摘要：隨著云計(jì)算的快速發(fā)展，云服務(wù)安全問題亟待解決，其中信任管理是其研究重點(diǎn)。將SLA協(xié)議引入到信任管理中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)SLA參數(shù)，分析信任度管理，建立信任管理框架。并以不同的角度分析了SLA參數(shù)的類型和SLA參數(shù)的可信度，最終形成全面、動(dòng)態(tài)的信任評(píng)估。

　　關(guān)鍵詞：SLA參數(shù)；云服務(wù)；信任管理；信任度

0引言

　　云計(jì)算作為一種新的商業(yè)計(jì)算模式，將大量的軟件資源、存儲(chǔ)資源和計(jì)算資源集成在一起構(gòu)成分布式資源［1］提供給用戶使用，讓用戶能夠隨時(shí)、隨地、隨需地使用服務(wù)，它的優(yōu)勢(shì)就在于廉價(jià)的成本、動(dòng)態(tài)的資源分配能力、高性能的計(jì)算能力等。正因?yàn)檫@些優(yōu)勢(shì)，越來越多的IT廠商轉(zhuǎn)向云計(jì)算領(lǐng)域的研發(fā)，越來越多的企業(yè)和用戶使用云服務(wù)商提供的服務(wù)。但也有很多企業(yè)舉步不前，因?yàn)樵朴?jì)算中的數(shù)據(jù)不再是存儲(chǔ)在本地，而是存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)中，怎樣保證數(shù)據(jù)的安全，是廣大企業(yè)和用戶關(guān)心的問題，這就涉及云安全。云安全的其中一塊就是信任關(guān)系，如何知道云服務(wù)商是可信的，如何知道云服務(wù)是可信的，如何知道用戶是可信的，如何知道行為是可信的，這些都是云服務(wù)信任管理［2］需要研究的問題。

　　本文將SLA服務(wù)水平協(xié)議引入云服務(wù)信任管理方案中進(jìn)行研究，研究信任管理的框架、信任管理的方案和SLA參數(shù)在信任管理中的使用。

1信任管理相關(guān)概念

　　1.1云服務(wù)安全

　　GENS F分析了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心后，羅列出了云服務(wù)的9大挑戰(zhàn)和困難［3］，比如是否有足夠的主要供應(yīng)商、按需是否會(huì)花費(fèi)更多費(fèi)用、是否有足夠的能力來定制、能否與內(nèi)部部署IT集成、可用性如何、性能如何、是否安全等問題，其中安全問題高達(dá)70%以上。可見，云服務(wù)安全問題已經(jīng)成為了一個(gè)阻礙云計(jì)算發(fā)展的重要因素。云服務(wù)安全問題的研究還處于起步階段，主要包括3方面，即系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)安全、隱私保護(hù)安全和信任安全［3］。系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)安全是指系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全等問題，是云服務(wù)能否普及的基礎(chǔ)。隱私保護(hù)安全是指云服務(wù)中用戶的個(gè)人信息、個(gè)人習(xí)慣、企業(yè)的敏感數(shù)據(jù)是否會(huì)得到保護(hù)、不被竊取。信任安全是指用戶和云服務(wù)商之間能否相互信任，包括信任管理和信任模型的建立。本文主要對(duì)信任安全中的信任管理進(jìn)行研究。

　　1.2信任

　　信任的本質(zhì)是對(duì)被信任方未來行為的預(yù)測(cè)，是一種主觀感受。云環(huán)境下的信任是指用戶根據(jù)自身的環(huán)境對(duì)云服務(wù)商身份的認(rèn)可、云服務(wù)商對(duì)用戶身份的認(rèn)可、云服務(wù)商提供的服務(wù)能夠按照用戶的意愿完成相應(yīng)的功能和云服務(wù)商對(duì)用戶評(píng)價(jià)的認(rèn)可，即將信任分為了身份信任和行為信任［4］。本文認(rèn)為應(yīng)該將兩種信任綜合起來研究。信任在一定條件下是可以通過第三方傳遞的，云服務(wù)商和用戶間的信任可以是不對(duì)等的，它們間的信任關(guān)系又可以分為直接信任和間接信任。

　　信任管理是對(duì)信任的延伸，其安全策略、安全憑證和信任關(guān)系采用統(tǒng)一的方法進(jìn)行描述和解釋，它的核心是根據(jù)云服務(wù)商過去的行為判斷現(xiàn)在的行為是否可信。信任管理分為集中式信任管理和分布式信任管理［2］，云服務(wù)信任管理屬于分布式信任管理，目前還沒有較好的云服務(wù)信任管理方案。云服務(wù)商不斷出現(xiàn)，用戶也呈級(jí)數(shù)地增加，如何讓用戶選擇可信的云服務(wù)、讓云服務(wù)商相信用戶的評(píng)價(jià)，這都是云服務(wù)信任管理需要解決的問題。

