پروژه بررسی امنیت در رایانش ابری پژوهشی کامل می باشد و در 5 فصل تنظیم شده است. شما میتوانید فهرست مطالب پروژه را در ادامه مشاهده نمایید.

پروژه بصورت فایل قابل ویرایش ورد(WORD) در 128 برگه برای رشته کامپیوتر و IT در پایین همین صفحه قابل دانلود میباشد. شایسته یادآوری است که پروژه از ابتدا تا پایان ویرایش وتنظیم , سکشن بندی (section) وfootnote نویسی و فهرست گذاری اتوماتیک کامل شده وآماده تحویل یا کپی برداری از مطالب مفید آن است.

بلافاصله بعد از پرداخت و خرید ، لینک دانلود نمایش داده می شود، علاوه بر آن لینک فایل مربوطه به ایمیل شما نیز ارسال می گردد.

چکیده :

رایانش ابري اصطلاحی است که براي ارائه خدمات میزبانی تحت اینترنت به کار رفته و به عنوان نسل بعدي معماري فناوري اطلاعات پیش بینی شده است که پتانسیل بسیار خوبی را براي بهبود بهره وري و کاهش هزینه ها ارائه می کند.در مقایسه با راه حل هاي سنتی که در آن سرویس هاي فناوري اطلاعات بر پایه کنترل هاي فیزیکی و منطقی بودند، رایانش ابري نرم افزارهاي کاربردي و پایگاه داده ها را به سمت مراکز داده بزرگ سوق داده است. رایانش ابري در سال هاي اخیر به یک راه حل تجاري مقرون به صرفه براي سازمان ها تبدیل شده است. با وجود ویژگی هاي منحصر به فرد رایانش ابري، این فناوري همواره با شما بسیاري از چالش هاي امنیتی همراه بوده است واین موضوع سازمان هایی که قصد ورود به این فناوري را داشته اند با تردید مواجه کرده است.

در این پایان نامه چالش هاي امنیتی رایانش ابري طبقه بندي شده و نگاهی نسبتا جامع به انواع حملات و تهدیدات پیش روي این فناوري شده است. همچنین راهکارهاي کاهش و جلوگیري از این تهدیدات بیان شده است.

واژه های کلیدی:

رایانش ابری، امنیت رایانش ابری،طبقه بندي تهدیدات امنیتی ، امنیت سرویس هاي ابري، الگوریتم های امنیتی،Cloud Computing

مقدمه

امروزه رایانش ابري مکانیزم در حال ظهور براي محاسبات سطح بالا به عنوان یک سیستم ذخیره سازي تلقی می شود که ابرها به کاربران خود برمبناي میزان استفاده از منابع هزینه دریافت می کنند و سرویس هاي خودرا در اختیار آنها قرار می دهند. از این روز می توان سرویس هاي ابري را در ایجاد انگیزه براي شروع یک کسب و کار با هزینه هاي مالی پایین ترسهیم دانست.

در دانشگاه RAD توسط آزمایشگاه Above the Cloud پروژهاي که با نام برکلی کالیفرنیا منتشر شد، سه ویژگی اصلی رایانش ابري را به شرح زیربیان میکرد

تجسمی از دسترسی به منابع نامحدود پردازشی که نیاز کاربران را براي پیشبینی نیازهاي آتی و کسب آمادگی لازم را براي تأمین آنها از بین می برد.

حذف محدودیتهاي کاربران رایانش ابري که امکان راه‌اندازي شرکتهاي کوچک را فراهم میکند و با افزایش نیاز این شرکتها و عدم اشغال منابع در سایر مواقع ، مزیتی است که امکان استفاده از این خدمات را براي سایرین نیز فراهم میکند.

رایانش ابري بسته به نوع توزیع منابع از سه لایه زیر ساخت بعنوان و نرم افزار به عنوان (PaaS) پلتفرم به عنوان سرویس ، (IaaS) سرویس تشکیل شده است. (SaaS) سرویس در پایین ترین سطح که زیرساخت به عنوان سرویس نامیده می شود،

پردازنده ، حافظه و اجزاي سخت افزاري ارائه می شود. لایه میانی یا پلتفرم به عنوان سرویس، میزبان محیط هاي مختلف براي ارائه خدمات می باشد.

