第一篇：云制造環(huán)境下基于可信評(píng)價(jià)的云服務(wù)選擇

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云制造環(huán)境下基于可信評(píng)價(jià)的云服務(wù)選擇 作者：魏樂 趙秋云 舒紅平

來源：《計(jì)算機(jī)應(yīng)用》2013年第01期

摘要：針對(duì)云制造環(huán)境下因存在大量功能相同或相似的制造云服務(wù)而導(dǎo)致用戶很難獲得合適云服務(wù)的問題，提出了一種基于可信評(píng)價(jià)的制造云服務(wù)選擇方法。對(duì)問題進(jìn)行了抽象，將可靠性、可用性、時(shí)效性、價(jià)格和誠信度納入可信特征集，并考慮評(píng)價(jià)時(shí)間、評(píng)價(jià)者的誠信度對(duì)可信值的影響，采用加權(quán)平均的方法計(jì)算制造云服務(wù)的整體可信度；在此基礎(chǔ)上，綜合考慮制造云服務(wù)的功能、任務(wù)負(fù)載、當(dāng)前狀態(tài)和物理距離等因素，通過匹配功能、任務(wù)負(fù)載和價(jià)格，并結(jié)合可信評(píng)價(jià)值來指導(dǎo)云服務(wù)的選擇。仿真結(jié)果表明，所提方法能夠有效地識(shí)別云制造環(huán)境下的制造云服務(wù)實(shí)體，可提高交易活動(dòng)的成功率，滿足用戶的功能需求和非功能需求。關(guān)鍵詞：云制造；云服務(wù)；可信評(píng)價(jià)；服務(wù)選擇

第二篇：2015可信云服務(wù)大會(huì)在京召開

2015可信云服務(wù)大會(huì)在京召開

2015年7月30日至31日，以“可信融合、開放創(chuàng)新”為主題的2015可信云服務(wù)大會(huì)在京召開。本次大會(huì)由工業(yè)和信息化部指導(dǎo)，中國信息通信研究院、中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)主辦，數(shù)據(jù)中心聯(lián)盟、云計(jì)算發(fā)展與政策論壇協(xié)辦。

工業(yè)和信息化部總工程師張峰，云計(jì)算發(fā)展與政策論壇名譽(yù)理事長、原信息產(chǎn)業(yè)部部長吳基傳，財(cái)政部政府采購管理辦公室主任王瑛，中國保險(xiǎn)監(jiān)督管理委員會(huì)發(fā)展改革部曹曉英，中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)秘書長楊澤民出席會(huì)議并致辭。大會(huì)主論壇由中國信息通信研究院院長曹淑敏主持，數(shù)據(jù)中心聯(lián)盟理事長、工業(yè)和信息化部通信發(fā)展司副司長陳家春介紹了“可信云服務(wù)認(rèn)證”的總體發(fā)展情況。

張峰在會(huì)上指出，云計(jì)算是推動(dòng)信息技術(shù)能力實(shí)現(xiàn)按需供給，促進(jìn)信息技術(shù)和數(shù)據(jù)資源充分利用的全新業(yè)態(tài)，是信息化發(fā)展的重大變革和必然趨勢(shì)。國務(wù)院印發(fā)了《關(guān)于促進(jìn)云計(jì)算創(chuàng)新發(fā)展培育信息產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)的意見》，提出了云計(jì)算發(fā)展的原則、目標(biāo)、任務(wù)和措施。中國制造2025、“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃也都把云計(jì)算作為基本要素優(yōu)先發(fā)展。作為行業(yè)主管部門，工業(yè)和信息化部一直將云計(jì)算產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新快速發(fā)展作為重點(diǎn)工作持續(xù)推進(jìn)。

張峰表示，我國云計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)四大特征：

一、云計(jì)算產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)快速增長；

二、云計(jì)算成為“互聯(lián)網(wǎng)+”的基礎(chǔ)平臺(tái)，帶動(dòng)相關(guān)環(huán)節(jié)同步發(fā)展；

三、云計(jì)算正在向縱深發(fā)展，政府和金融等重點(diǎn)行業(yè)嘗試擁抱云計(jì)算；

4、我國云計(jì)算和大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍處于初級(jí)階段，業(yè)界各方仍需攜手努力。

張峰對(duì)于可信云服務(wù)認(rèn)證在推動(dòng)云計(jì)算市場(chǎng)信用體系建設(shè)上的發(fā)揮的作用予以了肯定，他說，數(shù)據(jù)中心聯(lián)盟在推動(dòng)云計(jì)算和數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展方做了很多非?！敖拥貧狻钡墓ぷ?，尤其是“可信云服務(wù)認(rèn)證”已經(jīng)得到產(chǎn)業(yè)界的廣泛認(rèn)可。面向未來，數(shù)據(jù)中心聯(lián)盟和云計(jì)算企業(yè)要再接再厲，共同完善云計(jì)算信任體系，不斷深化云計(jì)算行業(yè)應(yīng)用，助力云計(jì)算產(chǎn)業(yè)騰飛。

“我國云計(jì)算產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展、應(yīng)用迅速普及的階段”，吳基傳在大會(huì)上指出，云計(jì)算的發(fā)展帶動(dòng)了信息制造業(yè)、軟件和信息服務(wù)業(yè)的快速發(fā)展。當(dāng)前，我國高度重視并大力推動(dòng)云計(jì)算及產(chǎn)業(yè)發(fā)展?？尚旁品?wù)大會(huì)的召開對(duì)于云計(jì)算技術(shù)的落地，產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步走向成熟起到了積極作用。

曹淑敏指出，推動(dòng)云計(jì)算信用體系建設(shè)已經(jīng)成為業(yè)界共識(shí)。今年1月份，國務(wù)院印發(fā)了《關(guān)于促進(jìn)云計(jì)算創(chuàng)新發(fā)展培育信息產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)的意見》，指出為促進(jìn)我國云計(jì)算創(chuàng)新發(fā)展，積極培育信息產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)，應(yīng)“支持第三方機(jī)構(gòu)開展云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量、可信度和網(wǎng)絡(luò)安全等評(píng)估測(cè)評(píng)工作”，“引導(dǎo)云計(jì)算服務(wù)企業(yè)加強(qiáng)內(nèi)部管理，提升服務(wù)質(zhì)量和誠信水平，逐步建立云計(jì)算信任體系”。數(shù)據(jù)中心聯(lián)盟和云計(jì)算發(fā)展與政策論壇共同推動(dòng)的“可信云服務(wù)評(píng)估”就是構(gòu)建云計(jì)算信用體系的努力和探索。

王瑛指出，政府采購云服務(wù)是降低行政成本，提高行政效率的有效途徑。政府采購作為公共支持管理的手段，應(yīng)當(dāng)在政策和管理方面予以創(chuàng)新，促進(jìn)和支持云計(jì)算發(fā)展。目前，在產(chǎn)業(yè)界第三方機(jī)構(gòu)和政府部門的共同努力下，云計(jì)算服務(wù)在信息的安全性、服務(wù)的規(guī)范性，采購的經(jīng)濟(jì)性三個(gè)方面都取得了較大的進(jìn)展。第一是云計(jì)算相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在不斷完善，第三方機(jī)構(gòu)組織開展了云計(jì)算信任體系的建設(shè)，服務(wù)完善趨于完善?？尚旁普J(rèn)證服務(wù)和企業(yè)數(shù)量在不斷增加，為政府采購規(guī)范的云計(jì)算服務(wù)創(chuàng)新了技術(shù)基礎(chǔ)。第二是財(cái)政配合中央網(wǎng)信辦，明確政府部門應(yīng)用云計(jì)算安全管理責(zé)任不變，數(shù)據(jù)歸屬關(guān)系不變，安全管理標(biāo)準(zhǔn)不變，敏感信息不出境，要求黨政部門采購云計(jì)算在相關(guān)合同及協(xié)議中充分體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全管理的要求。第三是一些部門和地方，通過政府采購云計(jì)算財(cái)務(wù)，改變重產(chǎn)品輕服務(wù)傳統(tǒng)的管理理念，創(chuàng)新了政府信息化建設(shè)運(yùn)營的一個(gè)機(jī)制。

