云计算的安全体系和关键技术
云计算的安全服务体系和关键技术探讨
云计算的安全服务体系和关键技术探讨
中国工商银行股份有限公司湖南省分行 刘威
云 计 算 是 当 前信 息 技 术 领 域 的 热 点 ，它 以 动 态 计 云 计 算服 务 时 的首 要考 虑 因 素 。在 金 融行 业 ，由于对 安 算 为 主 要 技 术 特 征 ， 以 “ 务 合 约 ” 为 核 心 商 业 特 全 性 和可 靠性 有 特 殊 的要 求 ，使 得 金融 企 业对 云 计算 的 服 征 ，代表 了 Ｉ 业 向集 约 化 、规 模 化 与 专 业 化 发 展 的 方 应 用 持谨 慎 态 度 。近 年 来 ，Ｇｏ ｇｅ Ｔ ｏ ｌ、微软 、Ａ ｚ ｎ ｍａ ｏ 等
主 要原 因 。由此 可见 ，安全 问题 已成 为 大部 分客 户选 择 少 企业 已开始 关 注 和研 究 云 计算 的发 展 趋 势 、服 务模 式
７ ＦＡｃＬ 。尸丁只 Ｆ ＨＡ ６ Ｉ ＮＡｃＭｕＥ 。 ｃ｝ Ｎ Ｊ Ｎ
发展趁 ＩＤ ｖ ｌ ｍ ｎ Ｆ ｒｍ ｌ 坛 ｅ ｅ ｐ ｅ ｔ ｏｕ ｏ
和 安 全 机 制 ，寻 求 安 全 、可 靠 、经 济 的 解 决 方 案 。 目
前 ，Ａｍａ ｏ 、Ｇｏ ｇｅ ＢＭ 、微软 、Ｓ ｎ 国 际 大 型Ｉ ｚｎ ｏ ｌ 、Ｉ ｕ等 Ｔ 公 司 已 陆续 对 外 提供 各种 云 计 算服 务 。国 外 已经 成立 的
以根 据 自身业 务特 点 和需 求 ，选 择合 适 的 云 服 务模 式 。 从 安 全 角度 考 虑 ，云安 全 是 云 服 务提 供 商 和 云用 户 的 共
一
系 、关 键 技术 和 实践 指导 等 内容进 行 探讨 。
Ｆ ｒｅｔｒＲｅｅ ｒｈ 司 的调 查 结果 表 明 ，ｓ ％的 中小 型 ｏｒ ｓ ｓ ａｃ 公 ｅ ｌ
云计算时代的网络安全体系构建
云计算时代的网络安全体系构建随着云计算技术的发展，企业和个人越来越多地将数据和应用程序上传到云上。
云计算的优点在于，它可以让企业更灵活地管理资源，降低IT成本，提高工作效率。
但是，在享受云计算带来便利的同时，企业也面临着越来越多的网络安全威胁。
因此，构建一个强大的网络安全体系变得尤为重要。
一、云计算带来的网络安全挑战与传统的局域网企业网络不同，云计算网络架构的特点在于，它是由一个或多个云服务提供商来管理和维护的。
这种交付模式带来了新的挑战，如数据隐私保护、合规性监管、资源隔离、应用程序安全等。
以下是一些具体的安全威胁：1.数据隐私企业上传到云上的数据可能包含敏感信息，如客户隐私、财务信息、知识产权等。
如果这些数据被黑客攻击者窃取或泄露，将会给企业带来不可估量的损失。
2.虚拟机提权云计算网络中的虚拟机管理由云服务提供商负责。
如果黑客攻击者能够获取虚拟机的根访问权限，将能够操纵虚拟机来窃取数据、传播病毒等。
3.拒绝服务攻击拒绝服务攻击是一种常见的攻击类型，在云计算网络中，黑客攻击者可以通过向服务端发送高频率的请求来占用服务器资源，使得正常用户无法访问应用程序。
二、构建云网络安全体系的原则为了应对云计算带来的安全挑战，企业需要构建一个完善的安全体系。
在构建安全体系时，应该遵循以下原则：1.层次分明安全策略应该分层次制定，以适应不同层次的安全需求。
同时，每一层安全控制应该相互配合，构成一个完整的安全体系。
2.策略实施安全策略必须落实到实际的控制措施中，比如，权限分级管理、加密传输、数据备份等。
3.标准化安全策略应该遵循国际标准和最佳实践，以确保它们的有效性和可靠性。
4.持续更新安全控制需要随着技术的变化而持续更新，以适应新的安全威胁。
三、构建云网络安全体系的措施1.网络隔离网络隔离是云计算安全的核心措施之一。
通过网络隔离，可以保护客户的数据和应用程序不受未授权用户的访问。
在实现网络隔离时，可以采用虚拟专用网络（VPN）或软件定义网络（SDN）等技术。
云计算十大关键技术(2021)