در بالاترین لایه که نرم افزار به عنوان سرویس است نرم افزار ها و برنامه هاي کاربردي به کاربرا ارائه می شود.

مسئله امنیت در رایانش ابري یکی از مسائلی است که تمامی سه لایه ابر ، کاربران و ارائه دهندگان و حتی شخص ثالث را در بر می گیرد.

در این پایان نامه در ابتدا در خصوص مفاهیم و معماری رایانش ابری سخن خواهیم گفت و سپس با بیان چالهشای امنیتیرایانش ابري برخی الگوریتم‌ های امنیتی را تشریح نموده و راه حل هایی جهت افزاریش امنیت بیان خواهد شد.

فهرست مطالب

مقدمه. 1

فصل اول، مفاهیم رایانش ابری

1-1- مقدمه. 3

1-2- تاریخچه. 4

1-3- تعریف رایانش ابری.. 5

1-4- مقایسه با مدل‌های دیگر رایانش.... 6

1-5- موارد استفاده و کاربرد ابر. 7

1-6- چالش‌های پردازش ابری.. 8

1-7- میزان تحقیقات در رایانش ابری و حوزه های مرتبط با آن.. 9

1-8- مزایای رایانش ابری.. 10

1-9- مروريمختصردربارهخدماتسرويسهاي مختلفابري.. 13

1-10- نقاط ضعف رایانش ابری.. 16

1-11- نتیجه گیری.. 19

فصل دوم، تحلیل معماری رایانش ابری

2-1- مقدمه. 22

2-2- معماري رايانش ابري.. 22

2-3- مشخصه هاي اصلي رايانش ابري.. 25

2-4- اجزای ابر. 26

2-4-1- مشتريان.. 27

2-4-2- مركز داده28

2-4-3- سرورهاي توزيع شده28

2-5- زيرساخت هاي رايانش ابري.. 29

2-5-1- مجازي‌سازي.. 29

2-5-1-1- انواع مجازي‌سازي.. 30

2-5-1-1-1- مجازي‌سازي كامل.. 31

2-5-1-1-2- مجازي‌سازي برتر يا ابر مجازي‌سازي.. 32

2-5-1-2- مزاياي مجازي‌سازي.. 33

2-5-1-3- ويژگي هاي مجازي‌سازي.. 34

2-5-2- پردازش گريد، مشبك، شبكه اي.. 34

2-5-2-1- دلايل استفاده از پردازش مشبك.... 35

2-5-2-2- تفاوت هاي رايانش ابري و پردازش مشبك.... 36

2-5-2-3- كيفيت ارتباط در پردازش مشبك.... 37

2-5-3- WEB 2.0. 37

2-5-4- معماری سرویس گرا (SQA⁾40

2-5-4-1- خصوصيات اصلي معماري سرویس گرا40

2-5-4-2- زيرساخت هاي معماري مبتنيِ بر سرويس.... 41

2-6- ذخيره سازي در ابرها41

2-7- قابليت انتقال اطلاعات بين ابرها42

2-8- معماري لايه هاي رايانش ابري.. 42

2-8-1- نرم افزار به عنوِان سرويس (SaaS)43

2-8-1-1- ويژگي هاي اصلي نرم افزار به عنوان سرويس.... 45

2-8-1-2- مزاياي مدل نرم افزار به عنوان سرويس.... 45

