[论文解读] 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 9

一句话总结

本文提出了一种基于AES-128/192/256和RSA的云计算安全框架，用于数据加密和解密，确保云环境中数据的机密性和完整性。该方法对现代攻击具有强抵抗力，并为分布式云基础设施中的敏感数据提供了强大且长期的安全保障。

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.

研究动机与目标

• 为应对云计算环境中日益增长的强数据机密性需求。
• 评估AES和RSA在保护云中存储和处理数据方面的有效性。
• 提出一种结合对称加密（AES）和非对称加密（RSA）的混合加密方法，以实现最佳性能与安全性。
• 确保对新兴密码学攻击的长期数据保护。
• 为商业和受限云应用中的敏感数据提供实用且可扩展的安全解决方案。

提出的方法

• 本文采用128位、192位或256位密钥长度的AES对云中数据进行对称加密。
• RSA与AES结合使用，以安全地管理并交换加密密钥。
• 加密过程确保了在分布式虚拟化资源中存储和传输期间的数据机密性。
• 系统利用标准IP和网络协议，以保持互操作性和可访问性。
• 通过使用AES增强安全性，该算法以其对密码分析攻击的抵抗能力著称，适用于高安全级别应用。
• 该架构设计用于支持云环境中商业级和军事级的数据保护。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何有效结合AES和RSA以保护云计算环境中的数据？
• RQ2 AES-128/192/256在云存储中对现代密码学攻击提供了何种安全级别？
• RQ3 所提出的混合加密模型能否在云部署中同时确保性能和长期数据机密性？
• RQ4 AES与RSA的集成如何提升虚拟化云基础设施中的数据完整性和访问控制？
• RQ5 该方法在多大程度上满足商业和受限应用中敏感和机密数据的安全需求？

主要发现

• 所提出的基于AES的加密方案提供了高水平的安全性，适用于保护云环境中机密文档。
• AES对各种密码学攻击表现出强抵抗力，可确保未来2至30年内数据的机密性。
• 将RSA与AES集成可实现安全的密钥交换，并显著提升整体系统安全性。
• 由于其稳健性，该方法在商业上可行，适用于受限和高安全级别环境。
• 使用标准IP和网络协议确保了互操作性，并实现了对云服务的无缝访问。
• 该系统有效平衡了性能与安全性，适用于现实世界中的云部署。