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クラウドコンピューティングセキュリティ、またはクラウドセキュリティとは、クラウドコンピューティングのデータ、アプリケーション、サービス、および関連インフラストラクチャを保護するために使用される、幅広いポリシー、テクノロジー、アプリケーション、および制御を指します。これは、コンピュータセキュリティ、ネットワークセキュリティ、そしてより広義には情報セキュリティのサブドメインです。
クラウドコンピューティングとストレージは、ユーザーがサードパーティのデータセンターでデータを保存および処理する機能を提供します。[ 1 ]組織は、さまざまなサービスモデル（ SaaS、PaaS、IaaSなど）と展開モデル（プライベート、パブリック、ハイブリッド、コミュニティ）でクラウドを使用します。 [ 2 ]
クラウドコンピューティングに関連するセキュリティ上の懸念は、通常、クラウドプロバイダーが直面する問題と顧客が直面する問題に分けられます。[ 3 ]責任は共有されており、多くの場合、ベンダーの「共有責任モデル」で説明されています。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]プロバイダーはインフラストラクチャを保護する必要があり、顧客はアプリケーション、ID、構成設定を保護する必要があります。[ 5 ] [ 6 ]
大規模なクラウドインシデントの分析によると、多くの侵害はゼロデイ脆弱性だけではなく、設定ミスや長期間放置された脆弱性に起因していることが示されている。
組織がパブリッククラウドにデータを保存したりアプリケーションをホストしたりすると、ハードウェアへの物理的なアクセスが失われます。その結果、機密性の高いデータが内部攻撃の危険にさらされる可能性があります。2010年のクラウドセキュリティアライアンスのレポートによると、内部攻撃はクラウドコンピューティングにおける最大の脅威の一つです。[ 7 ]クラウドサービスプロバイダーは、データセンターに物理的にアクセスできる従業員に対して徹底的な身元調査を実施する必要があります。
リソースを節約しコストを削減するために、クラウドプロバイダーは多くの場合、複数の顧客のデータを同じサーバーに保存します。その結果、適切な分離が行われていないと、あるユーザーのプライベートデータが別のユーザーに閲覧される可能性があります。[ 2 ]プロバイダーは、これらのリスクを軽減するために、データ分離と論理的分離を実施しています。
クラウドインフラストラクチャにおける仮想化の広範な使用は、特有のセキュリティ上の懸念をもたらします。[ 8 ]仮想化は、保護され、正しく構成されなければならないハイパーバイザーという追加のレイヤーを導入します。[ 9 ]ハイパーバイザー管理システムの侵害は、データセンター全体に影響を与える可能性があります。[ 10 ]
クラウドセキュリティアーキテクチャは、適切な防御策が実装されている場合にのみ効果を発揮します。効率的なクラウドセキュリティアーキテクチャは、セキュリティ管理において発生する可能性のある課題を認識し、安全なクラウド環境を確保するために、あらゆるベストプラクティス、手順、ガイドラインに従う必要があります。セキュリティ管理は、セキュリティ制御によってこれらの課題に対処します。これらの制御はクラウド環境を保護し、システムの脆弱性を回避し、攻撃の影響を軽減するために導入されます。
クラウドセキュリティエンジニアリングは、クラウドセキュリティ構成内に存在するセキュリティレイヤー、計画、設計、プログラミング、およびベストプラクティスによって特徴付けられます。クラウドセキュリティエンジニアリングでは、クラウド内のタスクによって定義される構成モデルとビジュアルモデル（設計とUI）が必要です。このクラウドセキュリティエンジニアリングプロセスには、アプリケーションと情報を保護するための管理、手法、および制御へのアクセスなどが含まれます。また、透過性、一貫性、リスクスタンス、および全体的なセキュリティを管理および維持する方法も含まれます。クラウドサービスとアクティビティにセキュリティ標準を組み込むプロセスは、一貫性のあるガイドラインと重要なインフラストラクチャセキュリティ要素を満たすアプローチを必要とします。[ 15 ]
