Di çarçoweya serverên hilanînê yên nebawer de, girîngiya domandina tomarek domdar û verastkirî ya xebatan çi ye, û meriv çawa dikare vê yekê bi dest bixe?

/ / Weşandin Pîroz, EITC/IS/ACSS Ewlekariya Pergalên Komputerê yên Pêşketî, Ewlekariya hilanînê, Pêşkêşkerên hilanînê yên nebawer, Nirxandina îmtîhanê

Di warê ewlehiya sîber de, nemaze di derbarê ewlehiya hilanînê ya li ser serverên hilanînê yên nebawer de, domandina têketinek domdar û verastkirî ya xebatan pir girîng e. Ev hewcedarî ji pêdivî ye ku meriv li hawîrdorên ku binesaziya hilanînê bi tevahî pê pêbawer nebe yekparebûna daneyê, hebûna, û nepenîbûnê peyda dike. Pêşkêşkerên hilanînê yên nebawer xetereyên girîng çêdikin, di nav de guheztina daneya bêdestûr, jêbirin, û gihîştina bê destûr. Ji ber vê yekê, qeydek domdar û verastkirî ya operasyonan di kêmkirina van xetereyan de rolek girîng dilîze.

Têketinek domdar a operasyonan behsa tomarek rêzdar û kronolojîk a hemî kiryarên ku li ser daneyên ku li ser serverê hatine hilanîn têne kirin. Pêdivî ye ku ev têketin neguhêrbar û zelal be, û piştrast bike ku her guheztinek bê destûr dikare were tespît kirin. Girîngiya têketinek wusa di şiyana wê de ye ku dîrokek rast û pêbawer a hemî danûstendinên bi daneyan re peyda bike, ya ku ji bo vekolîn, analîza dadrêsî, û pêbendbûna bi daxwazên rêziknameyê re girîng e.

Ji bo bidestxistina têketinek domdar û verastkirî ya operasyonan, çend teknîk û teknolojiyên dikarin werin bikar anîn. Di nav wan de rêbazên krîptografî, mekanîzmayên qeydkirina ewledar, û protokolên lihevhatinê hene. Li jêr, em van rêbazan bi berfirehî bifikirin:

Rêbazên Cryptographic

1. Zincîran Hash: Zincîreka heş rêzek ji nirxa hash e ku her nirxek hash bi ya berê ve girêdayî ye. Ev di navbera her têketinek têketinê de têkiliyek çêdike, û piştrast dike ku her guhertinek têketinê dê zincîrê bişkîne. Mînakî, heke têketinên têketinê ji hêla têne temsîl kirin L_1, L_2, ..., L_n, zincîra hash dikare wekî jêrîn were çêkirin:

    \[ H_1 = H(L_1), \çarqok H_2 = H(H_1 || L_2), \çarqat ..., \çarqat H_n = H(H_{n-1} || L_n) \]

ko H fonksiyonek hash a krîptografî destnîşan dike, û || hevgirtinê temsîl dike. Ev avahî piştrast dike ku her destwerdana têketinek têketinê L_i dê di nirxên hash ên paşîn de neliheviyek çêbibe, bi vî rengî destdirêjiyê eşkere bike.

2. Signmzekên Dîjîtal: Her têketinek têketinê dikare bi dîjîtalî ji hêla partiyek pêbawer ve bi karanîna şîfreya asîmetrîk ve were îmze kirin. Îmzeya dîjîtal rastbûn û yekitiyê peyda dike, ji ber ku ew bi karanîna mifteya giştî ya îmzeker dikare were verast kirin. Mînakî, heke têketinek têketinek be L_i bi kilîteke taybet hatiye îmzekirin K_{priv}, îmze S_i = \text{Sign}(K_{priv}, L_i) dikare ji hêla her kesê ku bigihîje mifteya giştî ya têkildar ve were verast kirin K_{pub}. Ev rêbaz piştrast dike ku her guhertinek bi L_i dê îmzeyê betal bike.

3. Darên Merkle: Darek Merkle darek binar e ku her girêkek pelek heşeyek têketinek têketinê nîşan dide, û her girêkek hundurîn girêka girêkên xwe yên zarok destnîşan dike. Koka dara Merkle, ku wekî root Merkle tê zanîn, yek nirxek hash peyda dike ku tevahiya koma têketinên têketinê temsîl dike. Struktura dara Merkle rê dide delîlên tevlêbûnê yên bikêr û verastkirî, tê vê wateyê ku meriv dikare îspat bike ka têketina têketinek taybetî beşek ji têketinê ye bêyî eşkerekirina tevahî têketinê. Ev bi taybetî ji bo domandina nepenîtiyê di heman demê de ku yekparçebûnê peyda dike bikêr e.

Mekanîzmayên Têketina Ewle

1. Têketin-Tenê Pêvek: Têketinek tenê-pêvek avahiyek têketinê ye ku tê de tenê dikarin bêne zêdekirin û nayên guhertin an jêbirin. Ev neguhêrbar piştrast dike ku gava têketinek were tomar kirin, ew bi domdarî di têketinê de bimîne. Bicîhanîna têketinên tenê-pêvek bi gelemperî karanîna medyaya hilanînê binivîse-yek-car-xwend-gelek (WORM) an jî karanîna mekanîzmayên nermalavê-bingehdar ên ku rê li ber guhertinên têketinên têketinê yên heyî digirin digire.

