摘要：隨著云計算的快速發(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，實時監(jiān)測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、動態(tài)的信任評估。

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

0引言

　　云計算作為一種新的商業(yè)計算模式，將大量的軟件資源、存儲資源和計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、隨地、隨需地使用服務(wù)，它的優(yōu)勢就在于廉價的成本、動態(tài)的資源分配能力、高性能的計算能力等。正因為這些優(yōu)勢，越來越多的IT廠商轉(zhuǎn)向云計算領(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，因為云計算中的數(shù)據(jù)不再是存儲在本地，而是存儲在網(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)成為了一個阻礙云計算發(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)中用戶的個人信息、個人習(xí)慣、企業(yè)的敏感數(shù)據(jù)是否會得到保護(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)是對被信任方未來行為的預(yù)測，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)境對云服務(wù)商身份的認(rèn)可、云服務(wù)商對用戶身份的認(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)商對用戶評價的認(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)商相信用戶的評價，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)測為服務(wù)質(zhì)量、獎勵和懲罰提供了依據(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框架的核心，主要解決SLA參數(shù)值的收集、信任的動態(tài)評估和更新、認(rèn)證授權(quán)等問題，分為4部分：服務(wù)模塊、監(jiān)測模塊、評估模塊和SLA數(shù)據(jù)庫。

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

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

　　SLA數(shù)據(jù)庫主要存儲SLA各種參數(shù)的值，包括監(jiān)測值和用戶的評價值，信任評估模塊需要從此數(shù)據(jù)庫中取數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析計算。

　　評估模塊根據(jù)服務(wù)模塊的監(jiān)測值和用戶的主觀評價值以及其他一些影響因素計算信任度，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)用戶對云服務(wù)評價的可信度可以得到云服務(wù)的信任度，用戶選擇服務(wù)時又需要根據(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)，這就需要計算云服務(wù)的信任度。云服務(wù)信任度的計算需要計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算云服務(wù)的綜合信任度。計算過程中需要考慮歷史因素、時間因素、金額因素、獎勵和懲罰因子。

　　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，難免會出現(xiàn)惡意評價行為，因此需要判斷用戶對云服務(wù)的評價是否是可信的，即用戶信任度［5］。將用戶對SLA參數(shù)的評價與SLA參數(shù)的監(jiān)測值進(jìn)行交叉比較，并比較所有用戶對某云服務(wù)屬性的評價，判斷用戶評價的可信程度，并依此計算用戶的信任度。

4SLA與信任管理

　　本文的信任管理充分利用SLA參數(shù)進(jìn)行信任評估，根據(jù)檢測模塊和評估模塊對SLA參數(shù)進(jìn)行分析和計算，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CPU計算速度、響應(yīng)時間、頻率、存儲大小等參數(shù)；PaaS主要監(jiān)測帶寬、延遲時間、吞吐量、可擴(kuò)展性等參數(shù)；SaaS主要監(jiān)測可用性、變更響應(yīng)時間、定制性等參數(shù)。用戶還可以對各種云服務(wù)不同的屬性進(jìn)行評價，如虛擬實驗室有仿真程度、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)測性來看，可以劃分為可測量和不可測量［4］兩種，不可測量的參數(shù)可以反映為其他有關(guān)系的參數(shù)的間接測量和一些主觀的參數(shù)，并不是所有的監(jiān)測值都能從云端和客戶端同時得到，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。

　　從用戶的評價來看，SLA參數(shù)分為客觀評價、主觀評價和綜合評價3種類型［4］。客觀評價是根據(jù)客觀數(shù)據(jù)進(jìn)行評價的參數(shù)，如基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)中的存儲能力參數(shù)；主觀評價是根據(jù)用戶的主觀評價信息來評價的參數(shù)，如軟件服務(wù)中的終端是否支持參數(shù)；綜合評價需要綜合客觀評價和主觀評價兩方面的評價得到，如平臺服務(wù)中的吞吐量、響應(yīng)延遲參數(shù)。

　　4.2評價分析

　　用戶對SLA參數(shù)的評價有可能不可信，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)測值對主觀評價值進(jìn)行修正，這樣就能很好地提高用戶評價的準(zhǔn)確性。

　　同時參數(shù)的監(jiān)測值也有可能造假，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)測值不匹配時，就需要分析驗證其最佳客觀監(jiān)測值，這樣可以提高監(jiān)測值的可信度。

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)測了SLA參數(shù)，并利用SLA參數(shù)計算信任度，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SLA參數(shù)的相關(guān)規(guī)則，并研究信任度的相關(guān)算法。

參考文獻(xiàn)

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