云计算平台下电子信息数据的安全存储与管理研究
孙斐煊 张宏宇
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引言
随着信息技术的飞速发展,云计算作为一种新型的计算模式,以其高效、灵活、低成本等优势,在各个领域得到了广泛应用。企业和个人纷纷将大量的电子信息数据存储在云计算平台上,以实现数据的集中管理和资源的共享。然而,云计算平台的开放性、多租户性等特点,使得电子信息数据面临着诸多安全风险。
从技术层面来看,云计算平台的架构复杂,涉及到多个层次的技术组件,如虚拟化技术、分布式存储技术等。这些技术在带来便利的也引入了新的安全隐患。例如,虚拟化技术使得多个用户的虚拟机共享物理资源,一旦虚拟机之间的隔离机制出现漏洞,就可能导致数据泄露。从管理层面来看,云计算服务提供商的管理水平参差不齐,部分提供商在安全管理制度、人员培训等方面存在不足,容易引发安全事故。法律法规的不完善也使得在云计算环境下电子信息数据的安全保护缺乏有效的法律保障。因此,深入研究云计算平台下电子信息数据的安全存储与管理具有重要的现实意义。
一、云计算平台下电子信息数据安全存储问题分析
1. 数据加密与密钥管理问题
在云计算平台中,数据加密是保障电子信息数据安全的核心机制。然而,现有加密技术在安全性与适用性方面仍存在显著缺陷。随着量子计算和高性能计算的发展,传统对称加密算法如 DES 因密钥长度不足(56 位)已无法抵御暴力破解,而部分早期公钥算法如 RSA 在密钥长度不足时亦面临被破解的风险。尽管 AES-256 等高强度算法已被广泛采用,但在动态、异构的云环境中,加密机制的性能开销与数据可用性之间仍存在权衡。更为关键的是,密钥管理在多租户、虚拟化架构下面临严峻挑战。密钥的全生命周期管理——包括安全生成、可信存储、高效分发及定期轮换——在分布式云环境中极易因管理疏漏或系统漏洞导致密钥泄露或丢失。尤其是在资源共享环境下,不同租户的密钥若未实现严格的逻辑隔离与访问控制,可能引发跨租户密钥窃取或越权访问。此外,密钥管理系统若依赖单一密钥服务器,易形成单点故障,影响系统可用性与数据可恢复性。因此,亟需结合硬件安全模块(HSM)、基于角色的密钥访问控制、分布式密钥托管及密钥分割技术,构建高可信、可审计的密钥管理体系,以保障云计算环境下数据加密机制的长期有效性与安全性。
2. 数据存储的可靠性与完整性问题
云计算平台通常采用分布式存储技术以提升数据存储容量与读写性能,但其可靠性与完整性面临严峻挑战。在可靠性方面,硬件故障、网络中断或节点失效易导致数据副本丢失或不一致,尤其在跨区域部署场景下,数据同步延迟可能加剧一致性问题。此外,存储系统在动态扩展与负载均衡过程中,若缺乏有效的副本管理机制,易引发数据不可用或服务中断。在完整性方面,分布式架构扩大了攻击面,恶意内部人员或外部攻击者可通过篡改数据块、注入虚假校验信息等方式破坏数据完整性,而传统哈希校验机制难以实时检测此类隐蔽篡改行为。为应对上述风险,需综合采用多副本冗余、纠删码(ErasureCoding)、分布式共识协议(如 Raft、Paxos)以增强系统容错能力,并结合基于区块链的不可篡改日志、连续完整性审计(Provable Data Possession,PDP)等机制实现主动验证。然而,上述技术在提升安全性和可靠性的同时,显著增加存储开销、网络传输负载与计算复杂度,对系统性能与运营成本构成压力,亟需在安全性、效率与经济性之间实现动态平衡。
二、云计算平台下电子信息数据安全管理策略
1. 技术层面的安全管理策略
在技术层面的安全管理策略中,数据加密是保障云计算平台电子信息数据安全的核心机制。应采用高强度对称加密算法(如 AES-256)与非对称加密算法(如 RSA、ECC)相结合的方式,实现数据传输与静态存储的端到端加密。进一步融合同态加密(Homomorphic Encryption)支持密文计算,属性基加密(
ABE)实现细粒度访问控制,提升加密数据在共享与处理过程中的安全性与可用性。密钥管理方面,需构建基于硬件安全模块(HSM)或可信执行环境(TEE)的密钥管理系统,采用密钥分片(Shamir’s Secret Sharing)、多级密钥托管与生命周期管理机制,确保密钥生成、存储、分发、轮换与销毁的全链路安全。访问控制应结合多因素身份认证(MFA)、最小权限原则与动态授权机制,部署基于角色(RBAC)或基于属性(ABAC)的访问控制模型,并集成零信任架构(Zero Trust Architecture),实现持续身份验证与行为审计,有效防范未授权访问与内部威胁。同时,结合安全多方计算(MPC)与差分隐私技术,强化数据共享与分析过程中的隐私保护能力,构建多层次、纵深防御的技术安全体系。
2. 管理层面的安全管理策略
管理层面的安全管理策略需构建系统化、全周期的安全治理体系。云计算服务提供商应建立覆盖数据全生命周期的安全管理制度,明确安全责任边界与合规要求,实施安全风险评估与等级保护机制。强化内部人员管理,推行安全准入机制与背景审查,定期开展安全意识培训与攻防演练,防范内部威胁。制定标准化的应急响应预案,建立安全事件监测、报告、处置与恢复的闭环流程,并通过红蓝对抗演练提升实战响应能力。服务提供商应向用户披露安全合规认证信息(如ISO 27001、CSA STAR)、定期发布安全审计报告,增强服务透明度。用户应履行安全管理责任,配置强身份认证、启用多因素验证、实施数据分类与定期备份。监管部门需完善云计算安全法律法规体系,推动数据分类分级保护制度落地,强化对云服务商的安全审查与合规监管,建立跨部门协同监管机制,切实保障用户数据主权与隐私权益。
结论
云计算平台为电子信息数据的存储与管理带来了新的机遇,但同时也带来了诸多安全挑战。通过对云计算平台下电子信息数据安全存储与管理问题的深入分析,我们发现数据加密与密钥管理、数据存储的可靠性与完整性等方面存在着诸多问题。针对这些问题,我们从技术和管理两个层面提出了相应的解决策略。在技术层面,采用先进的加密算法和密钥管理系统,加强访问控制技术的应用;在管理层面,建立健全的安全管理制度,加强员工培训和应急响应能力,加强与用户的合作和监管。然而,云计算技术仍在不断发展,电子信息数据的安全问题也将不断变化。未来,我们需要持续关注云计算平台下电子信息数据的安全问题,不断探索新的安全技术和管理策略,以保障云计算平台下电子信息数据的安全存储与管理。
参考文献:
[1] 王文婷 . 云计算环境下信息系统的高效存储与数据管理策略 [J]. 信息记录材料 ,2025,26(04):174-176+208.
[2] 邓志龙 . 云计算背景下的数据安全研究——评《云存储安全 : 大数据分析与计算的基石》[J]. 中国安全科学学报 ,2020,30(09):214-214.