2. Teknolojiya Blockchain: Blockchain teknolojiyek deftera nenavendî û belavkirî ye ku bi xwezayê têketinek domdar û verastkirî ya xebatan peyda dike. Her blokek di zincîra blokê de navnîşek danûstendinan (têketinên têketinê), demjimêrek, û haşek krîptografî ya bloka berê heye. Ev zincîra blokan piştrast dike ku her destwerdana blokê dê blokên paşîn betal bike. Teknolojiya Blockchain di heman demê de protokolên lihevhatinê bikar tîne da ku lihevhatinek di nav girêkên belavkirî de bi dest bixe, û ewlekarî û pêbaweriya têketinê bêtir zêde dike.

3. Jîngehên Bicîhkirina Bawerî (TEE): TEE, wek Intel SGX an ARM TrustZone, di hundurê pêvajoyek ku kod û dane dikarin bi ewlehî werin darve kirin û hilanîn deverek ewledar peyda dikin. Bi karanîna TEE-yan, meriv dikare piştrast bike ku têketinên têketinê di hawîrdorek ewledar û veqetandî de têne tomar kirin û têne parastin, ku ji destwerdana ji hêla servera hilanînê ya nebawer ve têne parastin. TEE di heman demê de dikarin werin bikar anîn da ku bi ewlehî mifteyên krîptografîk ên ku ji bo îmzekirina têketinên têketinê têne bikar anîn hilberînin û hilînin.

Protokolên Lihevkirinê

Di pergalên belavbûyî de, gihîştina hevgirtin û verastkirina têketinê bi gelemperî hewceyê protokolên lihevhatinê dike da ku pê ewle bibe ku hemî girêkên pergalê li ser rêz û naveroka têketinên têketinê li hev dikin. Hin protokolên lihevhatinê yên bi gelemperî têne bikar anîn ev in:

1. Paxos: Paxos malbatek protokolên lihevhatinê ye ku ji bo gihîştina lihevhatina di navbera girêkên belavbûyî de di hebûna têkçûn de hatî çêkirin. Paxos piştrast dike ku hemî girêkên ne-qisûr li ser heman rêza têketinên têketinê li hev dikin, hevgirtî û tolerasyona xeletiyê peyda dikin.

2. Bêrik: Raft algorîtmayek din a lihevkirinê ye ku ji Paxos bêtir têgihîştin û pêkanîna hêsantir hatî çêkirin. Raft pêvajoya lihevhatinê li hilbijartina serok, dubarekirina têketinê, û ewlehiyê dabeş dike, û piştrast dike ku têketina dabeşkirî domdar û verastkirî bimîne.

3. Toleransa Çewtiya Bîzansî (BFT): Protokolên BFT, wek Toleransiya Xerabiya Bîzansê ya Pratîk (PBFT), ji bo bidestxistina lihevhatinê di pergalên ku girêk dibe ku xeletiyên keyfî (Bîzansî) nîşan bidin, di nav wan de tevgerên xerab, têne çêkirin. Protokolên BFT piştrast dikin ku têketin di hebûna girêkên xirab de jî domdar û verastkirî dimîne.

Mînaka Pratîk

Senaryoyek bifikirin ku saziyek darayî karûbarek hilanîna cloudê ya nebawer bikar tîne da ku têketinên danûstendinê hilîne. Ji bo misogerkirina yekbûn û verastkirina van têketinê, sazî dikare tedbîrên jêrîn bicîh bîne:

1. Zincîran Hash: Her têketina têketinê ya danûstendinê bi zincîreyek haş tê haşkirin û bi têketina berê ve tê girêdan. Ev piştrast dike ku her destwerdana têketinek têketinê dê were kifş kirin.

2. Signmzekên Dîjîtal: Her têketina têketinê bi dîjîtal ji hêla mifteya taybet a saziyê ve tê îmze kirin. Ev rastbûn û nerazîbûnê peyda dike, ji ber ku îmze dikare bi karanîna mifteya giştî ya saziyê were verast kirin.

3. Darên Merkle: Dezgeh bi awayekî periyodîk dara Merkle ya têketinê çêdike û koka Merkle li ser tabloyek bultenek giştî an zincîra blokê diweşîne. Ev dihêle ku her kes bêyî ku bigihîje tevahî têketinê yekrêziya têketinê verast bike.

4. Blockchain: Sazî dikare têketinên danûstendinê li ser blokek taybet jî tomar bike. Xwezaya nenavendî ya zincîra blokê piştrast dike ku têketin domdar û verastkirî bimîne, tewra di hebûna serverên hilanînê yên nebawer de.

5. TEEs: Dezgeh dikare TEE-yan bi kar bîne da ku bi ewlehî têketinên têketinê di hundurê dorpêçek ewledar de tomar bike û hilîne, wan ji destwerdana ji hêla servera hilanînê ya nebawer biparêze.

6. Protokolên Lihevkirinê: Ger sazî pergalek hilanînê ya belavkirî bikar bîne, ew dikare protokolên lihevhatinê yên wekî Raft an PBFT bikar bîne da ku pê ewle bibe ku hemî girêk li ser rêzik û naveroka têketinên danûstendinê li hev dikin.

Bi pêkanîna van tedbîran, saziya darayî dikare têketinek domdar û verastkirî ya xebatan bidomîne, yekitî, hebûna, û nepenîtiya têketinên danûstendina xwe misoger bike, tewra dema ku serverên hilanînê yên nebawer bikar tîne.

Pirs û bersivên din ên vê dawiyê di derbarê EITC/IS/ACSS Ewlekariya Pergalên Komputerê yên Pêşketî:

Pirtir pirs û bersivan di Ewlekariya Pergalên Komputerê ya Pêşkeftî ya EITC/IS/ACSS de bibînin

Pirs û bersivên bêtir:

Tagged under: , , , , ,