2-8-1-3- موانع مدل سرويس دهي نرم افزار به عنوان سرويس.... 46

2-8-2- پلتفرم به عنوان سرويس (PaaS)48

2-8-2-1- ويژگي هاي سرويس دهي PaaS. 50

2-8-2-2- مزاياي مدل پلتفرم به عنوان سرويس.... 50

2-8-2-3- موانع مدل پلتفرم به عنوان سرويس.... 50

2-8-3- زيرساخت به عنوان سرويس (IaaS)50

2-8-3-1- تفاوت مدل هاي PaaS و IaaS. 52

2-8-3-2- تفاوت مدل هاي SaaS و PaaS. 53

2-8-4- امنيت در مدل هاي سرويس دهي SaaS و PaaS و IaaS. 54

2-9- بررسي خدمات ارائه شده در لايه هاي رايانش ابري.. 54

2-9-1- خدمات ارائه شده در لاية SaaS. 54

2-9-2- خدمات ارائه شده در لاية PaaS. 55

2-9-3- خدمات ارائه شده در لاية IaaS. 55

2-10- انواع ابرها در رايانش ابري.. 57

2-10-1- ابرهاي خصوصي.. 57

2-10-1-1- مزاياي ابرهاي خصوصي.. 58

2-10-2- ابرهاي عمومي.. 58

2-10-3- ابرهاي هيبريدي، آميخته، پيوندي.. 59

2-10-4- ابر انجمني، گروهي.. 59

2-11- شاخصه‌های محاسبات ابری.. 60

2-12- اجزای محاسبات ابری.. 62

2-13- نتیجه گیری.. 65

فصل سوم، چالشهای امنیتی در رایانش ابری

3-1- مقدمه. 65

3-2- امنیت ابرها65

3-2- تهدیدهای امنیتی Cloud Computing. 66

3-2-1- سرقت اطلاعات... 67

3-2-2- از دست دادن اطلاعات... 68

3-2-3- دزدی اکانت و یا ترافیک سرویس.... 68

3-2-4- رابط های کاربری یا APIهای ناامن.. 69

3-2-5- حملات Denial of Service. 70

3-2-6- همکار خیانتکار70

3-2-7- سوء استفاده از سرویس Cloud. 71

3-2-8- کم بودن درجه دیجیتالی شدن.. 71

3-2-9- آسیب پذیری فناوری های به اشتراک گذاشته شده72

3-3- خلاصه ای از تهدیدات، تاثیرات آسیب پذیریها در ابر و نتایج آن ها72

3-4- امنیت در برون سپاری محاسباتی.. 74

3-5- امنیت در محاسبات ابری.. 74

3-6- نتیجه گیری.. 76

فصل چهارم، الگوریتم های امنیتی برای رایانش ابری

4-1- مقدمه. 76

4-2- مفهوم الگوریتم های امنیتی.. 76

4-2-1- تعریف برخی اصطلاحات استفاده شده در رمزنگاری.. 77

4-3- الگوریتم نامتقارن.. 79

4-3-1- RSA.. 79

4-4- الگوریتم های متقارن.. 80

4-4-1- مبادله کلید محرمانه تسهیم شده بر اینترنت ناامن.81

4-4-2- تایید مشکل در صورتی که محتوا تغییر یافته یا در واقع توسط ارسال کننده مدعی ارسال شود.81