云计算十大关键技术（2021）2021云计算十大关键词分别是：云原生、高性能、混沌工程、混合云、边缘计算、零信任、优化治理、数字政府、低碳云、企业数字化转型。
1、云原生：云计算架构正在以云原生为技术内核加速重构随着我国在“新基建”领域的布局加速，云计算迎来全新的发展机遇，万千企业数字化转型提速换挡，也对云计算的使用效能提出新的需求。
云原生以其独特的技术特点，很好地契合了云计算发展的本质需求，正在成为驱动云计算“质变”的技术内核。
何宝宏判断，在未来的一段时间内，以云原生为技术内核重构IT架构将是大势所趋。
2、高性能：云端高性能计算驱动数字经济发展当前，算力推动云计算、大数据、人工智能及智慧应用从概念落地到现实，我国的数字经济也逐步向人工智能、智能芯片、物联网、大数据、云计算等“算力依赖型”产业聚焦。
随着云计算不断发展，云上算力从计算资源、网络资源、存储资源三个维度不断丰富增强，云端高性能算力的大规模调度更为便捷、提供的算力形式更加多样化、运行任务透明、触达更多的应用。
在此优势下，云端高性能市场逆势上涨。
3、混沌工程：为复杂系统稳定性保驾护航复杂系统的稳定性难以保障正在成为行业发展的痛点，混沌工程的出现和兴起，为复杂系统稳定性保驾护航，保证生产环境的分布式系统，在面对失控条件的时候，仍然具备较强的韧性。
目前，混沌工程虽然已经在互联网、金融、通信、工业等多个行业逐步落地，但仍处于早期探索阶段，亟需标准规范推进行业健康发展。
中国信通院已经编制了《混沌工程平台能力要求》《混沌工程成熟度模型》《软件系统稳定性度量模型》等标准，并展开了混沌工程相关评估工作，同时还将成立混沌工程实验室。
4、混合云：成为企业上云主流模式随着十四五规划的进一步明确，混合云已成为未来国内云计算发展的重点之一。
而近几年混合云技术和方案的快速发展，也使其在各个行业的应用不断深入，已成为企业上云的主流模式。
从市场接受度来看，全球范围内有82%的用户已经应用混合云部署模式；从产业供给来看，公有云服务商、私有云厂商、电信运营商、传统IT服务商、云管理服务商等众多厂商被混合云的广阔前景所吸引，纷纷推出了各自的解决方案；从行业应用来看，混合云的落地实践和应用场景日益丰富。
1-云计算复习题
1-云计算复习题一、单项选择题1. 虚拟化资源指一些可以实现一定操作具有一定功能但其本身是（ A ）的资源如计算池存储池和网络池、数据库资源等通过软件技术来实现相关的虚拟化功能包括虚拟环境、虚拟系统、虚拟平台。
A. 虚拟B. 真实C. 物理D.实体 2. 云计算是对（ D ）技术的发展与运用。
A. 并行计算 B.网格计算 C. 分布式计算 D. 以上都是 3. 2021年，（ A ）先后在无锡和北京建立了两个云计算中心。
A. IBM B. GoogleC.AmazonD. 微软4. 微软于2021年10月推出云计算操作系统是（ C ）。
A. Google App EngineB. 蓝云C. AzureD. EC25. 将基础设施作为服务的云计算服务类型是（ A ）。
A. IaaSB. PaaSC. SaaSD. 以上都不是 6. 将平台作为服务的云计算服务类型是（ B ）。
A. IaaS B. PaaSC. SaaSD. 以上都不是7. 云计算体系结构的（ C ）负责资源管理、任务管理用户管理和安全管理等工作。
A. 物力资源层B. 资源池层C. 管理中间件层D.SOA构建层8. IaaS计算实现机制中，系统管理模块的核心功能是（ A ）。
A. 负载均衡B. 监视节点的运行状态C. 应用APID. 节点环境配置9. 下列选项中，哪条不是GFS选择在用户态下实现的原因（ D ）。
A. 调试简单B. 不影响数据块服务器的稳定性C. 降低实现难度，提高通用性D. 容易扩展10. 下列不属于Google云计算平台技术架构的是（ D ）。
