Implementácia cloud computingu v podnikovom a univerzitnom prostredí - bezpečnosť, dostupnosť a integrita dát

RNDr. Zuzana Priščáková

Disertační práce

Implementace cloud computingu v podnikovém a univerzitním prostředí – utajení, integrita a dostupnost dat

Anotace:

Cílem disertační práce je metodický přínos v oblasti zabezpečení dat ukládaných do cloud computingu. Práce se zabývá aktuálním problémem z oblasti bezpečnosti dat ve virtualizovaném prostředí. Důraz je kladen na bezpečnost z pohledu kryptografie, dostupnosti a integrity dat. Pro všeobecné využití navržené metodiky je verifikace metodiky provedena v podnikovém a univerzitním prostředí. Obsah první kapitoly se zaměřuje na přehled současné literatury zaměřené na cloud computing, ukládání dat, bezpečnost dat a integritu dat. Uvedené termíny jsou blíže specifikované prostřednictvím popisů jednotlivých algoritmů, protokolů, norem a pravidel. V této části je taktéž poukázáním problém řešení bezpečnosti v podnikovém a univerzitním prostředí. Ve druhé kapitole jsou prezentovány výsledky disertační práce. Vlastní řešení jsou rozděleny do jednotlivých částí s ohledem na chronologickost výzkumu. V úvodní podkapitole je představen návrh řešení bezpečnosti dat ukládaných do cloud computingu z detailnějšího pohledu na životní cyklus ukládaných dat a aktérů navrženého systému. Návrh modelu zahrnuje definování bezpečnostních modulů, pohled na navržený model z hlediska aktérů a realizace, stanovení bezpečnostních pravidel navrženého modelu a identifikování životního cyklu dat. V uvedených částech jsou naznačeny výsledné kroky a definice metodiky. Formalizace navržené metodiky je provedena determinována bezpečnostních aspektů, stanovením a ověřením metodiky pomocí využití konečného nedeterministickou automatu a Petriho sítě. Jednotlivé výsledky jsou shrnuty do finální metodiky zvýšení zabezpečení dat ukládaných do cloudu z pohledu implementace cloud computingu v podnikovém a univerzitním prostředí. Navržena metodika je generalizovaná determinován základních kroků, návrhu architektury a infrastruktury cloud computingu. Verifikace metodiky je detailnější charakterizována popisem implementace a testování. Závěrečná podkapitola výsledků výzkumu poukazuje na způsob řešení dostupnosti dat. Návrh řešení je matematicky odvozený a testován v simulačním prostředí. Závěr této případové studie je shrnut ve výsledném zhodnocení. V diskusi a závěru jsou shrnuty hlavní výstupy výzkumu a načrtnuté nové možnosti řešení bezpečnosti dat z pohledu klasifikace dat v cloud computingu a klasifikování cloud computingu.

Abstract:

The goal of the dissertation thesis is the methodical contribution to area of security of the data stored using cloud computing. The theses deal with the current problem of the data security in virtualized environment. The emphasis is on security from the perspective of cryptography, availability and integrity of the data. For general use of the proposed methodic, the verification of the methodic is performed in an enterprise and university environment. In the first chapter, there's an overview of the present literature about the cloud computing, storing the data, data security, and the integrity of the data. These terms are further specified using descriptions of each algorithms, protocols, norms, and rules. In this part, there's also pointed the problem of the security in the enterprise and university environment. In the second chapter, the results of the dissertation thesis are presented. The own solutions are divided into individual parts according to the chronology of the research. In the introductory subchapter, there's a proposal of solution this data security issue analyzed from the detailed view on the life-cycle of the stored data and the actors of the proposed system. The proposal of the model includes definitions of the security modules, the view on the model from the perspective of actors and the realization, the determination of security rules of the proposed model, and identification of the data life-cycle. In the mentioned parts, there's an outline of the final steps and the definition of the methodic. The formalization of the proposed methodic is converted using the determination of the security aspects, determination and verification of the methodic with use of the finite non-deterministic machine and Petri nets. The particular results are summarized into the final methodic of the increase of the security of data stored into cloud, from the perspective of the implementation of the cloud computing in the enterprise and university environment. The proposed methodic is generalized using the determination of the basic steps, proposal of the architecture and the infrastructure of the cloud computing. Verification of the methodic is further more characterized via the description of the implementation and testing. The last subchapter of the results of the research shows the opportunity of the solution of data availability issue. The proposal of the solution is mathematically derived and tested in the simulation environment. The result of this case study is summarized in the final assessment. In the discussion and the conclusion, there are summarized the main outputs of the research, and the new opportunities of solution -- the security of data from the perspective of classification of the data in cloud computing, and the classification of the cloud computing itself -- are outlined, too.

