云计算模型之间的关系和依赖性对于理解云计算的安全非常关键，IaaS（基础设施即服务）是所有云服务的基础，PaaS（平台即服务）一般建立在IaaS之上，而SaaS（软件即服务）一般又建立在PaaS之上，它们之间的关系如图1所示。
IaaS涵盖了从机房设备到硬件平台等所有的基础设施资源层面。PaaS位于IaaS之上，增加了一个层面用以与应用开发、中间件能力以及数据库、消息和队列等功能集成。PaaS允许开发者在平台之上开发应用，开发的编程语言和工具由PaaS支持提供。SaaS位于底层的IaaS和PaaS之上，能够提供独立的运行环境，用以交付完整的用户体验，包括内容、展现、应用和管理能力。
云安全架构的一个关键特点是云服务提供商所在的等级越低，云服务用户自己所要承担的安全能力和管理职责就越多。下面对云计算安全领域中的数据安全、应用安全和虚拟化安全等问题（见表1）的应对策略和技术进行重点阐述。
3 云计算安全关键技术
3.1 数据安全
云用户和云服务提供商应避免数据丢失和被窃，无论使用哪种云计算的服务模式（SaaS/PaaS/IaaS），数据安全都变得越来越重要。以下针对数据传输安全、数据隔离和数据残留等方面展开讨论。
（1）数据传输安全
在使用公共云时，对于传输中的数据最大的威胁是不采用加密算法。通过Internet传输数据，采用的传输协议也要能保证数据的完整性。如果采用加密数据和使用非安全传输协议的方法也可以达到保密的目的，但无法保证数据的完整性。
（2）数据隔离
加密磁盘上的数据或生产数据库中的数据很重要（静止的数据），这可以用来防止恶意的云服务提供商、恶意的邻居“租户”及某些类型应用的滥用。但是静止数据加密比较复杂，如果仅使用简单存储服务进行长期的档案存储，用户加密他们自己的数据后发送密文到云数据存储商那里是可行的。但是对于PaaS或者SaaS应用来说，数据是不能被加密，因为加密过的数据会妨碍索引和搜索。到目前为止还没有可商用的算法实现数据全加密。
PaaS和SaaS应用为了实现可扩展、可用性、管理以及运行效率等方面的“经济性”，基本都采用多租户模式，因此被云计算应用所用的数据会和其他用户的数据混合存储（如Google的BigTable）。虽然云计算应用在设计之初已采用诸如“数据标记”等技术以防非法访问混合数据，但是通过应用程序的漏洞，非法访问还是会发生，最著名的案例就是2009年3月发生的谷歌文件非法共享。虽然有些云服务提供商请第三方审查应用程序或应用第三方应用程序的安全验证工具加强应用程序安全，但出于经济性考虑，无法实现单租户专用数据平台，因此惟一可行的选择就是不要把任何重要的或者敏感的数据放到公共云中。
（3）数据残留
数据残留是数据在被以某种形式擦除后所残留的物理表现，存储介质被擦除后可能留有一些物理特性使数据能够被重建。在云计算环境中，数据残留更有可能会无意泄露敏感信息，因此云服务提供商应能向云用户保证其鉴别信息所在的存储空间被释放或再分配给其他云用户前得到完全清除，无论这些信息是存放在硬盘上还是在内存中。云服务提供商应保证系统内的文件、目录和数据库记录等资源所在的存储空间被释放或重新分配给其他云用户前得到完全清除。