　　1.3SLA服務(wù)水平協(xié)議

　　SLA是用戶和供應(yīng)商簽訂的協(xié)議，起初，只是為了保護(hù)供應(yīng)商的利益，現(xiàn)在擴(kuò)展到企業(yè)和用戶間用于保證服務(wù)質(zhì)量的手段了，其中規(guī)定的參數(shù)也越來越多。SLA協(xié)議［4］規(guī)定了服務(wù)參與方、服務(wù)內(nèi)容、服務(wù)質(zhì)量的度量標(biāo)準(zhǔn)與方法、補(bǔ)救和懲罰措施、參數(shù)的監(jiān)控方法與使用方式、服務(wù)費(fèi)用等內(nèi)容，從內(nèi)容上分析，SLA既可以保證云服務(wù)的質(zhì)量，也可以保證云服務(wù)商和用戶的可信。SLA參數(shù)的監(jiān)測(cè)為服務(wù)質(zhì)量、獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰提供了依據(jù)，所以至關(guān)重要。

2信任管理框架

　　在一個(gè)具體的信任管理中，信任管理中心應(yīng)該介于用戶和云服務(wù)商的中間，并且信任關(guān)系應(yīng)該是動(dòng)態(tài)的，信任管理中心可以根據(jù)信任度給云服務(wù)商頒發(fā)認(rèn)證、進(jìn)行授權(quán)，如圖1所示。

　　圖1信任管理框架信任管理中心是整個(gè)框架的核心，主要解決SLA參數(shù)值的收集、信任的動(dòng)態(tài)評(píng)估和更新、認(rèn)證授權(quán)等問題，分為4部分：服務(wù)模塊、監(jiān)測(cè)模塊、評(píng)估模塊和SLA數(shù)據(jù)庫(kù)。

　　服務(wù)模塊主要是第三方呈現(xiàn)給用戶的服務(wù)平臺(tái)，在該模塊上云服務(wù)商可以發(fā)布服務(wù)、用戶可以請(qǐng)求服務(wù)、用戶使用云服務(wù)時(shí)與云服務(wù)商間簽訂SLA協(xié)議、用戶使用完服務(wù)后對(duì)SLA參數(shù)和云服務(wù)屬性進(jìn)行評(píng)價(jià)、第三方根據(jù)云服務(wù)商的信任度進(jìn)行認(rèn)證授權(quán)和獎(jiǎng)勵(lì)懲罰等各種策略。

　　監(jiān)測(cè)模塊主要是收集云端和客戶端對(duì)各種SLA參數(shù)的監(jiān)測(cè)值，然后交叉比較兩端監(jiān)測(cè)值并進(jìn)行分析，以修正不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，防止兩端對(duì)監(jiān)測(cè)值進(jìn)行偽造，最后再將監(jiān)測(cè)值傳給SLA數(shù)據(jù)庫(kù)［4］。

　　SLA數(shù)據(jù)庫(kù)主要存儲(chǔ)SLA各種參數(shù)的值，包括監(jiān)測(cè)值和用戶的評(píng)價(jià)值，信任評(píng)估模塊需要從此數(shù)據(jù)庫(kù)中取數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析計(jì)算。

　　評(píng)估模塊根據(jù)服務(wù)模塊的監(jiān)測(cè)值和用戶的主觀評(píng)價(jià)值以及其他一些影響因素計(jì)算信任度，包括云服務(wù)的信任度、云服務(wù)商的信任度和用戶的信任度，并根據(jù)信任度對(duì)各種云服務(wù)進(jìn)行排序，將其結(jié)果返回給服務(wù)模塊，以供用戶選擇。

3信任度管理

　　本文的信任管理框架中提到信任度應(yīng)該包含3方面，即云服務(wù)、云服務(wù)商和用戶的信任度［5］，這3方面的信任是息息相關(guān)的。云服務(wù)商的信任度需要根據(jù)它提供的各種云服務(wù)的信任度而得到，根據(jù)用戶對(duì)云服務(wù)評(píng)價(jià)的可信度可以得到云服務(wù)的信任度，用戶選擇服務(wù)時(shí)又需要根據(jù)云服務(wù)的信任度和云服務(wù)商的信任度進(jìn)行選擇。

　　用戶需要在大量的云服務(wù)中選擇優(yōu)質(zhì)的云服務(wù)，這就需要計(jì)算云服務(wù)的信任度。云服務(wù)信任度的計(jì)算需要計(jì)算直接信任度和間接信任度［5］，直接信任度是用戶直接使用過某云服務(wù)的信任度，間接信任度是指用戶沒有使用過某云服務(wù)、需要根據(jù)其他使用過該服務(wù)的用戶對(duì)該服務(wù)的信任度而得到的信任度，最后綜合這兩種信任度計(jì)算云服務(wù)的綜合信任度。計(jì)算過程中需要考慮歷史因素、時(shí)間因素、金額因素、獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰因子。

　　優(yōu)質(zhì)的云服務(wù)商可能提供劣等的云服務(wù)，劣質(zhì)的云服務(wù)商也可能提供優(yōu)等的云服務(wù)，因此需要根據(jù)云服務(wù)的信任度來計(jì)算云服務(wù)商信任度，每種云服務(wù)所占權(quán)重都是不一樣的。

