2025年大学《数据计算及应用》专业题库- 云计算环境下的数据安全管理机制探讨

2025年大学《数据计算及应用》专业题库——云计算环境下的数据安全管理机制探讨考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题1.在云计算的IaaS模型中，关于数据存储安全责任的说法，正确的是？A.完全由云服务提供商负责，用户无需关心。B.完全由用户负责，云服务提供商仅提供基础设施。C.基础设施安全由云服务提供商负责，数据安全由用户负责。D.基础设施安全和应用安全均由云服务提供商负责。2.以下哪种技术主要用于保护数据在传输过程中的机密性？A.数据加密（静态加密）B.哈希函数C.SSL/TLS协议D.安全信息与事件管理（SIEM）3.基于角色的访问控制（RBAC）的核心思想是？A.根据用户的属性动态授予权限。B.将权限与特定的网络设备关联。C.为不同的用户角色分配不同的权限集合。D.仅允许管理员访问所有资源。4.在云环境中，VPC（虚拟私有云）的主要作用是？A.提供数据备份服务。B.实现逻辑上的网络隔离，增强安全性。C.自动化安全配置管理。D.存储加密后的数据。5.以下哪项不属于云数据安全常见的威胁类型？A.数据勒索软件攻击B.账户凭证泄露C.数据中心物理火灾D.跨区域数据同步失败6.用于确保云资源配置符合安全标准，防止配置错误导致的安全漏洞的技术是？A.安全基线B.入侵检测系统（IDS）C.云安全配置管理D.数据脱敏7.对存储在云端的静态数据进行加密，主要目的是？A.加快数据访问速度B.防止数据在传输过程中被窃听C.防止未授权用户访问存储的数据D.完成数据备份操作8.在多租户环境下，实现不同租户数据隔离的关键技术之一是？A.共享计算资源B.网络隔离（如VPC、安全组）C.统一的身份认证系统D.相同的安全策略配置9.云服务提供商通常提供哪些类型的日志，用于安全审计和事件调查？A.应用程序日志B.系统日志、安全日志、网络日志C.用户操作日志D.数据访问日志10.满足特定法律法规（如GDPR）对个人数据保护要求的技术手段之一是？A.数据匿名化B.数据压缩C.加快数据备份D.提高网络带宽二、简答题1.简述“共享责任模型”在云计算数据安全中的含义。2.简述数据加密在云安全中的两种主要应用场景及其目的。3.简述实现云环境中用户访问控制的两种主要方法。4.简述“数据脱敏”技术在保护敏感数据隐私方面的作用。5.简述选择公有云、私有云或混合云部署模式时，需要考虑的主要数据安全因素。三、分析题1.某企业计划将其核心业务数据库迁移至公有云平台。请分析在此过程中可能面临的主要数据安全风险，并提出相应的应对措施建议。2.假设你正在为一个存储大量用户个人信息的Web应用设计云安全防护策略。请分析至少三种关键的安全机制，并说明选择这些机制的理由。四、综合应用题某公司使用某公有云提供商的服务，其架构包括部署在云上的Web应用服务器、数据库服务器以及使用对象存储服务存储的用户上传文件。请设计一个包含至少三种具体安全机制的云数据安全防护框架，用于提高该应用的整体安全性，并简要说明每种机制的作用。试卷答案一、选择题1.C2.C3.C4.B5.C6.C7.C8.B9.B10.A二、简答题1.共享责任模型在云计算数据安全中的含义：该模型明确了云服务提供商和用户在保障云环境中数据安全方面的责任划分。通常，云服务提供商负责物理基础设施安全、宿主机安全、虚拟化平台安全、网络基础设施安全和基础软件安全等；用户则负责所上传的数据安全、应用程序安全、访问控制、用户管理和合规性等。这种模型强调了双方共同协作以实现整体安全。2.数据加密在云安全中的两种主要应用场景及其目的：*传输中加密（传输加密）：场景为数据在网络中传输时，如用户通过浏览器访问云应用、应用间通过API交互等。目的在于防止数据在传输过程中被窃听或截获，保护数据的机密性。*存储中加密（静态加密）：场景为数据存储在云端的持久化存储介质上，如云硬盘、数据库文件、对象存储桶中的文件等。目的在于防止未经授权的物理或逻辑访问者直接读取存储的数据内容，即使存储介质被盗或账户被盗，也能保护数据机密性。3.实现云环境中用户访问控制的两种主要方法：*基于角色的访问控制（RBAC）：根据用户的职责和角色（如管理员、普通用户、审计员）分配相应的权限，用户执行操作时依据其角色权限。这种方法简化了权限管理，易于维护。*基于属性的访问控制（ABAC）：根据用户属性（如部门、职位）、资源属性（如数据敏感级别、资源类型）、环境条件（如时间、地点）和策略规则动态决定访问权限。这种方法更为灵活和精细，能实现更复杂的访问控制策略。