クラウドコンピューティングの概念自体は新しいものではありませんが、その柔軟な拡張性、比較的高い信頼性、そして費用対効果の高さから、組織による導入がますます進んでいます。しかし、一部の分野や領域では急速に普及しているものの、調査や統計によると、セキュリティ上の落とし穴が依然として本格的な普及を阻む大きな障壁となっています。
一般的には、情報セキュリティ対策は、脅威、脆弱性、影響を評価することによって、リスクに比例して選択および実装することが推奨されます。クラウドセキュリティの懸念事項はさまざまな方法でグループ化できます。Gartner は 7 つの懸念事項を特定し、Cloud Security Alliance は12 の懸念事項を特定しました。[ 16 ] [ 17 ]クラウドアクセスセキュリティブローカー(CASB) は、クラウドユーザーとクラウドアプリケーションの間にあるソフトウェアで、クラウドアプリケーションの使用状況、データ保護、ガバナンスを可視化し、すべてのアクティビティを監視してセキュリティポリシーを適用します。[ 18 ]
「強化された」環境を持たないサービスはすべて「脆弱な」ターゲットとみなされます。仮想サーバーは、物理サーバーと同様に、データ漏洩、マルウェア、悪用された脆弱性から保護される必要があります。「データ損失または漏洩は、クラウド障害を引き起こす脅威の24.6 ％を占め、クラウド関連のマルウェアは3.4 ％を占めています。」[ 19 ]
すべての企業は、情報やコンピューティング リソースへのアクセスを制御するために独自のアイデンティティ管理システムを持つことになります。クラウド プロバイダーは、フェデレーションまたはSSOテクノロジー、または生体認証ベースの識別システムを使用して顧客のアイデンティティ管理システムを独自のインフラストラクチャに統合するか、[ 1 ]独自のアイデンティティ管理システムを提供します。
クラウドサービスプロバイダーは、ITハードウェア（サーバー、ルーター、ケーブルなど）を不正アクセス、妨害、盗難、火災、洪水などから物理的に保護し、電力などの必要不可欠な供給が十分に堅牢であることを確保することで、サービスの中断の可能性を最小限に抑えます。
クラウドサービスに関わる人員に関する様々な情報セキュリティ上の懸念事項は、通常、スクリーニング、セキュリティ意識向上トレーニング、および役割ベースのアクセス制御によって対処されます。
プロバイダーは、すべての重要なデータ（例えばクレジットカード番号）がマスキングまたは暗号化され、承認されたユーザーのみがデータ全体にアクセスできることを保証します。さらに、デジタルIDと認証情報は保護されなければならず、プロバイダーがクラウド上で顧客の活動に関して収集または生成するデータも同様に保護されなければなりません。
侵入テストとは、システム、サービス、またはコンピュータネットワークに対して攻撃的なセキュリティテストを実行し、セキュリティ上の弱点を見つけるプロセスです。クラウドは他の顧客やテナントと共有する環境であるため、侵入テストの実施規則を段階的に遵守することが必須要件となります。クラウド内外からのスキャンおよび侵入テストは、クラウドプロバイダーの承認を得る必要があります。[ 20 ]
無料ツールまたは商用ツールを使用してクラウドを外部と内部の両方からスキャンすることは非常に重要です。セキュリティ対策が施されていない環境では、サービスは脆弱な標的とみなされます。仮想サーバーは、物理サーバーと同様に、データ漏洩 、マルウェア、脆弱性の悪用から保護するためにセキュリティ対策を施す必要があります。「クラウド障害を引き起こす脅威のうち、データ損失または漏洩が24.6 %、クラウド関連のマルウェアが3.4 %を占めています 。」
プライバシー法は国によって異なることが多い。クラウド経由で情報が保存されている場合、データがどの管轄下にあるかを判断するのは難しい。大企業は複数の国にまたがって事業を展開しているため、国境を越えたクラウドが普及している。クラウドの曖昧さから生じる法的ジレンマは、組織間および組織内でのデータ共有法の違いを指す。[ 21 ]
クラウドの自律的な性質上、消費者はデータベースを監視するための管理インターフェースを提供されることが多い。制御を中央の場所に集約し、ユーザーの利便性のためにインターフェースに簡単にアクセスできるようにすることで、単一の主体がクラウドの管理インターフェースにアクセスし、システムの大部分を制御できるようになる可能性がある。[ 22 ]