A. 并行数据处理MapReduce B. 分布式锁ChubbyC. 结构化数据表BigTableD. 弹性云计算EC211. （ B ）是Google提出的用于处理海量数据的并行编程模式和大规模数据集的并行运算的软件架构A. GFSB. MapReduceC. ChubbyD. Bigtable12. 在目前GFS集群中，每个集群包含（ B）个存储节点。
2022年11月计算机技术《系统集成项目管理工程师(中级)》真题及详解(综合知识)
2022年11月全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试《系统集成项目管理工程师（中级）》真题及详解（综合知识）单项选择题（共计75题，每题1分。
每题的四个选项中只有一个答案是正确的）1．（）不属于“提升云计算自主创新能力”的工作内容。
A．加强云计算相关基础研究、应用研究、技术研发、市场培育和产业政策密衔接与统筹协调B．引导大型云计算中心优先在能源充足、气候适宜、自然灾害较少的地区部署，以实时应用为主的中小型数据中心在电力保障稳定的地区灵活部署C．加强核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品等科技专项成果与云计算产业需求对接，积极推动安全的云计算产品和解决方案在各领域的应用D．充分整合利用国内外创新资源，加强云计算相关技术研发实验室、工程中心和企业技术中心建设【答案】B【解析】提升云计算自主创新能力，加强云计算相关基础研究、应用研究、技术研发、市场培育和产业政策的紧密衔接与统筹协调。
发挥企业创新主体作用，以服务创新带动技术创新，增强原始创新能力，着力突破云计算平台大规模资源管理与调度、运行监控与安全保障、艾字节级数据存储与处理、大数据挖掘分析等关键技术，提高相关软硬件产品研发及产业化水平。
加强核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品等科技专项成果与云计算产业需求对接，积极推动安全可靠的云计算产品和解决方案在各领域的应用。
充分整合利用国内外创新资源，加强云计算相关技术研发实验室、工程中心和企业技术中心建设。
建立产业创新联盟，发挥骨干企业的引领作用，培育一批特色鲜明的创新型中小企业，健全产业生态系统。
完善云计算公共支撑体系，加强知识产权保护利用、标准制定和相关评估测评等工作，促进协同创新。
B 项属于统筹布局云计算基础设施。
2．物联网从架构上面可以分为（）、网络层和应用层。
A．数据链路层B．感知层C．控制层D．物理层【答案】B【解析】物联网从架构上面可以分为感知层、网络层和应用层。
（1）感知层：负责信息采集和物物之间的信息传输，信息采集的技术包括传感器、条码和二维码、RFID射频技术、音视频等多媒体信息，信息传输包括远近距离数据传输技术、自组织组网技术、协同信息处理技术、信息采集中间件技术等传感器网络。
云计算体系架构与关键技术解析
云计算体系架构与关键技术解析云计算是一种新型的信息技术，具有灵活的服务，资源池，计费服务，按需服务和无泛在接入等特点。
云计算架构主要分为三层，包括服务管理，核心服务和用户访问接口，它们对应不同的服务功能。
同时，为了进一步满足不同用户的实际使用需求，云计算广泛应用了虚拟化技术，数据中心节能技术等关键技术。
标签：云计算；基本概念；体系架构；关键技术；发展前景1 引言云计算具有广阔的发展前景，系统体系结构等相关的关键技术不断完善和进步，现代业务处理和软件应用的信息化、全球化和自动化，将为云计算的发展和应用前景提供广阔的市場。
云计算具有超大规模、高可用性、高可靠性、虚拟化、按需服务和低成本等特点。
近年来，随着许多关键技术的成熟和成功应用，正在迅速普及。
2 云计算的基本概念和特点2.1 云计算的定义云计算主旨是对大的程序进行分解，写结成每个小部分然后再加以处理，最终传回给用户。