王瑛透露，為了進(jìn)一步促進(jìn)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，落實(shí)2015號(hào)文件，財(cái)政部政府采購管理辦公室準(zhǔn)備從四個(gè)方面推動(dòng)開展政府采購云計(jì)算服務(wù)工作，支持云計(jì)算服務(wù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展：第一是針對(duì)云計(jì)算服務(wù)的不同類型和特點(diǎn)，合理確定計(jì)費(fèi)模式。第二是不斷細(xì)化政府采購，建立和完善政府采購云計(jì)算服務(wù)的需求標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)體系。第三是引導(dǎo)采購人轉(zhuǎn)變理念創(chuàng)新模式。第四是逐步完善綠色采購政策體系。

“云計(jì)算信任體系建設(shè)，必將極大地促進(jìn)我國云計(jì)算產(chǎn)業(yè)的融合創(chuàng)新發(fā)展?！辈軙杂⒃跁?huì)上表示，作為產(chǎn)業(yè)融合創(chuàng)新的一次大膽嘗試，中國信息通信研究院、保險(xiǎn)公司及各大云服務(wù)商在可信云認(rèn)證基礎(chǔ)上，開發(fā)了云計(jì)算服務(wù)責(zé)任保險(xiǎn)——可信云云保險(xiǎn)，這是保險(xiǎn)業(yè)的改革創(chuàng)新，是服務(wù)國家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略的又一次新的嘗試和突破。下一步，保監(jiān)會(huì)將根據(jù)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)部署，探索推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)保險(xiǎn)云服務(wù)平臺(tái)建設(shè)，鼓勵(lì)保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)利用互聯(lián)網(wǎng)拓寬服務(wù)覆蓋面，進(jìn)一步擴(kuò)大互聯(lián)網(wǎng)保險(xiǎn)服務(wù)創(chuàng)新的深度和廣度。

作為本屆大會(huì)的亮點(diǎn)，可信云服務(wù)評(píng)估體系2.0版本發(fā)布，截至目前，共有來自46家云服務(wù)商的96項(xiàng)云服務(wù)通過了“可信云服務(wù)認(rèn)證”。開創(chuàng)“云計(jì)算+保險(xiǎn)”模式的可信云云保險(xiǎn)也在大會(huì)上首次亮相，并現(xiàn)場(chǎng)簽約。幫助用戶比較和甄選云服務(wù)的“可信云服務(wù)網(wǎng)站”成功上線。同時(shí)，大會(huì)還公布了大數(shù)據(jù)性能基準(zhǔn)測(cè)試報(bào)告在內(nèi)的諸多融合創(chuàng)新的項(xiàng)目成果。

為了滿足云計(jì)算縱深發(fā)展的需要，本次大會(huì)設(shè)置了兩大主會(huì)場(chǎng)和12個(gè)分論壇，包括政府采購云和移動(dòng)辦公專場(chǎng)、金融大數(shù)據(jù)與云計(jì)算專場(chǎng)、游戲及互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用云服務(wù)專場(chǎng)、醫(yī)療健康專場(chǎng)、行業(yè)云計(jì)算發(fā)展應(yīng)用專場(chǎng)、云計(jì)算解決方案專場(chǎng)、云保險(xiǎn)專場(chǎng)、云安全專場(chǎng)、云服務(wù)性能及運(yùn)維專場(chǎng)、大數(shù)據(jù)平臺(tái)最佳實(shí)踐專場(chǎng)、云計(jì)算架構(gòu)技術(shù)專場(chǎng)、開源專場(chǎng)。來源：中國信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)

第三篇：淺析基于可驗(yàn)證計(jì)算的可信云計(jì)算優(yōu)秀論文

引 言

云計(jì)算作為一種新興的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算商業(yè)服務(wù)模式，使得用戶可以隨時(shí)在遠(yuǎn)端的云服務(wù)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和運(yùn)行程序.但這種新興的計(jì)算模式在給用戶帶來諸多便利性的同時(shí)，也帶來了一些新的安全挑戰(zhàn).用戶可能擔(dān)心云計(jì)算平臺(tái)本身的安全性，比如云平臺(tái)漏洞和錯(cuò)誤配置、管理員的惡意行為等等，而這都可能直接導(dǎo)致用戶數(shù)據(jù)的完整性和隱私性受到危害，導(dǎo)致用戶應(yīng)用程序無法正確執(zhí)行.這就產(chǎn)生了一個(gè)問題：用戶如何相信云提供商執(zhí)行的程序結(jié)果是正確的?如何確保存儲(chǔ)在遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)的完整性和私密性?檢測(cè)遠(yuǎn)程服務(wù)器返回的結(jié)果是否正確的傳統(tǒng)解決方案有以下幾種：

(1)采用審計(jì)的方法，即隨機(jī)選取服務(wù)器執(zhí)行的一小部分程序進(jìn)行驗(yàn)證，這就可能發(fā)生錯(cuò)誤執(zhí)行的程序沒有被服務(wù)器驗(yàn)證的情況，所以說這種方法必須假設(shè)錯(cuò)誤執(zhí)行的程序的發(fā)生頻率是很小的;

(2)利用可信硬件和遠(yuǎn)程證明來保證遠(yuǎn)程服務(wù)器運(yùn)行的程序是正確的，但是這種方法必須假設(shè)云提供商是完全可信的，由于硬件基礎(chǔ)設(shè)施是在云提供商的控制之下，如果云提供商內(nèi)部人員惡意控制了可信硬件(如CPU、TPM)，就無法保障云提供商運(yùn)行的程序的機(jī)密性和可驗(yàn)證性.而且還需要假設(shè)存在一個(gè)可信鏈，而運(yùn)行時(shí)可信鏈的建立在可信計(jì)算領(lǐng)域依然是一個(gè)難題.事實(shí)上，在實(shí)際的云計(jì)算應(yīng)用場(chǎng)景中這兩個(gè)假設(shè)通常是無法滿足的.在云計(jì)算場(chǎng)景中，用戶無法完全相信云提供商，即使用戶出于聲譽(yù)的考慮相信云提供商本身，也無法相信其內(nèi)部管理人員;

(3)采用冗余計(jì)算的方法，用戶可以讓多個(gè)遠(yuǎn)程服務(wù)器把相同的程序執(zhí)行多次，然后檢測(cè)他們返回的結(jié)果是否一致.但這在云計(jì)算中也是行不通的，云計(jì)算中的軟硬件平臺(tái)配置通常是相同的，而這違背了冗余計(jì)算中錯(cuò)誤必須是不相關(guān)的假設(shè)，且遠(yuǎn)程服務(wù)器很容易竄通，合謀返回一個(gè)錯(cuò)誤的程序執(zhí)行結(jié)果.而可證明數(shù)據(jù)持有(Provable Data Possession，PDP)方法和可恢復(fù)證明(Proof of Retrievability，POR)方法可以用來確保存儲(chǔ)在遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)的完整性，避免云提供商刪除和篡改數(shù)據(jù).相比PDP方法，POR除了能確保數(shù)據(jù)的完整性之外，還能確保數(shù)據(jù)的可恢復(fù)性，但是PDP和POR無法確保在云提供商端執(zhí)行的程序的正確性.另一方面，基于復(fù)雜性理論的交互式證明系統(tǒng)(Interactive Proof system，IPs)和概率可驗(yàn)證證明系統(tǒng)(Probabilistically Checkable Proof system，PCPs)以及密碼學(xué)理論構(gòu)造的可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議能以很高的正確率檢測(cè)出遠(yuǎn)程服務(wù)器返回的程序執(zhí)行結(jié)果是否正確并且不需要對(duì)遠(yuǎn)程服務(wù)器(云提供商)做任何假設(shè).可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議致力于設(shè)計(jì)驗(yàn)證者與證明者之間的協(xié)議，協(xié)議允許在計(jì)算能力上相對(duì)較弱的驗(yàn)證者(如云計(jì)算中的用戶)將其程序發(fā)送到一個(gè)計(jì)算能力強(qiáng)大的，但不可信的證明者(例如云提供商)，并要求證明者執(zhí)行其發(fā)送的程序.所設(shè)計(jì)的協(xié)議應(yīng)確保證明者不但返回程序的執(zhí)行結(jié)果給驗(yàn)證者，并且使得驗(yàn)證者相信這個(gè)程序執(zhí)行結(jié)果是正確的.其主要目標(biāo)是使得服務(wù)器在發(fā)送程序執(zhí)行結(jié)果的同時(shí)提供程序正確執(zhí)行的證據(jù)，而用戶驗(yàn)證證據(jù)的過程必須要比用戶自己執(zhí)行程序的開銷小(當(dāng)然有時(shí)由于資源比如存儲(chǔ)的限制，用戶根本無法自己執(zhí)行程序，在這種情況下是指和假設(shè)用戶有足夠的資源執(zhí)行程序時(shí)的開銷相比要小)。問題描述和協(xié)議設(shè)計(jì)原則問題描述：