クラウドのリソースプーリングは、メモリやストレージのリソースを別のユーザーに再利用できることを意味します。現在のユーザーは、以前のユーザーが残した情報にアクセスできます。[ 22 ]
クラウドサービスはインターネット接続を必要とし、インターネットプロトコルを使用するため、中間者攻撃などの攻撃を受けやすい。さらに、インターネット接続への依存度が高いということは、サービスの中断や停止によってユーザーが完全に遮断される可能性があることを意味する。[ 22 ]
暗号化アルゴリズムが古くなると、脆弱性が生じます。クラウドプロバイダーは暗号化標準を常に最新の状態に保ち、古いシステムが侵害される前に移行する必要があります。[ 23 ]
クラウドコンピューティングに適用される高度な暗号化アルゴリズムの中には、プライバシー保護を強化するものがあります。クリプトシュレッディングと呼ばれる手法では、データが不要になった時点で暗号化キーを削除することができます。
属性ベース暗号化は、公開鍵暗号の一種であり、ユーザーの秘密鍵と暗号文が属性（例えば、ユーザーの居住国や契約形態など）に依存する。このようなシステムでは、復号へのアクセスは単に身元情報だけでなく、属性にも依存する。
ABEの強みの一つは、明示的な鍵共有（従来のPKIのように）やIDベース暗号化（IBE）の必要性を回避できる点です。しかし、ABEは鍵再配布の複雑さという問題を抱えています。復号鍵はIDではなく属性に依存するため、悪意のあるユーザーが属性情報を漏洩させ、不正アクセスを可能にする可能性があります。[ 24 ]
CP-ABEでは、暗号化者が暗号文のアクセス ポリシーを制御します。プロセスには、セットアップ、暗号化、鍵生成、復号アルゴリズムが含まれます。暗号化者は、復号が許可される前にユーザーの属性と一致する必要があるアクセス構造を定義します。[ 25 ]
KP-ABEでは、送信者は一連の属性に基づいて暗号化を行い、ユーザーの秘密鍵は、ユーザーが復号できる暗号文を記述したポリシーに一致するように発行されます。KP-ABEは、アクセス制御の責任を暗号化者ではなく鍵発行者に部分的に移転します。柔軟性はありますが、ポリシーの開示によりプライバシーの保証が弱まる可能性があります。[ 26 ]
完全準同型暗号は、復号化せずに暗号文上で任意の計算を可能にします。これは、投票システムを含むクラウド環境向けの高セキュリティオプションとして注目されています。有望ではありますが、依然として大部分が実験段階です。[ 27 ]
検索可能な暗号化は、暗号化されたデータに対する安全な検索を可能にします。対称鍵暗号と公開鍵暗号のバリアントがあります。暗号化されたデータに対する機能をサポートする一方で、特に属性インデックスが関係する場合、追加の攻撃対象領域が発生します。[ 28 ]
データの保存と利用は、数多くの法律や規制によって規制されています。米国では、プライバシーおよびデータ保護法、ペイメントカード業界データセキュリティ基準（PCI DSS）、医療保険の携行性と説明責任に関する法律（HIPAA）、サーベンス・オクスリー法、2002年連邦情報セキュリティ管理法（FISMA）、1998年児童オンラインプライバシー保護法などがこれに該当します。他の法域にも同様の基準が存在します（例：シンガポールのマルチティアクラウドセキュリティ基準）。
同様の法律は異なる法域で適用される場合があり、米国の法律とは大きく異なる場合がある。クラウドサービスの利用者は、多くの場合、法域間の法的および規制上の違いを理解する必要がある。たとえば、クラウドサービスプロバイダー（CSP）によって保存されたデータは、シンガポールなどにあり、米国でミラーリングされている可能性がある。[ 29 ]
既に述べたセキュリティとコンプライアンスの問題とは別に、クラウドプロバイダーとその顧客は、責任（例えば、データ損失や侵害を伴うインシデントがどのように解決されるかを規定する）、知的財産、およびサービス終了（データとアプリケーションが最終的に顧客に返却される時期）に関する条件について交渉します。これらの問題は通常、サービスレベル契約（SLA）で扱われます。[ 32 ]
法的問題には、公共部門における記録保持要件も含まれる可能性があり、そこでは各機関が特定の形式で電子記録を保管し、利用可能にしなければならない。