4-4-3- ابزارهایی برای شکستن رمزنگاری متقارن.. 81

4-5- مقایسه عملکرد الگوریتم نامتقارن و الگوریتم متقارن.. 82

4-5-1- پارامترهای مقایسه. 82

4-5-2- ارزیابی عملکرد. 83

4-6- نتایج مقایسه عملکرد الگوریتم های متفاوت... 84

4-7- الگوریتم متقارن AES. 85

4-8- نتیجه گیری.. 88

فصل پنجم، سیستمهای تشخیص نفوذ در رایانش ابری

5-1- مقدمه. 91

5-2- سيستم تشخيص نفوذ. 92

5-2-1- تکنیک های تشخیص در IDPS ها93

5-2-2- ضرورت وجود IDS... 94

5-2-3- چالش‌هاي به كار‌گيري IDPS در محيط‌هاي رايانش ابري... 94

5-3- چرا مجازی سازی؟97

5-3- مجازی سازی امن با استفاده از تکنولوژی مبتنی بر هایپروایزور98

5-3-1- HCIDS... 101

5-3-2- پیاده سازی HCIDS... 103

5-4- سیستم تحلیل ابرلاگ IDS بین ماشین های مجازی.. 105

5-5- پیاده سازی رمزگذاری هم ریخت در رایانش ابری.. 107

نتیجه گیری.. 110

فهرست منابع فارسی.. 112

فهرست منابع انگلیسی.. 113

فهرست شکل ها

شكل2-1 : تبادل اطلاعات بين كاربر و سرورها با استفاده از ابرها23

شكل 2-2 : طرز كار رايانش ابري.. 24

شكل 2-3: معماري رايانش ابري.. 24

شكل 2-4 : سه عنصر اساسي رايانش ابري.. 27

شكل 2-5 : نصب چند سيستم عامل مختلف روي يك سرور با استفاده از مجازي‌سازي.. 30

شكل 2-6 : چگونگي ارتباط كامپيوتر كاربر با سرورها در مجازي‌سازي كامل.. 31

شكل 2-7 : چگونگي ارتباط كامپيوتر كاربر با سرورها در مجازي‌سازي برتر. 32

شكل 2-8 : نحوة فعاليت پردازش مشبك.... 35

شكل 2-9: مقايسه اجمالي Web 1 و WEB 2.0. 38

شكل 2-10 : لايه هاي مدل SaaS. 45

شكل 2-11 : لايه هاي مدل PaaS. 49

شكل 2-12 : لايه هاي مدل IaaS. 52

شكل 2-13 : پيش بيني سود شركت ها ، حاصل از زمينه هاي متعدد PaaS تا سال 2016. 52

شكل 2-14 : تأمينِ امنيت در خدمت : سطوح خدمت و مسئوليت... 54

شكل 2-15 : خدمات ارائه شده در لايه هاي SaaS و PaaS و IaaS. 56

شكل 2-16 : چگونگي استقرار لايه هاي رايانش ابري.. 56

شكل 2-17 : مقايسه انواع ابرها از لحاظ درصد استفاده توسط افراد در سطح جهاني.. 60

شكل 2-18 : خلاصه اي از معماری رايانش ابري براساس مؤسسة NIST. 65

شکل 3-1: لایه های موجود در رایانش ابری.. 66

شکل 3-2: لایه های ابر و سیستم حفاظت ابر. 75

شکل4-1: فرآیند رمزگذاری و رمزگشایی.. 77

شکل4-2: طبقه بندی الگوریتم.. 79

شکل4-3: الگوریتم متقارن.. 81

شکل4-4: رمزگذاری فایل متنی برای ارسال ابر. 83

شکل4-5: هزینه محاسباتی برای رمزگذاری.. 84

شکل4-6: هزینه محاسباتی برای رمزگشایی.. 84

شکل4-7: زمان رمزنگاری (فایل متنی به فایل رمزگذاری شده و شکستن)84

شکل 4-8: رمزگذاری و رمزگشایی در AES[8]86

شکل 4-9: تعویض بایت( SubBytes)87

شکل 4-10: انتقال ردیفها88

شکل5-1: روشهای امنیتی در رایانش ابری.. 97

شکل 5-2: سیستم عامل مبتنی بر مجازی سازی.. 98

شکل5-3: مکانیسم حفظ VM ها در برابر حملات توسط VSEM و VREM... 100

شکل5-4: معماریسیستم تشخیص نفوذ HCIDS. 102

شکل5-5: معماریICAS. 106

شکل5-6: روال های ICAS. 106

شکل5-7: مقایسه ی مدت زمان پردازش ، بین روش سنتی و ICAS. 107

شکل5-8: ارتباط یک سرور پایگاه داده با کاربر ازطریق FHE Cryptosystem.. 108

شکل5-9: سناریوی رایانش ابری.. 109

فهرست جدول ها

جدول1-1: گزارشی از حجم تحقیقات انجام شده را تا سال 2013. 9

جدول1-2: استفاده از رایانش ابری در کارهای تحقیقاتی مرتبط با حوزه های دیگر. 10

جدول1-3: مقايسهيمزاياومشكلات برخی ازسرويسهايابري.. 14

جدول1-3: مقايسهيمزاياومشكلات برخی ازسرويسهايابري(ادامه)15

جدول 2-1 : نتايج حاصل از مقايسه مجازي‌سازي كامل و مجازي‌سازي برتر. 33

جدول 2-2 : نگاهي به فعاليت شركت ها در زمينه PaaS.. 48

جدول 2-3 : تأملي بر فعاليت شركت ها در زمينة IaaS.. 50

جدول 3-1: حوزه های ریسک پذیر و بحرانی در مجازی سازی و رایانش ابری.. 66

جدول3-1: آسیب پذیری در ابر و اثرات جانبی آن.. 72

جدول3-2: تهدیدها ، تاثیرات ، سرویس های متاثر و راه حلها73

جدول 3-3: آیتم های امنیتی در رایانش ابری.. 75

جدول 5-1: مقایسه تكنيك تشخيص.... 93

جدول 5-2: signature های حمله در شرایط مختلف... 104

جدول 5-3: نتایج سه حالت اجرای تست... 104