驗(yàn)證者V把程序f和輸入變量x發(fā)送給證明者P，P計(jì)算f(x)，并把f(x)賦值給變量y，返回y給V，然后V 和P 以如下方式進(jìn)行交互：

(1)如果y=f(x)，那么P 應(yīng)該能向V 證明y的正確性，即使得V 接受y.其中，證明可以通過回答V 提出的一些問題完成，也可以通過給V 提供一個(gè)證書完成.(2)如果y≠f(x)，V 能以很高的概率拒絕接受y.可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議的設(shè)計(jì)必須滿足3個(gè)基本原則：(1)協(xié)議應(yīng)該使得驗(yàn)證者的開銷比其在本地執(zhí)行程序f(x)的開銷要低，但可以允許證明者為達(dá)到協(xié)議的目標(biāo)產(chǎn)生合理的開銷，因?yàn)樘峁┻\(yùn)行程序的正確性保障本身就需要用戶付出一定的代價(jià)，在云計(jì)算實(shí)際場(chǎng)景中，表現(xiàn)為云提供商可能會(huì)對(duì)需要提供程序正確執(zhí)行證據(jù)的用戶收取額外的費(fèi)用;

(2)不能假設(shè)證明者完全遵守協(xié)議，也就是說證明者可能是惡意的，這和云計(jì)算中不能假設(shè)云提供商是完全可信的實(shí)際場(chǎng)景也是十分吻合的;

(3)f 應(yīng)該是通用程序，然而在具體的協(xié)議設(shè)計(jì)中，可能需要對(duì)f 表示的程序做一些假設(shè)，從而通過限制可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議適用的應(yīng)用程序種類使得協(xié)議的性能達(dá)到實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的要求，但是可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議的設(shè)計(jì)原則依然是盡量能表示通用程序.通常的安全保障工具比如說病毒檢測(cè)關(guān)注的都是不正確的行為的識(shí)別和防范，可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議則有所不同，其不關(guān)心證明者可能的不正確行為，比如犯了什么錯(cuò)誤，出現(xiàn)了什么故障等等，而只關(guān)心其執(zhí)行程序的結(jié)果是否是正確的，卻無法推測(cè)程序錯(cuò)誤執(zhí)行的原因.這和云計(jì)算中用戶對(duì)于程序執(zhí)行的要求也是相符的.協(xié)議流程和關(guān)鍵

3.1 可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議流程

可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議的流程主要包括編譯處理和證明系統(tǒng)，具體流程如圖1所示.首先是編譯處理階段，驗(yàn)證者V 和證明者P 將高級(jí)語言(比如C 語言)編寫的程序轉(zhuǎn)換成一組布爾電路集(根據(jù)協(xié)議的不同，也可以是其他計(jì)算模型比如算術(shù)電路集或者約束集等).接下來，P 和V 進(jìn)行一系列協(xié)議交互，不失一般性，這里用布爾電路集C表示程序f.V 把輸入變量x傳輸給P，P 計(jì)算C，輸出程序執(zhí)行結(jié)果y和C正確執(zhí)行的一組軌跡{C，x，y｝給V，{C，x，y｝也稱為C的一個(gè)可滿足性賦值z(mì).其中，C正確執(zhí)行的一組軌跡是指C的輸入線路被賦值為x，輸出線路被賦值為f(x)時(shí)，電路集中所有電路門的賦值集合.在程序執(zhí)行的過程中，證明者P 獲得了正確計(jì)算電路的執(zhí)行軌跡{C，x，y｝.如果P 聲稱的輸出y是不正確的，即y不等于f(x)，那么對(duì)于{C，x，y｝，就不可能存在一個(gè)有效的執(zhí)行軌跡(電路C正確計(jì)算的一個(gè)證明).因此，如果P 能夠?qū)C，x，y｝構(gòu)建一個(gè)有效的執(zhí)行軌跡，那么就一定能使得驗(yàn)證者V 相信它返回的結(jié)果是正確的.顯然，電路正確計(jì)算過程中的各個(gè)門的賦值本身就能說明存在有效的執(zhí)行軌跡.但是，如果需要V 依次驗(yàn)證所有電路門在計(jì)算電路過程中的值，進(jìn)而確定程序是否正確執(zhí)行，這個(gè)工作量和V 本地執(zhí)行f 是相當(dāng)?shù)?，這就違背了可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議設(shè)計(jì)的基本原則.所以，圖中第步就需要證明者對(duì)程序執(zhí)行軌跡編碼，生成一個(gè)很長的字符串，并使得不同的執(zhí)行軌跡生成的編碼在所有不同的位置的取值是不相同的.這樣，驗(yàn)證者就可以通過檢查隨機(jī)選擇的編碼的特定的位置的取值，來驗(yàn)證執(zhí)行軌跡的有效性，進(jìn)而對(duì)返回的結(jié)果采取特定的測(cè)試來確定證明者返回的結(jié)果是否正確.3.2 可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議的理論依據(jù)

理解可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議的原理和流程關(guān)鍵在于理解兩個(gè)等價(jià)關(guān)系，如3.1節(jié)所述，可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議的流程主要包括編譯處理和證明系統(tǒng).其中，編譯處理階段，編譯器完成高級(jí)語言程序到電路集或者約束集(可以看做方程組)等計(jì)算模型的轉(zhuǎn)化，其實(shí)現(xiàn)的理論依據(jù)在于等價(jià)關(guān)系：程序執(zhí)行的正確性等價(jià)于電路集或者約束集可滿足問題.計(jì)算模型生成原理流程

為了應(yīng)用IPs和PCPs理論構(gòu)造可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議，必須先把高級(jí)語言程序轉(zhuǎn)換成IPs和PCPs 判定器可以接受的計(jì)算模型，比如說電路集和約束集.Cook-Levin 理論表明這種轉(zhuǎn)換理論上是可以的，因?yàn)槿魏纬绦騠 都可以用圖靈機(jī)來模擬，同時(shí)圖靈機(jī)可以轉(zhuǎn)換成布爾電路，且不會(huì)超過程序的步驟.目前可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議中編譯器都是基于Fairplay和Benjamin 編譯器設(shè)計(jì)的，常用的計(jì)算模型主要有電路集和約束集兩種.Fairplay編譯器和通常的硬件編譯器不同，不能使用寄存器，沒有時(shí)序邏輯，通過Fairplay Web 網(wǎng)站可以獲取該編譯器.Fairplay 可以用來把高級(jí)語言編寫的程序編譯成一組布爾電路集，但這種高級(jí)語言并不是通常所說的高級(jí)語言，而是一種類似Pascal或者C 語言的子集的程序語言，稱為(安全函數(shù)定義)SFDL 語言.Benjamin 提出的編譯器繼承并改進(jìn)了Fairplay 編譯器，用于把高級(jí)語言表示的程序編譯成一組約束集.這種編譯器也引入了一種類似SFDL 的高級(jí)程序語言，稱為擴(kuò)展函數(shù)描述BFDL.不失一般性，本文以Benjamin 編譯器為例說明從高級(jí)語言程序(C 語言為例)轉(zhuǎn)化成約束集的原理和工作流程.BFDL 的語法很容易理解，很多地方都是從C和Pascal語言繼承的.BFDL 語言使用C 風(fēng)格的語法，是一種靜態(tài)類型語言，支持類型引用：第一部分是類型聲明，定義將要使用的數(shù)據(jù)類型、支持布爾型、整型、結(jié)構(gòu)體和數(shù)組.可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議分類