而如今，业界对云计算的定义各有不同，当前云计算的定义美国则是根据标准局对云计算的定义是云计算是一种根据用户使用量来进行收费的模式，这种模式可以进入可配置的计算资源共享池，这些资源能够呗快速的提供给用户，只需投入很少的工作。
2.2 云计算的特点从商业角度看，云计算是一种全新的用户体验和商业模式，它提供标准化、自助服务，支持快速的服务交付和基于使用的交付；从专业技术角度看，云计算是一种新的IT基础设施管理模式，它是物理资本源合成资源池，应用虚拟化资源，进行弹性扩展，动态部署。
3 云计算体系架构3.1 核心服务层云计算系统的核心服务层可分为基础设施服务层、软件服务层和平台服务层。
基础设施服务层为云计算系统提供硬件基础设施部署服务，可根据用户需求提供虚拟或实体计算、存储和网络信息资源。
在用户使用基础设施服务层之前，他们需要向服务提供者提供与基础设施相关的配置信息、运行基础设施的程序代码和相关的用户数据。
虚拟化技术的引入使基础设施服务层大大提高了服务的规模和可靠性。
2024年全国计算机等级考试四级大纲
2024年全国计算机等级考试四级大纲全国计算机等级考试（National Computer Rank Examination，简称NCRE）是经原国家教育委员会（现教育部）批准，由教育部考试中心主办，面向社会，用于考查应试人员计算机应用知识与技能的全国性计算机水平考试体系。
其中，四级是 NCRE 考试的最高级别，对考生的计算机专业知识和综合应用能力有较高的要求。
以下是 2024 年全国计算机等级考试四级大纲的详细内容。
一、考试科目2024 年全国计算机等级考试四级共设五个科目：1、数据库工程师2、信息安全工程师3、嵌入式系统开发工程师4、移动互联网应用开发工程师5、云计算工程师考生可以根据自己的兴趣和专业背景选择其中一个科目报考。
二、考试形式四级考试采用无纸化考试形式，考试时长为 90 分钟。
三、考试内容（一）数据库工程师1、数据库应用系统分析及规划（1）掌握系统需求分析和规划的方法，能够进行数据库应用系统的需求分析和规划。
（2）了解数据库应用系统的设计流程和方法，能够进行数据库应用系统的总体设计。
2、数据库设计及实现（1）熟练掌握数据库设计的方法和技术，能够进行数据库的概念设计、逻辑设计和物理设计。
（2）掌握数据库实现的技术，包括数据库的创建、数据加载、存储过程和触发器的编写等。
3、数据库存储技术（1）了解数据库存储结构和存储方式，能够进行数据库存储的优化。
（2）掌握数据库备份和恢复的技术，能够制定合理的备份和恢复策略。
4、数据库运行与管理（1）掌握数据库性能优化的方法和技术，能够对数据库进行性能调优。
（2）熟悉数据库的安全管理机制，能够进行数据库的用户管理、权限管理和安全审计。
5、数据库新技术（1）了解数据库领域的新技术和发展趋势，如大数据、数据仓库、NoSQL 数据库等。
（2）能够将新技术应用到数据库应用系统的设计和开发中。
（二）信息安全工程师1、信息安全基础（1）了解信息安全的基本概念、原理和技术，包括密码学、网络安全、操作系统安全等。
云计算的安全体系和关键技术
云计算的安全体系和关键技术云计算安全体系主要是指一整套保护云计算环境中数据和系统安全的机制和策略。
由于云计算的特性，包括数据的存储、处理和传输，都不再受限于特定的硬件、软件和网络，因此带来了一系列的安全挑战。
下面将介绍云计算的安全体系和关键技术。
一、云计算的安全体系1.信息安全管理体系：建立完善的信息安全管理体系，包括安全策略制定、安全风险评估和应对措施、安全培训和意识教育等。
通过科学的管理措施，确保云计算系统的安全性。
2.访问控制：在云计算环境中，访问控制是一个重要的安全措施。
这包括身份验证、权限管理和审计等。
只有经过身份验证的用户才能访问云计算资源，并根据其权限进行相应的操作。
3.数据加密：对于在云计算环境中存储、传输和处理的数据，进行加密是一种基本的安全措施。
通过加密，可以保护数据的机密性和完整性，防止数据在存储和传输过程中被非法获取或篡改。
