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= Hadoop云端安全 =

== 介绍 ==  
'''Hadoop云端安全'''是指在云计算环境中部署Hadoop集群时，为保护数据、计算资源和网络通信而采取的一系列安全措施。随着企业将Hadoop工作负载迁移到云平台（如AWS、Azure、GCP），云端特有的安全挑战（如多租户隔离、动态资源分配和API暴露）需要专门的安全策略。本节将涵盖身份认证、数据加密、访问控制和合规性等核心主题。

== 核心安全机制 ==  

=== 1. 身份认证与授权 ===  
Hadoop云端安全依赖以下技术实现身份验证：  
* '''Kerberos''': 用于强身份认证的协议。  
* '''IAM（身份和访问管理）''': 云平台提供的权限管理系统。  

示例：AWS EMR（Elastic MapReduce）中配置IAM角色限制Hadoop访问权限：  
<syntaxhighlight lang="bash">  
# 创建IAM策略限制S3访问  
{  
  "Version": "2012-10-17",  
  "Statement": [  
    {  
      "Effect": "Allow",  
      "Action": ["s3:GetObject"],  
      "Resource": ["arn:aws:s3:::my-secure-bucket/*"]  
    }  
  ]  
}  
</syntaxhighlight>  

=== 2. 数据加密 ===  
* '''传输加密''': 使用TLS/SSL保护节点间通信。  
* '''静态加密''': 通过云存储服务（如AWS KMS）加密HDFS数据。  

示例：在Hadoop配置中启用HDFS静态加密：  
<syntaxhighlight lang="xml">  
<!-- core-site.xml -->  
<property>  
  <name>hadoop.security.crypto.codec</name>  
  <value>org.apache.hadoop.crypto.AesCtrCryptoCodec</value>  
</property>  
</syntaxhighlight>  

=== 3. 网络隔离 ===  
使用云平台的VPC（虚拟私有云）和网络安全组限制流量：  
<mermaid>  
graph LR  
  A[Client] -->|HTTPS only| B(VPC)  
  B --> C[Master Node]  
  B --> D[Worker Node]  
  C & D -->|Internal TLS| E[Cloud Storage]  
</mermaid>  

== 实际案例 ==  
'''案例：医疗数据合规性'''  
某医院使用Azure HDInsight处理患者数据，需符合HIPAA标准。实施措施包括：  
1. 通过Azure Active Directory集成Kerberos认证。  
2. 使用Azure Disk Encryption加密所有临时磁盘。  
3. 审计日志通过Log Analytics监控异常访问。  

== 数学基础 ==  
加密算法如AES依赖数学运算，密钥生成公式示例：  
<math>  
\text{Key} = \bigoplus_{i=1}^n (S_i \times P_i \mod 256)  
</math>  
其中<math>S_i</math>为随机种子，<math>P_i</math>为质数序列。  

== 高级配置 ==  
对于需要自定义安全的场景，可结合Sentry或Ranger实现细粒度访问控制：  
<syntaxhighlight lang="sql">  
-- 使用Apache Ranger定义Hive表权限  
CREATE POLICY patient_data_policy  
ON DATABASE:medical  
FOR USER:doctor  
WITH PERMISSIONS SELECT;  
</syntaxhighlight>  

== 总结 ==  
Hadoop云端安全需要多层次防护，从基础设施（VPC、IAM）到应用层（Kerberos、加密）。开发者应定期审计配置并遵循云平台的最佳实践（如AWS EMR安全指南或Azure HDInsight合规性检查表）。

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