5.1 依據(jù)編譯器復(fù)雜程度分類

由第3節(jié)所述，可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議主要流程包括編譯處理和證明系統(tǒng)兩個(gè)階段，所以下文將依據(jù)協(xié)議流程對(duì)不同協(xié)議分類，并說明每種分類的特點(diǎn)和典型協(xié)議.本文提到的協(xié)議中的編譯處理都是直接使用Fairplay和Benjamin編譯器或者對(duì)其改進(jìn)后使用，生成證明系統(tǒng)可以接受的計(jì)算模型.依據(jù)可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議使用的編譯器的復(fù)雜程度，可以分為簡單編譯器的可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議和復(fù)雜編譯器的可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議.簡單的編譯器是指不支持內(nèi)存隨機(jī)存取的編譯器，即不考慮內(nèi)存概念，假設(shè)程序的輸入都來源于驗(yàn)證者.簡單編譯器的可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議包括GKR、CMT、Thaler、Allspice、Pepper、Ginger、Zaatar和Pinocchio等，其中Pinocchio是第一個(gè)直接接受C語言程序的協(xié)議，而其他協(xié)議則需要先將C語言程序轉(zhuǎn)化為另一種指定的高級(jí)語言比如BFDL語言，然后再轉(zhuǎn)化成證明系統(tǒng)可以接受的計(jì)算模型.GKR使用算術(shù)電路作為計(jì)算模型，相比較之前協(xié)議使用的布爾電路減少了程序編譯的開銷.CMT、Thaler、Allspice、Pepper基本沿用了GKR 中的編譯器，且Pepper對(duì)算術(shù)電路進(jìn)行了簡化，Ginger擴(kuò)展了算術(shù)電路模型表示的程序種類，使得模型包含浮點(diǎn)數(shù)類型，不等測(cè)試，邏輯表達(dá)式，條件語句等等，因而使得模型能表示的程序更加接近于通用程序.Allspice編譯器通過增加了一個(gè)靜態(tài)分析器來自動(dòng)確定并運(yùn)行Zaatar或GKR兩個(gè)協(xié)議中效率較高的一個(gè)，增加了協(xié)議的可擴(kuò)展性.復(fù)雜編譯器的可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議包括Pantry和BCGTV.復(fù)雜的編譯器支持內(nèi)存操作，這更符合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景.Pantry中的編譯器改進(jìn)了Zaatar和Pinocchio使用的編譯器，結(jié)合了不可信存儲(chǔ)中使用的技術(shù)，使用Merkle-hash樹來支持內(nèi)存隨機(jī)存取.通過構(gòu)建一個(gè)二叉樹來表示內(nèi)存，二叉樹的每個(gè)葉節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)相應(yīng)內(nèi)存地址的值，每個(gè)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)作用于其子節(jié)點(diǎn)的抗沖突哈希函數(shù)的值.每當(dāng)驗(yàn)證者通過(根節(jié)點(diǎn)值、內(nèi)存地址)二元組訪問一個(gè)內(nèi)存地址(葉節(jié)點(diǎn))時(shí)，證明者可以通過提供沿葉節(jié)點(diǎn)到根節(jié)點(diǎn)“證明路徑”的所有值來“證明”其返回值是正確的.證明者欺騙驗(yàn)證者的唯一方法是通過找到哈希函數(shù)中的沖突.由于Pantry使用的抗沖突哈希函數(shù)的計(jì)算函數(shù)可以有效地表示成約束集，從而使得內(nèi)存操作也可以有效的表示成約束集.如果把內(nèi)存操作也看作普通的程序，就可以實(shí)現(xiàn)包含內(nèi)存操作的程序的可驗(yàn)證計(jì)算了.更重要的是，Pantry支持“遠(yuǎn)程輸入”，這使其能更好的支持MapReduce程序，且在MapReduce程序中為了降低開銷定義了GetBlock和PutBlock兩種元操作來代替構(gòu)造Merklehash樹6 基于交互式證明系統(tǒng)的可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議 本文首先說明交互式證明系統(tǒng)是如何使驗(yàn)證者V確信它接收到的程序執(zhí)行結(jié)果是正確的，.假設(shè)要執(zhí)行的程序是計(jì)算輸入為x 的函數(shù)f.首先，驗(yàn)證者在把輸入x 和f傳輸給證明者，同時(shí)隨機(jī)選取關(guān)于輸入的低階多項(xiàng)式擴(kuò)展函數(shù)的值(比如加權(quán)和)作為秘密s，s不依賴于要執(zhí)行的程序，因此無需在輸入要執(zhí)行的程序之前選取秘密s.接下來，P和V 進(jìn)行一系列交互(d 輪，d 為電路層數(shù))，這些交互的目的在于V 控制并引導(dǎo)P從生成V0(0，0，…，0)=R0遞歸到Vd(Zd)=Rd(從一層的電路門的值的低階多項(xiàng)式擴(kuò)展函數(shù)的某個(gè)點(diǎn)的值遞歸到下一層的電路門的值的低階多項(xiàng)式擴(kuò)展函數(shù)的某個(gè)點(diǎn)的值，其中低階多項(xiàng)式擴(kuò)展函數(shù)是每層的線性組合，如加權(quán)和)，Vd是輸入x的低階多項(xiàng)式擴(kuò)展函數(shù)，V 此時(shí)的任務(wù)就是計(jì)算Vd在特定點(diǎn)Zd的函數(shù)值，并檢測(cè)和P 的回復(fù)是否一致.在這個(gè)過程中，V 發(fā)送給P 詢問向量Zi=(z1，z2，…，zm)，P 計(jì)算Ri=Vi(Zi)，用Ri回復(fù)V 的詢問.這些詢問向量(一共d個(gè))都是相關(guān)的，V 遞歸檢測(cè)P 對(duì)所有詢問向量的回復(fù)是否一致.V 隨機(jī)生成的詢問向量使得P 對(duì)第一個(gè)詢問向量的回復(fù)包含所執(zhí)行的程序f的結(jié)果的聲稱值.同樣的，P 對(duì)最后一個(gè)詢問的回復(fù)包含一個(gè)關(guān)于V 的輸入變量的低階多項(xiàng)式擴(kuò)展函數(shù)的某個(gè)點(diǎn)的值的聲稱Rd.如果P 對(duì)所有向量的回復(fù)都是一致的，且聲稱的值Rd和Rd的真實(shí)值相匹配，然后P 使得V 確信其遵守了協(xié)議，即正確的執(zhí)行了程序，因此接受結(jié)果.否則，V 知道P 在某個(gè)點(diǎn)欺騙它，因此拒絕接受.問題與展望

目前可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議還只是“玩具”系統(tǒng)，由于性能開銷過大，仍無法真正用于通用應(yīng)用程序和云計(jì)算的實(shí)際場(chǎng)景中.本文說這些協(xié)議接近實(shí)際場(chǎng)景，是因?yàn)橄鄬?duì)于相關(guān)理論的直接實(shí)現(xiàn)所產(chǎn)生的開銷來說，這些協(xié)議已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍.在特定構(gòu)造的程序中，這些協(xié)議還是有意義的.而且，在某些需要犧牲性能來換得安全性的場(chǎng)景下，比如在高確保計(jì)算場(chǎng)景中，為了掌握部署在遠(yuǎn)端的機(jī)器的運(yùn)行是否正常，通常愿意花費(fèi)比較大的代價(jià).更幸運(yùn)的是，現(xiàn)有可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議基于性能的考慮要求證明者有大量空閑的CPU周期，驗(yàn)證的程序有多個(gè)不同的實(shí)例(同一程序、不同輸入)，這些和數(shù)據(jù)并行的云計(jì)算場(chǎng)景十分吻合，因而研究可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議，對(duì)于解決引言中提出的云計(jì)算中的程序執(zhí)行的可信問題從而構(gòu)建可信的云計(jì)算是有意義的.然而，可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議領(lǐng)域以及其構(gòu)建可信云計(jì)算領(lǐng)域在以下幾個(gè)方面還有待進(jìn)一步的研究：