　　鑒于用戶和云服務(wù)商的自私性，難免會(huì)出現(xiàn)惡意評(píng)價(jià)行為，因此需要判斷用戶對(duì)云服務(wù)的評(píng)價(jià)是否是可信的，即用戶信任度［5］。將用戶對(duì)SLA參數(shù)的評(píng)價(jià)與SLA參數(shù)的監(jiān)測(cè)值進(jìn)行交叉比較，并比較所有用戶對(duì)某云服務(wù)屬性的評(píng)價(jià)，判斷用戶評(píng)價(jià)的可信程度，并依此計(jì)算用戶的信任度。

4SLA與信任管理

　　本文的信任管理充分利用SLA參數(shù)進(jìn)行信任評(píng)估，根據(jù)檢測(cè)模塊和評(píng)估模塊對(duì)SLA參數(shù)進(jìn)行分析和計(jì)算，最后得到各種信任度。

　　4.1SLA參數(shù)

　　根據(jù)云服務(wù)的特點(diǎn)，主要分為基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)（IaaS）、平臺(tái)服務(wù)（PaaS）和軟件服務(wù)（SaaS）［6］，不同服務(wù)的性能有所不同，自然相應(yīng)的SLA參數(shù)也不同。IaaS主要監(jiān)測(cè)CPU計(jì)算速度、響應(yīng)時(shí)間、頻率、存儲(chǔ)大小等參數(shù)；PaaS主要監(jiān)測(cè)帶寬、延遲時(shí)間、吞吐量、可擴(kuò)展性等參數(shù)；SaaS主要監(jiān)測(cè)可用性、變更響應(yīng)時(shí)間、定制性等參數(shù)。用戶還可以對(duì)各種云服務(wù)不同的屬性進(jìn)行評(píng)價(jià)，如虛擬實(shí)驗(yàn)室有仿真程度、技能考核和內(nèi)容豐富等屬性，資源檢索有響應(yīng)速度、準(zhǔn)確度和新鮮度等屬性。

　　從SLA參數(shù)的可監(jiān)測(cè)性來看，可以劃分為可測(cè)量和不可測(cè)量［4］兩種，不可測(cè)量的參數(shù)可以反映為其他有關(guān)系的參數(shù)的間接測(cè)量和一些主觀的參數(shù)，并不是所有的監(jiān)測(cè)值都能從云端和客戶端同時(shí)得到，有些只能從云端或者客戶端得到，如SaaS的可用性只能從客戶端得到。

　　從用戶的評(píng)價(jià)來看，SLA參數(shù)分為客觀評(píng)價(jià)、主觀評(píng)價(jià)和綜合評(píng)價(jià)3種類型［4］。客觀評(píng)價(jià)是根據(jù)客觀數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)的參數(shù)，如基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)中的存儲(chǔ)能力參數(shù)；主觀評(píng)價(jià)是根據(jù)用戶的主觀評(píng)價(jià)信息來評(píng)價(jià)的參數(shù)，如軟件服務(wù)中的終端是否支持參數(shù)；綜合評(píng)價(jià)需要綜合客觀評(píng)價(jià)和主觀評(píng)價(jià)兩方面的評(píng)價(jià)得到，如平臺(tái)服務(wù)中的吞吐量、響應(yīng)延遲參數(shù)。

　　4.2評(píng)價(jià)分析

　　用戶對(duì)SLA參數(shù)的評(píng)價(jià)有可能不可信，如惡意貶低或故意抬高，為了避免這種情況的發(fā)生，需要利用客觀監(jiān)測(cè)值對(duì)主觀評(píng)價(jià)值進(jìn)行修正，這樣就能很好地提高用戶評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。

　　同時(shí)參數(shù)的監(jiān)測(cè)值也有可能造假，這就需要將用戶端的參數(shù)和云端的參數(shù)進(jìn)行交叉檢查［7］。當(dāng)兩端相應(yīng)參數(shù)的監(jiān)測(cè)值不匹配時(shí)，就需要分析驗(yàn)證其最佳客觀監(jiān)測(cè)值，這樣可以提高監(jiān)測(cè)值的可信度。

5結(jié)論

　　總的來說，信任安全問題阻礙了云服務(wù)的發(fā)展，這就需要大家對(duì)信任安全進(jìn)行深入研究。本文將SLA協(xié)議引入了信任管理中，并建立了信任管理框架。信任管理框架中監(jiān)測(cè)了SLA參數(shù)，并利用SLA參數(shù)計(jì)算信任度，這樣一方面可以保證云服務(wù)的質(zhì)量，另一方面保證云服務(wù)商和用戶的可信度，能在一定程度上緩解云服務(wù)的信任問題。未來進(jìn)一步的工作是設(shè)計(jì)SLA參數(shù)的相關(guān)規(guī)則，并研究信任度的相關(guān)算法。

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