4.服务可信度验证：在云计算环境中，用户需要对提供云服务的供应商进行选择和评估。
这包括了对供应商的信誉度、技术能力和安全措施等的验证，确保云服务的可信度。
5.防火墙和入侵检测系统：为了防止未经授权的访问和恶意攻击，云计算环境中需要部署防火墙和入侵检测系统。
防火墙可以监控和过滤云计算网络中的数据流量，防止非法访问。
入侵检测系统可以实时监控云计算系统，检测并阻止入侵行为。
6.安全备份和灾难恢复：为了应对数据丢失、系统崩溃等安全事件，云计算环境中需要建立安全备份和灾难恢复机制。
通过定期备份数据并存储在多个地点，可以防止数据丢失。
同时，灾难恢复计划可以在系统崩溃时快速恢复服务，减少业务中断时间。
二、云计算的关键技术云计算的关键技术主要包括以下几个方面：1.虚拟化技术：虚拟化技术是云计算的基础技术之一、通过将物理资源（如服务器、存储和网络）虚拟化，可以将其划分为多个虚拟实例，并在不同的虚拟实例之间动态分配资源。
这样可以实现资源的弹性调整和统一管理。
2.多租户技术：多租户技术可以将云计算中的物理资源划分为多个独立的租户，每个租户都有自己的独立环境和资源。
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来源挖掘
威胁挖掘集
威胁信息分析
群
威胁信息 数据中心
即时升级服务器
自动分析处理系统 即时查杀平台
云安全中心
云计算安全的技术手段
目前的技术可以避免来自其他用户的安全威胁，但 是对于服务提供商，想要从技术上完全杜绝安全威 胁还是比较困难的，在这方面需要非技术手段作为 补充。
一些传统的非技术手段可以被用来约束服务提供商， 以改善服务质量，确保服务的安全性。
网络蠕虫
僵尸
垃圾邮件 网络钓鱼
间谍软件
Rootkits
威胁格局 的发展
混合威胁
防病毒 扩大已知病毒库
防火墙
魔高一尺，道高一丈！
安全防御技 术的发展
安全产品联动
服务器收集 病毒信息 形成互联网范围病
毒库
Web
Web
Web
Web Web
1.用户收到黑客 的垃圾邮件
2.点击链接
3.下载恶 意软件
4.发送信息/ 下载病毒
7
云计算面临的安全挑战
由此可见，云计算环境 的隐私安全、内容安全 是云计算研究的关键问 题之一，它为个人和企 业放心地使用云计算服 务提供了保证，从而可 促进云计算持续、深入 的发展。
Trust & Security
8
主要内容
云云计计算算的面特临征的与安安全全挑挑战战
云计算的安全体系与关键技术
实际上，对于云计算的安全保护，通过单一的手段 是远远不够的，需要有一个完备的体系，涉及多个 层面，需要从法律、技术、监管三个层面进行。
传统安全技பைடு நூலகம்，如加密机制、安全认证机制、访问 控制策略通过集成创新，可以为隐私安全提供一定 支撑，但不能完全解决云计算的隐私安全问题。
需要进一步研究多层次的隐私安全体系（模型）、 全同态加密算法、动态服务授权协议、虚拟机隔离 与病毒防护策略等，为云计算隐私保护提供全方位 的技术支持。
•应•防•用侦护防测更护到新威胁
•Conventional
Antivirus
•Cloud-client Architecture
•更低的带•传宽统代占码用比对技术 •云安•更全小技术的内存占用
• 降低防护所需时间: 更快的防护＝ 更低的风险＋更低的花费
27
云安全优势
云安全改变信息安全行业
1
防御模式的改变
云计算安全体系与关键技术
成员：**********************
主讲人：*********
主要内容
云云计计算算的面特临征的与安安全全挑挑战战 云计算的安全体系与关键技术
2
云，安全？沼泽计算？
“也许我们起名叫‘云计算’本身就是一 个失误，因为这名字很容易让人感觉有趣 和安全。但事实上，网络中充满了威胁和 险恶，如果我们当初把它叫做‘沼泽计算 (swamp computing)’或许更能够让人们 对它有一个正确的认识。”
18
图1A 云计算系统的体系框架 19