(1)相關(guān)的理論工具還有待于進(jìn)一步改進(jìn).一方面需要通過理論工具的研究和改進(jìn)來降低驗(yàn)證者和證明者的開銷，尤其是要把證明者的開銷降低到一個(gè)合理的范圍，使得協(xié)議真正能用于實(shí)際的場(chǎng)景中.驗(yàn)證者的開銷可以分為固定的開銷(可以分?jǐn)?，通常指每個(gè)程序或者每次批處理的初始階段的開銷)和可變的開銷(程序的每個(gè)實(shí)例的驗(yàn)證開銷).研究如何降低驗(yàn)證者的可變開銷，研究能否使用密碼學(xué)操作和復(fù)雜的理論工具來降低或取消驗(yàn)證者初始階段的開銷.改進(jìn)基于無預(yù)處理的論證系統(tǒng)的可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議，使得其能用于實(shí)際場(chǎng)景.另一方面，研究利用理論工具來建立更加合理的計(jì)算模型，用于高效的表示通用程序，從而提高協(xié)議的效率.目前的系統(tǒng)要不不能很好的處理循環(huán)結(jié)構(gòu)，要不就是編譯的代價(jià)太高無法實(shí)用.BCGTV協(xié)議可以處理獨(dú)立于數(shù)據(jù)的循環(huán)的程序，但是其對(duì)于程序轉(zhuǎn)化成特殊的電路模型引入了過大的開銷.BCGTV和Pantry協(xié)議可以處理包含RAM 的程序，但是Pantry協(xié)議對(duì)內(nèi)存操作轉(zhuǎn)換成約束集也引入了過大的開銷(目前，在T 機(jī)器運(yùn)行的一些計(jì)算機(jī)程序原本需要T 步，轉(zhuǎn)換成由電路計(jì)算遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過T 步).有必要改進(jìn)這兩種計(jì)算模型使得其既可以很好的處理循環(huán)結(jié)構(gòu)和RAM，又不至于引入過大的開銷.或者設(shè)計(jì)新的更加高效的計(jì)算模型來表示通用計(jì)算.(2)在系統(tǒng)和編程語言方面值得研究.針對(duì)已有的電路和約束計(jì)算模型，設(shè)計(jì)定制的高級(jí)程序語言，降低程序到計(jì)算模型的轉(zhuǎn)化開銷.目前，一些可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議編譯處理和證明系統(tǒng)的工作已經(jīng)有所交叉，而且很多協(xié)議在并行計(jì)算中性能更優(yōu)，由于計(jì)算模型的高效轉(zhuǎn)化，可以使得驗(yàn)證的效率提高.所以設(shè)計(jì)一整套相應(yīng)的高級(jí)語言程序、計(jì)算模型、驗(yàn)證機(jī)器十分必要.目前還沒有協(xié)議在真實(shí)的云計(jì)算場(chǎng)景中測(cè)試，開發(fā)適用于云計(jì)算實(shí)際場(chǎng)景的支持并發(fā)、訪問控制、合理結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的可驗(yàn)證計(jì)算，使得協(xié)議支持多用戶數(shù)據(jù)庫，才能更好的構(gòu)建可信的云計(jì)算.(3)改變協(xié)議的目標(biāo)和原則，減少可驗(yàn)證計(jì)算

協(xié)議的限制條件，比如可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議的無條件假設(shè)，即除了密碼學(xué)假設(shè)之外不做任何其他假設(shè).如果假設(shè)多個(gè)證明者之間不能相互交互、合謀，那么多證明協(xié)議相對(duì)單證明者的開銷則降低很多.實(shí)際上，如果假設(shè)兩個(gè)證明者至少有一個(gè)是計(jì)算正確的，就可以使得很多協(xié)議能用于特定構(gòu)造的場(chǎng)景中.(4)增加安全相關(guān)的屬性用于構(gòu)建可信的云計(jì)算

Pinocchio、Pantry協(xié)議說明了在證明者對(duì)驗(yàn)證者隱藏詢問信息的場(chǎng)景下的簡單應(yīng)用，還有很多地方值得研究，比如說提供隱私相關(guān)的其他安全屬性，可以用來保護(hù)云計(jì)算用戶的隱私.再比如說公開可驗(yàn)證性的特性使得任何擁有密碼的用戶都可以驗(yàn)證其可信性，這為第3方審計(jì)來保證云計(jì)算的可信性提供了良好的思路.可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議把復(fù)雜的密碼學(xué)和理論計(jì)算機(jī)科學(xué)的研究成果用于實(shí)際本身就具有里程碑的意義.基于證據(jù)的可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議是一個(gè)趨勢(shì)，這不僅使理論應(yīng)用于實(shí)際，而且開創(chuàng)了理論計(jì)算機(jī)新的研究領(lǐng)域.雖然可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議的性能和在云計(jì)算實(shí)際場(chǎng)景中的部署還有一定的距離.但是以當(dāng)前的研究節(jié)奏，相信不久的將來，就會(huì)有基于證據(jù)的可驗(yàn)證計(jì)算協(xié)議應(yīng)用到云計(jì)算的真實(shí)場(chǎng)景中.而且，可驗(yàn)證計(jì)算的潛力很大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只是云計(jì)算.如果這個(gè)領(lǐng)域的研究性能降低到合理的范圍，除了驗(yàn)證云計(jì)算之外，還有更大的價(jià)值.將會(huì)有新的方法來構(gòu)建協(xié)議，在任何一個(gè)模塊為另一個(gè)模塊執(zhí)行程序的場(chǎng)景中都可以應(yīng)用.包括微觀層面(micro level)，如果CPU可以驗(yàn)證GPU，則可以消除硬件錯(cuò)誤;宏觀層面(macro level)分布式計(jì)算將基于不同的可信假設(shè)構(gòu)建.而且，隨著計(jì)算能力的增加和計(jì)算成本的下降，原本無法實(shí)踐的協(xié)議也可以用于實(shí)際場(chǎng)景中.

第四篇：云計(jì)算環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究

云計(jì)算環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及應(yīng)用，使得人們生活內(nèi)容更加豐富多彩，并且從根本上改變了人們傳統(tǒng)的生活習(xí)慣，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為日常生活中不可或缺的組成部分。特別是在云計(jì)算環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步中所發(fā)揮的作用更是與日俱增。如何更好的把握時(shí)代脈搏，創(chuàng)新研發(fā)符合世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為當(dāng)前研究領(lǐng)域重要課題之一。為此，本文將針對(duì)當(dāng)前云計(jì)算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)新挑戰(zhàn)作為切入點(diǎn)，深入分析并探尋未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展方向，以豐富現(xiàn)有研究成果，推動(dòng)相關(guān)研究進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；國民經(jīng)濟(jì)；社會(huì)進(jìn)步；時(shí)代脈搏

前言：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展可以說是日新月異，自從上個(gè)世紀(jì)40年代中期計(jì)算機(jī)誕生以來，網(wǎng)絡(luò)逐步成為日常生活中的重要娛樂方式。云計(jì)算通過虛擬化技術(shù)、分布式計(jì)算等方式將網(wǎng)絡(luò)信息資源整合，形成一個(gè)資源池，動(dòng)態(tài)的將網(wǎng)絡(luò)資源分配給具有使用需求的用戶，繼而創(chuàng)造良好的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益的一種服務(wù)模式，并且隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化趨勢(shì)不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)資源在各國競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)揮的作用愈加明顯。因此，如何應(yīng)用更新、更具前瞻性的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來搶占市場(chǎng)先機(jī)，壯大本國相關(guān)產(chǎn)業(yè)成為一個(gè)不容忽視的問題。1 云計(jì)算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)技術(shù)面臨的新挑戰(zhàn)解析 1.1海量數(shù)據(jù)信息對(duì)寬帶及延遲提出更高要求

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)正以飛速發(fā)展，人們每天都可以從中感受出網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的變化。特別是在云計(jì)算環(huán)境下，個(gè)人信息、企業(yè)及政府職能部門敏感數(shù)據(jù)通過云存儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)行保存已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的主流趨勢(shì)。然而，由于網(wǎng)絡(luò)的觸角已經(jīng)延伸至社會(huì)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)生活的方方面面，每天互聯(lián)網(wǎng)中都會(huì)生成海量的數(shù)據(jù)信息，并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸方式上傳至云端進(jìn)行存儲(chǔ)。在此過程中，受到網(wǎng)絡(luò)延遲以及寬帶帶寬的影響，敏感數(shù)據(jù)容易發(fā)生丟失或者損害，造成用戶無法正常使用，并且相關(guān)數(shù)據(jù)恢復(fù)難度較大，造成了一定的不利影響。因此，云計(jì)算環(huán)境下，海量數(shù)據(jù)面前，網(wǎng)絡(luò)延遲以及寬帶帶寬問題已經(jīng)成為限制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的重要因素，由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)安全數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問題亟待解決。1.2二層網(wǎng)絡(luò)亟待建立