4.数据脱敏技术在保护敏感数据隐私方面的作用：数据脱敏是指通过技术手段（如掩码、加密、泛化、替换、扰乱等）处理数据，使其在满足使用需求（如开发、测试、分析、展示）的前提下，隐藏或修改掉原始数据的敏感信息（如身份证号、手机号、银行卡号、姓名等）。其作用是降低敏感数据泄露的风险，满足合规性要求（如GDPR、网络安全法），同时允许业务部门在非生产环境或对第三方共享数据时，保护个人隐私或商业秘密。5.选择公有云、私有云或混合云部署模式时，需要考虑的主要数据安全因素：*数据敏感性：高度敏感或regulated数据可能更倾向于私有云或混合云，以获得更强的控制力和合规性保障。*合规性要求：特定行业（如金融、医疗）或地区法规可能对数据存储位置、处理方式和访问控制有严格规定，影响云选择。*控制需求：对基础设施和安全性有高度定制化需求的组织可能更倾向于私有云。*安全事件响应能力：公有云通常提供成熟的安全监控和应急响应服务，私有云则需要组织内部具备相应能力。*成本与资源：不同部署模式在初始投入和运维成本上差异显著，需结合预算和资源能力进行权衡。三、分析题1.主要风险及应对措施建议：*风险1：数据泄露（如通过不安全的API、配置错误、内部人员恶意窃取）。措施：使用强加密（传输和存储）、实施严格的访问控制（RBAC/ABAC）、启用多因素认证（MFA）、进行数据脱敏、加强安全审计和监控、定期进行安全漏洞扫描和渗透测试。*风险2：账户凭证泄露（如弱密码、凭证泄露、暴力破解）。措施：强制执行强密码策略、推广使用MFA、实施凭证旋转策略、使用安全的凭证管理工具、监控异常登录行为。*风险3：不合规使用（如违反数据保护法规、数据跨境传输问题）。措施：充分理解并遵守相关法律法规（如GDPR、网络安全法）、明确数据所有权和管辖权、实施数据分类分级管理、记录数据处理活动日志。*风险4：服务中断或数据丢失（如云服务提供商故障、配置错误导致数据损坏）。措施：选择可靠的云服务提供商、实施备份和灾难恢复计划、利用云的多可用区/多区域特性、定期测试备份恢复流程。*风险5：恶意攻击（如DDoS攻击、SQL注入、恶意软件）。措施：使用云提供商的网络安全服务（如WAF、IDS/IPS）、配置防火墙和安全组规则、及时更新系统和应用补丁、进行安全意识培训。2.关键安全机制及选择理由：*机制1：数据传输加密（如SSL/TLS）。理由：Web应用与用户交互、应用与后端服务交互时，数据在公网上传输，必须加密以防止敏感信息（如登录凭证、用户信息）被窃听。这是基础且必要的防护。*机制2：数据库访问控制与加密。理由：数据库存储核心用户信息，是攻击者重点目标。需要严格限制谁可以访问数据库（通过RBAC/ABAC和最小权限原则），同时考虑对数据库中的敏感字段（如密码哈希、身份证号）进行静态加密，即使数据库被攻破，核心数据也不易被直接读取。*机制3：Web应用防火墙（WAF）。理由：Web应用面临常见的Web攻击（如SQL注入、XSS、CSRF、CC攻击）。WAF能够过滤掉恶意流量，保护应用安全，是面向Web应用层的安全关键机制。选择理由在于其能有效防御针对性强的应用层攻击，降低应用被利用的风险。四、综合应用题云数据安全防护框架设计：框架目标：提高Web应用服务器、数据库服务器及对象存储中用户上传文件的整体安全性，重点保护用户个人信息和核心业务数据，满足基本合规要求。包含的安全机制：1.网络层安全隔离与防护：*机制描述：为应用服务器、数据库服务器和对象存储服务分别或组合配置虚拟私有云（VPC）、子网，并使用网络访问控制列表（ACL）或云安全组（SecurityGroups）设置严格的入站和出站规则。仅允许必要的IP地址或服务访问特定资源（例如，应用服务器仅允许公网访问其Web端口，数据库服务器仅允许应用服务器IP访问其数据库端口）。*作用：实现逻辑网络隔离，限制攻击面，防止未授权网络访问。2.传输层数据加密：*机制描述：强制要求所有客户端与Web应用服务器之间、应用服务器与数据库服务器之间、应用服务器与对象存储服务之间的通信使用SSL/TLS加密（强制HTTPS，配置数据库连接加密）。*作用：保护数据在传输过程中的机密性和完整性，防止数据被窃听或篡改。3.应用层访问控制与数据保护：*机制描述：在Web应用层面实施基于角色的访问控制（RBAC），确保用户只能访问其权限范围内的数据和功能。对应用处理的敏感用户个人信息（如密码、身份证号等）在存储到数据库前进行哈希处理或加密存储。对用户上传到对象存储的文件进行分类，对包含敏感信息的文件强制进行脱敏处理（如部分隐藏）或加密存储。*作用