于数据的使用，要有审计措施，如果审计方法存在缺陷，也会有风险。在虚拟化条件下，数据处于离散状态，分布于平台中，用户难以确定数据实际的存储位置，以及是通过哪个服务器来管理，数据发生不可用或泄露时，难以确定问题点，数据存在检测风险。索引采用了非结构化的方式，通过结构化表来加以实现，是实际应用与数据存储的桥梁。数据库中结构化的数据本身也存在风险，不法分子发起的恶意攻击会通过数据库存在的漏洞非法获取数据，或借助恶意代码窃取、篡改数据库的结构化语句，影响数据的保密
性、完整性和可用性。
虚拟化应用安全风险
虚拟化平台下的应用还涉及可用性风险，导致数据服务受阻，还会波及数据的审计。通过分析策略可在风险发生前感知存在异常信息，避免风险扩大。在云计算下数据高度集，边界变得模糊化，如果单台主机不可用，也会导致多种业务的应用受影响。云计算的可用性不同于原有的模式，影响范围变大，危害程度更加严重。此外，虚拟化平台还会存在Web攻击风险，Web攻击是指Web服务受到恶意代码攻击，如SQL注入攻击以及发生网页篡改等，这些问题的发生是由于输入HTTP表单的信息缺少审查，在代码设计时Web本身抗风险能力不足。中国思维
主流虚拟化平台安全问题的优化措施
意思自治原则
数据安全技术的应用
1.数据加密
存储数据风险防控常用的技术是对数据进行加密。在前端，针对客户端可借助SSL进行加密，以消除假冒网站以及钓鱼等安全风险的发生，解决网络及数据盗窃事件等问题，在后端采用加密的方式来防止黑客对数据实施窃取和篡改。在虚拟化平台的管理中，如何保证数据的安全可靠，同时还要保证检索效率，是应用加密技术要考虑的重点。传统技术在加密后，结构特征会发生改变，会给数据的检索、分析和挖掘带来不利影响，因此加密技术的应用可以采用带关键字检索，搜索方式可以采用完全匹配以及模糊关键字搜索等。
2.数据隔离
传统模式下的程序应用中不同用户采用独立的进程，因此无需采用隔离技术。在云平台条件下变为多用户结构，数据的共享要在设定的权限范围内，用户经过授权后才可以访问数据，在虚拟条件下，数据存贮要有隔离措施。为了解决虚拟条件下的安全风险，目前有3种架构。①共享表：系统的建立采用了统一化的数据格式，借助标志来体现不同类型数据的差异，此框架利于灵活存储，配置标准低，但数据表达需要复杂的逻辑，要多次备份才可以实现；②分离数据库：不同类型的系统采用相应的数据形式，架构不用多次备份，
但配置高；③分离表：对差异化数据加以合并，用户的数据统一存在难度，但配置较低，且需要备份操作。
3.虚拟化安全的应用
云平台还使用了虚拟化安全技术，作为核心技术之一，虚拟化下的安全可以采用以下措施。尸体标本
虚拟机隔离：要同一台上运行多个虚拟机，物理硬件处于共享状态，不同虚拟机之间存在隐蔽通道，针对这类风险要对虚拟机的数据加以隔离。应用隔离技术还要硬件的支持，包括内存和存储单元等。
虛拟机漏洞：虚拟机的用户如果存在安全风险，虚拟机难以保证本身的安全，整个云平台的运行会处于风险中。IaaS云平台支持下，漏洞扫描系统能动态检测到虚拟机的安全漏洞，依据检测结果更新补丁，以保证虚拟机的安全防护效果。
虚拟机安全管理：应用虚拟云平台还要考虑到如何实现负载均衡，易于在线维护。云平台有动态迁移服务功能，要求虚拟机在迁移中还要保持稳定的运行条件。虚拟机在迁移
过程中如何消除重放攻击、使用者攻击；针对网络攻击，除了要监视虚拟机外，还要监测迁移时机，确定触发迁移阈值，保证迁移节点的合理性。
虚拟机监控：虚拟云平台投放应用后，虚拟机需要面对更加复杂的网络环境，所以要部署专项服务器，这样可以有效监控内核和内存的状态。应用监控器要保证具有完全控制能力，还要有管理权，客户虚拟机在没有授权的情况下不能直接访问数据库，不能执行敏感指令。针对安全防护，采用的监控技术要保证可靠性，提升安全防范效果。
虚拟化平台具有方便、灵活以及经济等优势。但是这种方式也带来了信息安全问题。分析虚拟化平台存在的安全隐患，采取有效的防护措施，有利于消除虚拟化平台存在的安全风险，发挥虚拟化平台的价值。
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