眾所周知，由于采用虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移技術(shù)能夠使得數(shù)據(jù)中心的操作具有更大的靈活性及快捷性，大幅提升其工作效率而被廣泛認(rèn)可及接受，成為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中應(yīng)用范圍較廣的一種應(yīng)用技術(shù)。然而，當(dāng)前采用的虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移技術(shù)無法改變虛擬機(jī)的IP地址、MAC地址，帶來的最明顯問題即在于當(dāng)虛擬機(jī)發(fā)生遷移之后，虛擬機(jī)自身原有網(wǎng)絡(luò)配置將與新環(huán)境無法適應(yīng)，正常通信得不到有效保障，因而最終釀成業(yè)務(wù)連續(xù)性受到影響的不利結(jié)果。因而，云計(jì)算環(huán)境下要想實(shí)現(xiàn)跨域場(chǎng)情境下的虛擬機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，就需要將所有發(fā)生動(dòng)態(tài)遷移的虛擬機(jī)納入到一個(gè)統(tǒng)一的二層網(wǎng)絡(luò)中，以滿足用戶的上網(wǎng)需求。而二層網(wǎng)絡(luò)的建立在目前尚未展開，進(jìn)一步降低了云計(jì)算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所帶來的便利性。2 云計(jì)算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究方向

針對(duì)云計(jì)算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)，本文在綜合總結(jié)了國內(nèi)外關(guān)于該領(lǐng)域及該可以的研究成果后，總結(jié)出了如下幾方面網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研發(fā)應(yīng)用方向，以供相關(guān)研究借鑒參考。2.1接入技術(shù)

接入技術(shù)被業(yè)界形象的稱之為“最后一公里”技術(shù)，意指本地網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商與用戶之間的一段連接[1]。當(dāng)前應(yīng)用前景比較明朗的接入技術(shù)如下：

2.1.1ADSL ADSL又被稱作為非對(duì)稱數(shù)字用戶線，是DSL家族系列中應(yīng)用范圍最廣的一種，除了ADSL外，其他DSL接入技術(shù)包括：HDSL、VDSL、IDSL等。ADSL主要是利用現(xiàn)有的電話雙絞線作為網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)慕橘|(zhì)，具有成本低廉等優(yōu)勢(shì)，經(jīng)過不斷豐富及完善，當(dāng)前ADSL傳輸峰值已經(jīng)達(dá)到了115Kbps，完全能夠滿足企事業(yè)單位、政府職能部門、個(gè)人用戶的使用需求。并且ADSL的非對(duì)稱性與終端用戶的網(wǎng)絡(luò)訪問特點(diǎn)具有較為明顯的一致性：個(gè)人用戶多數(shù)應(yīng)用都是以客戶方式從網(wǎng)上去獲取數(shù)據(jù)，如WWW、FTP，只在個(gè)別時(shí)候才向網(wǎng)絡(luò)大量發(fā)送數(shù)據(jù)，如發(fā)送附帶多媒體信息的電子郵件，因此下行數(shù)據(jù)量大、上行數(shù)據(jù)量小。隨著固定電話走入千家萬戶，ADSL的應(yīng)用前景將會(huì)更加明顯，其技術(shù)改進(jìn)方向也集中于提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率及穩(wěn)定性等方面。

2.1.2線纜調(diào)制解調(diào)器 線纜調(diào)制解調(diào)器的客戶群體主要集中于家庭用戶，是在當(dāng)前電纜基礎(chǔ)上將分配網(wǎng)絡(luò)的主干部分改為光纜通信，繼而在各個(gè)節(jié)點(diǎn)位置實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)化，再經(jīng)由通州電纜將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸至用戶家里。線纜調(diào)制解調(diào)器可以廣泛應(yīng)用于Internet訪問、電視節(jié)目點(diǎn)播、數(shù)據(jù)電話等拓展業(yè)務(wù)，其市場(chǎng)應(yīng)用前景極其廣闊。當(dāng)前現(xiàn)有技術(shù)條件下Internet訪問的最高峰值可以達(dá)到30Mbps，而上行速率可到到2M左右。盡管線纜調(diào)制解調(diào)器是一個(gè)共享網(wǎng)絡(luò)，隨著用戶的增加、寬帶及節(jié)點(diǎn)數(shù)量的激增而會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)延遲現(xiàn)象，但是其較高的帶寬在目前尚可以滿足用戶使用需求，其所享受的寬帶資源仍然是所有接入技術(shù)中最高的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方式。

2.1.3無線接入技術(shù)（WLAN）

無線接入技術(shù)是近些年來隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)快速發(fā)展而形成的一種新型數(shù)據(jù)傳輸、通訊方式。相較于ADSL、線纜調(diào)制解調(diào)器，無線接入技術(shù)是通過無限介質(zhì)將用戶與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相連接，以實(shí)現(xiàn)用戶與網(wǎng)絡(luò)間無障礙數(shù)據(jù)惜惜傳遞的目的，其需要遵循一定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，并且該協(xié)議內(nèi)容也成為無線接入技術(shù)的核心及關(guān)鍵內(nèi)容[2]。其最明顯的特征即為可以向用戶提供實(shí)時(shí)的移動(dòng)接入業(yè)務(wù)，不管用戶是在鬧市區(qū)還是鄉(xiāng)村郊外，隨時(shí)可以將自身感觸、心得體會(huì)上傳至網(wǎng)絡(luò)空間，網(wǎng)絡(luò)共享具有極大的便利性，因而該技術(shù)成為當(dāng)下網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究中的重要領(lǐng)域及方向，是今后網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)開展的重要保障之一。2.2IPv6技術(shù)

虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移技術(shù)不能改變IP地址、MAC地址的問題已經(jīng)困擾人們多時(shí)，該問題的存在使得移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用受到很大程度影響，加劇了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商與用戶之間的對(duì)立形勢(shì)。IPv6技術(shù)的出現(xiàn)幾乎完美的解決地址不能及時(shí)變更的問題，使得網(wǎng)絡(luò)連接更加快捷。當(dāng)前IPv6技術(shù)為用戶提供了128位的IP地址，使得地址數(shù)量得到大幅提升，有效的解決了IP地址資源危機(jī)。并且其所使用的“可聚集全球統(tǒng)一計(jì)算地址”構(gòu)造與當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)較為一致，使得線纜調(diào)制解調(diào)器能夠最大化發(fā)揮功用[3]。但是當(dāng)前IPv6技術(shù)的應(yīng)用尚無法廣泛推廣，主要原因在于其升級(jí)存在諸多困難。因此，IPv6技術(shù)今后研究的重點(diǎn)方向即為構(gòu)建以下三種機(jī)制：兼容IPv4的IPv6地址、雙IP協(xié)議棧和基于IPv4隧道的IPv6。結(jié)論：綜上所述，云計(jì)算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究領(lǐng)域在當(dāng)前乃至今后一段時(shí)期內(nèi)主要集中于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)及動(dòng)態(tài)地址分配技術(shù)兩個(gè)方面。本文中所分析的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究內(nèi)容比較切合實(shí)際應(yīng)用需求，對(duì)研究工作能夠起到一定的指導(dǎo)作用，希望通過本文能夠促使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究邁上一個(gè)更高的發(fā)展階段。參考文獻(xiàn)：

[1]周志勇.云計(jì)算環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)發(fā)展研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2014，12（25）:40-41.[2]宋焱宏.云計(jì)算環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2014，25（08）:178-179.[3]王麗敏.云計(jì)算環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)信息資源管理[J].信息與電腦(理論版)，2014，33（10）:92-93.

