[論文レビュー] Cloud Computing -- An Approach with Modern Cryptography

Sugata Sanyal, Parthasarathy P. Iyer|arXiv (Cornell University)|Mar 5, 2013

Cloud Data Security Solutions参考文献 15被引用数 9

ひとこと要約

本論文は、AES-128/192/256およびRSAを用いてデータの暗号化と復号化を実行する、安全なクラウドコンピューティングフレームワークを提案している。これにより、クラウド環境における機密性と整合性が保証される。このアプローチは現代の攻撃に対して強く耐性を持ち、分散型クラウドインfra構造における機密データに対する強固で長期的なセキュリティを提供する。

ABSTRACT

In this paper we are proposing an algorithm which uses AES technique of 128/192/256 bit cipher key in encryption and decryption of data. AES provides high security as compared to other encryption techniques along with RSA. Cloud computing provides the customer with the requested services. It refers to applications and services that run on distributed network using virtualized resources and accessed by common IP and network standard. While providing data services it is becoming important to provide security for data. In cloud computing keeping data secure is an important issue to be focused. Even though AES was designed for military purposes, now a days it is been commercially adopted worldwide as it can encrypt most confidential document, as well as it can work in most restricted areas, and offers good defense against various attack techniques, and security level to protect data for next 2-3 decades.

研究の動機と目的

• クラウドコンピューティング環境における強力なデータ機密性の向上を図ること。
• AESおよびRSAの効果的かつ実用的な運用が、クラウドに保存および処理されるデータを保護する上で有効であるかを評価すること。
• 対称暗号（AES）と非対称暗号（RSA）を組み合わせたハイブリッド暗号アプローチを提案し、最適なパフォーマンスとセキュリティを実現すること。
• 将来の暗号的攻撃に対して長期的なデータ保護を確保すること。
• 商業的および制限付きクラウドアプリケーションにおける機密データを保護するための実用的でスケーラブルなソリューションを提供すること。

提案手法

• 本論文では、クラウド上でのデータの対称暗号化に、128ビット、192ビット、256ビットの鍵長を有するAESを実装している。
• RSAは、暗号鍵の安全な管理および交換を目的としてAESと共に使用されている。
• 暗号化プロセスにより、分散型仮想リソースを介したストレージおよび送信中のデータ機密性が保証されている。
• 相互運用性およびアクセス可能性を維持するために、標準的なIPおよびネットワークプロトコルが活用されている。
• 暗号解析攻撃に対する抵抗性が高く、高セキュリティ用途に適しているとして知られるAESの使用により、セキュリティが強化されている。
• アーキテクチャは、商業的および軍事的水準のデータ保護をクラウド環境で実現することを目的として設計されている。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 AESとRSAをどのように効果的に組み合わせることで、クラウドコンピューティング環境におけるデータ保護を実現できるか？
• RQ2 AES-128/192/256は、クラウドストレージにおいて現代の暗号的攻撃に対してどの程度のセキュリティを提供するか？
• RQ3 提案されたハイブリッド暗号モデルは、クラウドデプロイメントにおいてパフォーマンスと長期的なデータ機密性の両方を確保できるか？
• RQ4 AESとRSAの統合は、仮想化されたクラウドインfra構造におけるデータ整合性およびアクセス制御をどのように向上させるか？
• RQ5 このアプローチは、商業的および制限付きアプリケーションにおける機密および機密性の高いデータのセキュリティ要件をどの程度満たしているか？

主な発見

• AESベースの暗号化方式は高いセキュリティを提供し、クラウド環境における機密文書の保護に適している。
• AESはさまざまな暗号解析攻撃に対して強く耐性を持ち、今後2〜30年間のデータ機密性を保証する。
• RSAとAESの統合により、安全な鍵交換が可能となり、全体のシステムセキュリティが向上する。
• このアプローチは商業的に実現可能であり、その強固さから制限付きおよび高セキュリティ環境でも適用可能である。
• 標準的なIPおよびネットワークプロトコルの使用により、互換性が確保され、クラウドサービスへのシームレスなアクセスが可能になる。
• 本システムはパフォーマンスとセキュリティの両立を効果的に実現しており、実世界のクラウドデプロイメントに適している。