图1B 云计算安全架构
云计算安全技术-动态服务授权与控制2
20
云计算安全技术-虚拟机安全/3
(1) 多虚拟机环境下基于Cache的侧通道攻击的实现 (2) 基于行为监控的侧通道攻击识别方法 (3) 基于VMM的共享物理资源隔离算法的研究 (4) 侧通道信息模糊化算法的研究与实现 21
合同约束
目前已经有很多云计算服务提供商退出了自己的云计算服 务的服务水平协议，这些协议从服务质量、技术支持和知识 产权等方面对服务进行了规范，对服务提供者与使用者的权 利和义务进行了明确。
25
谢谢大家! 欢迎提问、指正。
26
云安全
对客户所访问的网页进行安全评估 –阻止对高风险网页的访问
26
云安全的客户价值
•获得防护所需时间（小时）
•Bandwidth Consumption (kb/day)
•病毒代码部署
•Memory Usage (MB)
•病毒代码更新
•侦测到威胁
•Conventional Antivirus
•Cloud-client Architecture
云计算安全技术-虚拟机安全
22
设计适合虚拟环境的软件防火墙
选择NAT技术作为虚拟机的接入广域网(WAN)技术。 每个虚拟机在宿主机上都有其对应的一个虚拟网卡，所有的虚拟机网
卡通过NAT技术连接在一起， 选择宿主机的虚拟网卡与虚拟机的网卡(eth0)连接的主干道路作为关
键路径，并在该路径上布置防火墙
“云安全”使得网络安全防御模式由被动式向主动式转变。
2 分析模式的改变
“云安全”的出现，使原始的传统病毒分析处理方式，转变为“ 云安全”模式下的互联网分析模式。
3
研究方向更加明确
分析“云安全”的数据，可以全面精确的掌握“安全威胁”动向 。
互联网内容
下载网 门户网 搜索网
站
站
站
恶意威胁
云安全客户端
互联网用户
（2）服务授权和访问控制变得更加复杂；
（3）反动、黄色、钓鱼欺诈等不良信息的云缓冲 （4）恶意SaaS应用
（1）用户通过租用大量的虚拟服务使得协同攻击变得更 加容易，隐蔽性更强； （2）资源虚拟化支持不同租户的虚拟资源部署在相同的 物理资源上，方便了恶意用户借助共享资源实施侧通道 攻击。
6
云计算面临的安全挑战
Ronald L. Rivest RSA算法设计者
云计算的特征 单租户 到 多租户 数据和服务外包
4
云计算的特征
计算和服务虚拟化 大规模数据并行处理
云计算资 源池
计算能力
存储能力
监控管理
5
云计算的特点
安全威胁
数据和服务外包
（1）隐私泄露 （2）代码被盗
多租户和跨域共享 虚拟化
（1）信任关系的建立、管理和维护更加困难;
23
云计算应用模式下的互联网安全的法律与法规问题。 云计算平台的安全风险评估与监管问题。
24
云计算安全的非技术手段
第三方认证
第三方认证是提升信任关系的一种有效手段，即采用一个中 立机构对信任双方进行约束。
企业信誉
企业信誉对于任何一个竞争领域的企业来讲都是至关重要 的。一般来讲，越大的企业对于自身信誉越看重，不会因为 利益去窃取客户的数据。
存储加密、文件加密
数据运行时的私密性
数据在网络上传输的私 密性 数据完整性
虚拟机隔离、操作系统 隔离 传输层加密
数据检验
操作系统隔离 网络加密
数据持久可用性
数据备份、数据镜像、分布式存储
数据访问速度
高速网络、数据缓存、CDN
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安全防御技术发展历程
宏病毒
特洛伊 计算机病毒 文件传染者
脚本病毒 电子邮件蠕虫
9
安全性要求 1. 数据访问的权限控制 2. 数据存储时的私密性 3. 数据运行时的私密性 4. 数据在网络上传输的私密性 5. 数据完整性 6. 数据持久可用性 7. 数据访问速度
10
安全性要求
云计算安全的技术手段
对其他用户
对服务提供商
数据访问的权限控制 权限控制程序
权限控制程序
数据存储时的私密性 存储隔离