第五篇：淺談云計(jì)算環(huán)境下的隱私權(quán)保護(hù)

淺談云計(jì)算環(huán)境下的隱私權(quán)保護(hù)

崔之武 孟光勝

（河南科技大學(xué)林業(yè)職業(yè)學(xué)院河南洛陽 471002）

[摘要] 云計(jì)算是當(dāng)前計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。它的出現(xiàn)宣告了低成本提供超級(jí)計(jì)算時(shí)代的到來。云計(jì)算將改變?nèi)藗儷@取信息、分享內(nèi)容和互相溝通的方式。此文闡述了云計(jì)算的簡史、概念、特點(diǎn)、現(xiàn)狀、保護(hù)、應(yīng)用和發(fā)展前景，并對(duì)云計(jì)算的發(fā)展及前景進(jìn)行了分析。云計(jì)算受到產(chǎn)業(yè)界的極大推崇并推出了一系列基于云計(jì)算平臺(tái)的服務(wù)。但在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的云計(jì)算服務(wù)中，安全問題一直令人擔(dān)憂，以至于使得安全和隱私問題成為云計(jì)算普及過程中面臨的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。文章主要探討云計(jì)算的隱私問題。在概述網(wǎng)絡(luò)隱私權(quán)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，指出了云計(jì)算環(huán)境下隱私的特殊性，分別從客戶端、網(wǎng)絡(luò)傳輸、服務(wù)器端三個(gè)方面闡述了網(wǎng)絡(luò)隱私權(quán)存在的安全隱患。最后，從法律、技術(shù)、監(jiān)管等方面分析了云計(jì)算環(huán)境下隱私權(quán)保護(hù)的方案。

關(guān)鍵詞： 云計(jì)算特點(diǎn)，云計(jì)算保護(hù)，云計(jì)算應(yīng)用，云安全

云計(jì)算

云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的超級(jí)計(jì)算模式。它將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上,使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和各種軟件服務(wù)。云計(jì)算實(shí)質(zhì)上是通過互聯(lián)網(wǎng)訪問應(yīng)用和服務(wù),而這些應(yīng)用或者服務(wù)通常不是運(yùn)行在自己的服務(wù)器上,而是由第三方提供。它的目標(biāo)是把一切都拿到網(wǎng)絡(luò)上,云就是網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)。云計(jì)算依靠強(qiáng)大的計(jì)算能力,使得成千上萬的終端用戶不擔(dān)心所使用的計(jì)算技術(shù)和接入的方式等,都能夠進(jìn)行有效的依靠網(wǎng)絡(luò)連接起來的硬件平臺(tái)的計(jì)算能力來實(shí)施多種應(yīng)用。云計(jì)算的新穎之處在于它幾乎可以提供無限的廉價(jià)存儲(chǔ)和計(jì)算能力。

1．云計(jì)算的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)(1)服務(wù)提供的多元性。云就是龐大的計(jì)算機(jī)群,具備極高的計(jì)算、存儲(chǔ)能力,能夠完成單機(jī)所完不成的海量計(jì)算、存儲(chǔ)等工作。云將調(diào)用云中的計(jì)算機(jī)群,使用基于海量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來搜索網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)庫資源,并運(yùn)用各種方法為用戶反饋出盡可能詳盡、準(zhǔn)確的結(jié)果,極大的擴(kuò)展了而不是傳統(tǒng)意義上的基于某個(gè)具體服務(wù)器為用戶提供相應(yīng)服務(wù)的工作模式;同時(shí)云中的計(jì)算機(jī)可以通過相應(yīng)技術(shù)保持網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫信息的及時(shí)更新,用以保證用戶服務(wù)的快速、準(zhǔn)確。(2)使用的便捷性。在云計(jì)算模式中所有應(yīng)用和服務(wù)請(qǐng)求的數(shù)據(jù)資源均存儲(chǔ)在云中,用戶可以在任意場(chǎng)合、時(shí)間通過網(wǎng)絡(luò)接入云平臺(tái),使用統(tǒng)一的云服務(wù),按照自身的需求獲取所需信息,并可以實(shí)現(xiàn)不同終端、設(shè)備間的數(shù)據(jù)與應(yīng)用共享,為工作帶來極大的便利和效率。(3服務(wù)的安全性。分布式系統(tǒng)具有高度容錯(cuò)機(jī)制,云計(jì)算作為分布式處理技術(shù)的發(fā)展,依托據(jù)存儲(chǔ)中心可以實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格、有效的控制、配置與管理,具有更好的可靠性、安全性和連接性能,同時(shí)高度集中化的數(shù)據(jù)管理、嚴(yán)格的權(quán)限管理策略可以讓用戶避免數(shù)據(jù)丟失、病毒入侵等麻煩。(4)用戶端設(shè)備成本低性。由于云計(jì)算模式下大量的計(jì)算及存儲(chǔ)工作都被放到了網(wǎng)絡(luò)上,作為個(gè)人的用戶端就完全可以簡化到只有一個(gè)瀏覽器了。云計(jì)算模式中用戶只需通過網(wǎng)絡(luò)使用服務(wù)商所提供的相關(guān)服務(wù),并按實(shí)際使用情況付費(fèi),具體的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件配置、設(shè)備運(yùn)行維護(hù)開支和服務(wù)器系統(tǒng)軟、硬件升級(jí)都由云服務(wù)提供商來完成。云計(jì)算的端設(shè)

備和現(xiàn)在的PC機(jī)相比,云計(jì)算終端功耗低,成本低廉,終端用戶使用簡單,維護(hù)方便。

2．云計(jì)算的現(xiàn)狀

云計(jì)算是個(gè)熱度很高的新名詞，由于它是多種技術(shù)混合演進(jìn)的結(jié)果，其成熟度較高，又有大公司推動(dòng)，發(fā)展極為迅速。Amazon、Google、IBM、微軟和Yahoo等大公司是云計(jì)算的先行者。2008年5月10日，IBM在中國無錫太湖新城科教產(chǎn)業(yè)園建立的中國第一個(gè)云計(jì)算中心投入運(yùn)營。2008年6月24日，IBM在北京IBM中國創(chuàng)新中心成立了第二家中國的云計(jì)算中心——IBM大中華區(qū)云計(jì)算中心；2008年11月28日，廣東電子工業(yè)研究院與東莞松山湖科技產(chǎn)業(yè)園管委會(huì)簽約，廣東電子工業(yè)研究院將在東莞松山湖投資2億元建立云計(jì)算平臺(tái)；中移動(dòng)董事長兼CEO王建宙認(rèn)為云計(jì)算和互聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)化是未來發(fā)展方向。

3、淺談云計(jì)算環(huán)境下的隱私權(quán)保護(hù)

目前，云計(jì)算受到產(chǎn)業(yè)界的極大推崇并推出了一系列基于云計(jì)算平臺(tái)的服務(wù)。但在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的云計(jì)算服務(wù)中，安全問題一直令人擔(dān)憂，以至于使得安全和隱私問題成為云計(jì)算普及過程中面臨的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。

3．1云計(jì)算環(huán)境下的隱私

關(guān)于網(wǎng)絡(luò)隱私權(quán)，有的學(xué)者認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)隱私權(quán)是指公民在網(wǎng)絡(luò)上的個(gè)人數(shù)據(jù)信息、隱私空間和網(wǎng)絡(luò)生活安寧受法律保護(hù)，禁止他人非法知悉、侵?jǐn)_、傳播或利用的權(quán)利。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們的日常生活對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴越來越強(qiáng)。但是，網(wǎng)絡(luò)為人們的生活帶來巨大的便利同時(shí)，也為隱私權(quán)保護(hù)帶來了挑戰(zhàn)，通過互聯(lián)網(wǎng)來披露、公開或傳播他人隱私的行為越來越多(如引起廣泛關(guān)注或日“嚴(yán)重關(guān)切”的“人肉搜索”就直接探測(cè)個(gè)人隱私)。這些行為的原因是多方面，有的是為了公眾利益，也有的是由于經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)而獲取網(wǎng)絡(luò)隱私的商業(yè)價(jià)值，還有的是為了個(gè)人精神的自我滿足等等。

3．2云計(jì)算環(huán)境下隱私權(quán)的特點(diǎn)

云計(jì)算環(huán)境下的隱私權(quán)面臨的問題具有網(wǎng)絡(luò)隱私權(quán)問題的一切特征，并增加了由于云計(jì)算環(huán)境所帶來的新的特點(diǎn)，從資源管理的角度看，隱私權(quán)的特點(diǎn)可以概括為動(dòng)態(tài)、智能、隨需，即對(duì)資源合理的掌控與分配幾個(gè)方面。