Abstract:

Cieľom dizertačnej práce je metodický prínos v oblasti zabezpečenia dát ukladaných do cloud computingu. Práca sa zaoberá aktuálnym problém z oblasti bezpečnosti dát vo virtualizovanom prostredí. Dôraz je kladený na bezpečnosť z pohľadu kryptografie, dostupnosti a integrity dát. Pre všeobecné využitie navrhnutej metodiky je verifikácia metodiky prevedená v podnikovom a univerzitnom prostredí. Obsah prvej kapitoly sa zameriava na prehľad súčasnej literatúry zameranej na cloud computing, ukladanie dát, bezpečnosť dát a integritu dát. Uvedené termíny sú bližšie špecifikované prostredníctvom popisov jednotlivých algoritmov, protokolov, noriem a pravidiel. V tejto časti je taktiež poukázany problém riešenia bezpečnosti v podnikovom a univerzitnom prostredí. V druhej kapitole sú prezentované výsledky dizertačnej práce. Vlastné riešenia sú rozdelené do jednotlivých častí s ohľadom na chronologickosť výskumu. V úvodnej podkapitole je predstavený návrh riešenia bezpečnosti dát ukladaných do cloud computingu z detailnejšieho pohľadu na životný cyklus ukladaných dát a aktérov navrhnutého systému. Návrh modelu zahrňuje definovanie bezpečnostných modulov, pohľad na navrhnutý model z hľadiska aktérov a realizácie, stanovenie bezpečnostných pravidiel navrhnutého modelu a identifikovanie životného cyklu dát. V uvedených častiach sú naznačené výsledné kroky a definície metodiky. Formalizácia navrhnutej metodiky je prevedená determinovaním bezpečnostných aspektov, stanovením a overením metodiky pomocou využitia konečného nedeterministického automatu a Petriho siete. Jednotlivé výsledky sú zhrnuté do finálnej metodiky zvýšenia zabezpečenia dát ukladaných do cloudu z pohľadu implementácie cloud computingu v podnikovom a univerzitnom prostredí. Navhnutá metodika je generalizovaná determinovaním základných krokov, návrhu architektúry a infraštruktúry cloud computingu. Verifikácia metodiky je detailnejšie charakterizovaná popisom implementácie a testovania. Záverečná podkapitola výsledkov výskumu poukazuje na spôsob riešenia dostupnosti dát. Návrh riešenia je matematicky odvodený a testovaný v simulačnom prostredí. Záver tejto prípadovej štúdie je zhrnutý vo výslednom zhodnotení. V diskusii a závere sú zhrnuté hlavné výstupy výskumu a načrtnuté nové možnosti riešenia bezpečnosti dát z pohľadu klasifikácie dát v cloud computingu a klasifikovania cloud computingu.

Klíčová slova

bezpečnost dat, cloud computing, dostupnost dat, integrita dat

Keywords

data integrity, cloud computing, data security, data availability

Klíčová slova

bezpečnosť dát, cloud computing, dostupnosť dát, integrita dát

Jazyk práce: slovenština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 25. 5. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 27. 8. 2015
• Vedoucí: doc. Ing. Ivana Rábová, Ph.D.
• Oponent: Jiří Šťastný, CSc., prof. RNDr. Ing., Jozef Kapusta, externi, Dana Klimešová, externi

Mendelova univerzita v Brně

Provozně ekonomická fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Systémové inženýrství a informatika / Ekonomická informatika