3．3云計(jì)算環(huán)境下隱私安全隱患環(huán)節(jié)分析

云計(jì)算的核心目標(biāo)是提供安全可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。為保證高可用、高可靠和經(jīng)濟(jì)性，云計(jì)算采用分布式存儲(chǔ)的方式來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，采用冗余存儲(chǔ)的方式來保證存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的可靠性.另外，云計(jì)算系統(tǒng)需要同時(shí)滿足大量用戶的需求，并行地為大量用戶提供服務(wù).因此，云計(jì)算的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)必須具有高吞吐率和高傳輸率的特點(diǎn)。未來的發(fā)展將集中在超大規(guī)模的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)加密和安全性保證、以及繼續(xù)提高I/O速率等方面.但在這種新的模式下，用戶的數(shù)據(jù)不是存儲(chǔ)在本地計(jì)算機(jī)上，而是存儲(chǔ)在防火墻之外的遠(yuǎn)程服務(wù)器中，這增加了數(shù)據(jù)保密性的隱憂。云計(jì)算是以現(xiàn)有的分布式網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的，網(wǎng)絡(luò)上的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都可以被認(rèn)為是一個(gè)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)以后，就成為互聯(lián)網(wǎng)的一部分，如果沒有有效的安全保護(hù)，“云”中的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都可以通過一定的手段訪問到其他節(jié)點(diǎn)。比如一些商業(yè)性的公司利用cookies窺探用戶上網(wǎng)的活動(dòng)、瀏覽過的網(wǎng)頁;利用僵尸程序(bot程序)實(shí)現(xiàn)對(duì)別的電腦的控制;掌握用戶在云中使用了哪些服務(wù)等，可以說用戶的任何操作都會(huì)在自己的電腦上留下痕跡，并可以通過一定的途徑獲得。云計(jì)算的特點(diǎn)是對(duì)海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、讀取后進(jìn)行大量的分析，數(shù)據(jù)的讀操作頻率遠(yuǎn)大于數(shù)據(jù)的更新頻率，云中的數(shù)據(jù)管理是一種讀優(yōu)化的數(shù)據(jù)管理。由于云計(jì)算采用列存儲(chǔ)的方式管理數(shù)據(jù)，如何提高數(shù)據(jù)的更新速率以及進(jìn)一步提高隨機(jī)讀速率是未來的數(shù)據(jù)管理技術(shù)必須解決的問題。

3．4網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)碾[私安全問題

當(dāng)用戶使用云計(jì)算服務(wù)時(shí)，可以直接像調(diào)用本地資源一樣方便，而網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^程是必不可少的，如果由于技術(shù)原因?qū)е路?wù)中斷，幾乎所有的數(shù)據(jù)都存放在云中，用戶也只能束手無策。網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆€(wěn)定和安全是云計(jì)算普及要關(guān)注的重要問題。

3．5服務(wù)器端隱私安全問題

目前，云計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，國外研究機(jī)構(gòu)Gartner發(fā)布的一篇名為《云計(jì)算安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估》的報(bào)告中，列出了云計(jì)算技術(shù)存在的七大風(fēng)險(xiǎn)，即：特權(quán)用戶的接人;可審查性;數(shù)據(jù)位置;數(shù)據(jù)隔離;數(shù)據(jù)恢復(fù);調(diào)查支持;長期生存性。從這七大風(fēng)險(xiǎn)中可以清楚地看出，云計(jì)算的隱私安全問題大部分在服務(wù)器端。將保存在本地、為自己所掌控的數(shù)據(jù)交給一個(gè)外部的云計(jì)算存儲(chǔ)服務(wù)中心，這樣一個(gè)改變讓人不得不考慮數(shù)據(jù)的安全和保密問題.然而，如同早已習(xí)慣地將錢存在銀行一樣，未來的數(shù)據(jù)銀行也必將會(huì)出現(xiàn)。其實(shí)，技術(shù)還不是最主要的障礙，制度、法規(guī)、誠信、習(xí)慣、觀念等等這些非技術(shù)的因素反而將成為其主要因素.在云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)中還應(yīng)考慮“云安全”問題，“云安全”作為云計(jì)算技術(shù)的一種應(yīng)用，其實(shí)質(zhì)是通過安全廠商自建的數(shù)據(jù)中心這個(gè)“云”與位于用戶的客戶端相互合作，共同對(duì)用戶訪問Web內(nèi)容進(jìn)行防護(hù)，通過“云”對(duì)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行掃描，對(duì)有毒網(wǎng)頁進(jìn)行標(biāo)記.其具體操作流程是用戶在訪問網(wǎng)頁之前，先與“云”取得聯(lián)系，如果網(wǎng)頁安全就順利訪問，否則就終止行為。另外服務(wù)器端隱私權(quán)存在問題，比如：(1)用戶管理。(2)存儲(chǔ)安全。一旦將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云中，對(duì)數(shù)據(jù)的控制權(quán)就轉(zhuǎn)移到了云計(jì)算提供商手中，某些不法商業(yè)機(jī)構(gòu)有可能強(qiáng)迫(或以不正當(dāng)手段換取)云計(jì)算提供商檢查用戶記錄，以獲取客戶的隱私資料。在云計(jì)算環(huán)境下，所有數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和操作都要涉及到“云端”的資源，安全由云計(jì)算提供商負(fù)責(zé)，對(duì)他們的監(jiān)管和審計(jì)顯得尤為重要。首先，云計(jì)算為客戶提供的服務(wù)難以達(dá)到完全的透明。其次，云計(jì)算服務(wù)法律保障有待完善。因此，客戶在選擇云計(jì)算服務(wù)時(shí)，要充分考慮服務(wù)的質(zhì)量，同時(shí)，云計(jì)算服務(wù)提供商也要根據(jù)各地隱私法律的不同，提供權(quán)限不同的隱私保護(hù)。

3．6云計(jì)算環(huán)境下隱私權(quán)保護(hù)的對(duì)策分析

從上述的有關(guān)網(wǎng)絡(luò)隱私的安全隱患分析來看，隱私權(quán)保護(hù)問題是云計(jì)算發(fā)展的一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。實(shí)際上，對(duì)于隱私權(quán)的保護(hù)，通過單一的手段是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要有一個(gè)完備的體系，涉及多個(gè)層面，我們可以從以下幾方面進(jìn)行初步地分析：第一、完善立法及相關(guān)的法律制度，為了適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要，更好的保護(hù)網(wǎng)絡(luò)隱私權(quán)，立法機(jī)關(guān)應(yīng)盡快加強(qiáng)隱私權(quán)方面的相關(guān)立法，明確隱私權(quán)的法律地位，建立一套完善的網(wǎng)絡(luò)隱私權(quán)保護(hù)體系。加強(qiáng)執(zhí)法力度，做到違法必究，而在隱私的公開方面，應(yīng)該遵循“不公開是原則，公開是例外”。第二、運(yùn)用隱私增強(qiáng)技術(shù)。當(dāng)前研究的隱私保障的主要技術(shù)還有數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)擾亂技術(shù)、數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)等。第三，云計(jì)算與可信計(jì)算結(jié)合保證云安全的有效措施。第四、設(shè)立監(jiān)管機(jī)構(gòu)，要實(shí)現(xiàn)對(duì)云計(jì)算服務(wù)的有效監(jiān)管，可設(shè)立以政府為主導(dǎo)的可信的第三方監(jiān)管機(jī)構(gòu)。第三方監(jiān)管機(jī)構(gòu)除了進(jìn)行監(jiān)督與管理外，還可對(duì)云服務(wù)提供商進(jìn)行審計(jì)、評(píng)估等。

4、小結(jié)

云計(jì)算能為信息化提供所需的基礎(chǔ)設(shè)施和軟件環(huán)境,幫助擺脫資金不足、專業(yè)技術(shù)人員匱乏等各種困擾,其在教學(xué)、科研中的應(yīng)用前景十分廣闊。云計(jì)算的發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)呈現(xiàn),一定會(huì)為科研等方面的提升貢獻(xiàn)出自己的力量，但是由于云計(jì)算環(huán)境下的數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器的依賴，隱私問題尤其是服務(wù)器端隱私的問題比網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下更加突出，隱私權(quán)保護(hù)問題雖是云計(jì)算普及過程中需要解決的一大難題，但隨著云計(jì)算的發(fā)展及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的成熟，相信隱私權(quán)會(huì)得到更好地保護(hù)。

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[3] [中國云計(jì)算網(wǎng)。http://004km.cn/wiki/Cloud_computing? 地址：河南省洛陽中州東路2號(hào)河南科技大學(xué)林業(yè)職業(yè)學(xué)院

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