大数据时代云审计系统架构设计

      一、“云审计”相关概念和特征

      2008年，Nature出版“Big Data”专刊，从网络经济学、环境科学、生物医学、互联网技术和超级计算等多方面介绍了海量数据带来的新挑战。而“大数据”概念真正变得广为人知，是由于美国奥巴马政府在2012年推出的“大数据研发计划”。大数据（Big Data），是指无法在可容忍的时间范围内利用现行主流软件获取、存储、管理、处理和分析的数据集合，它用来描述和定义信息爆炸时代产生的超级海量数据。大数据具有四个基本特点：一是数据体量巨大，数据量从TB级跃升到PB级、EB级，同时非结构化数据的规模和增长速度远远超过结构化数据。二是处理速度快，可进行实时分析。三是数据种类多，形式多样，有图像、视频、地理位置信息、机器数据、网络日志等多种形式。四是价值密度低，虽然数据量庞大，但可利用的价值密度非常低。大数据时代，人们在采集、处理和使用数据时的思维方式发生了极大的改变，一是不再依赖于抽样分析，而是可以采集和处理事物整体的全量数据；二是不再热衷于追求数据的精确度，而是追求利用数据的效率；三是难以寻求事物之间直接的因果关系，而是深入认识和利用事物之间的相关关系。面对如此大的数据洪流，传统的数据存储和分析技术已经不能适应需求，而云计算技术则为解决大数据时代电子数据审计面临的挑战提供了一种有效的解决方案。

      云计算的概念是由Google首席执行官Eric Schmidt在2006年搜索引擎大会（SES San Jose，2006）上首次提出来的。云计算（Cloud Computing），是基于互联网平台、分布式计算、并行计算和网格计算的发展应用，能够向各种互联网应用者提供软硬件服务、基础架构服务、平台服务、存储服务的系统。从技术层面看，云计算最核心的技术是虚拟化技术、分布式数据存储技术、海量数据处理技术。虚拟化技术是指将一台物理计算机系统虚拟化为一台或多台虚拟计算机系统；分布式数据存储技术是指利用多台服务器的存储资源来满足单台服务器不能达到的存储需求；海量数据处理是指把海量数据分布到多个结点上，将计算并行化，利用多台计算机资源加快数据处理的速度。从用户体验的角度来看，云计算主要提供三种服务模式：设施即服务（Infrastructure asa Service，IaaS），即为用户提供基础设施服务，包括服务器、网络设备、存储设备和防火墙等服务；平台即服务（Platform as a Service，PaaS），即为用户提供应用程序开发、测试和部署平台，包括应用设计、应用开发、应用测试、应用部署和应用托管等服务；软件即服务（Software as a Service，SaaS），即为用户提供应用程序等服务，用户直接通过网络使用云计算提供商提供的应用软件服务。三种服务模式如图1所示。

      

      大数据是一种资源，云计算是一种能力，大数据的有效利用必然依赖于云计算。大数据推动了传统审计方式向现代审计方式变革，审计技术和方法向数据化、智能化、实时性和可预见性方向转变和发展，云审计的概念由此产生。Christofer Hoff在2009年提出了云审计是“互联网平台+云计算技术”的有机整合体。文峰较早提出云审计是将审计数据存储于“云”中并通过“云”端服务器实现共享的审计模式。目前，云审计的概念尚未达成统一认识，可以认为，云审计（Cloud Audit），是审计业务与云计算技术相结合形成的新型审计模式，是云计算技术在审计行业中的新应用。在云审计模式下，审计机关基于强大的云计算平台，根据审计业务需求，有效地配置审计数据、审计人员和相关设备等审计资源，而无需关注信息化基础设施的管理与日常维护，只需专注于审计业务本身。

      云审计所具有的优势：一是突破时间与空间的限制，可以化现场审计为远程审计，通过云审计平台实现审计组织的协同审计，包括管理协同、资源协同和业务协同。二是拓宽了审计范围，云审计模式下，以全量审计取代抽样审计，以相关关系分析取代因果关系分析，大大拓宽了审计的范围与内容。三是凭借高效的云计算技术，从根本上提高审计效率。四是拓展审计成果，可以将同一问题归入不同类别进行分析处理，从不同角度、不同层面进行整合提炼，获得不同层次的需求。五是节约审计平台的总体建设成本，实行省级以下审计机关统管以后，可以以省一级审计机关为单位建设云审计平台，实现省、市、县三级审计机关软硬件资源和服务的共享，避免重复建设，节约总体建设成本。

      云审计带来的挑战：一是目前缺乏相关的法律法规和审计准则依据，审计标准难以界定。二是具有安全风险隐患，包括网络安全、设备安全、系统安全和数据安全等方面。三是分析的复杂程度高，需要借助于新型审计分析方法和技术，开发新型审计软件和程序，构建新型审计分析模型。

      二、云审计系统架构设计

      （一）云审计的原理。云审计依赖于云计算技术和大数据技术的支撑。它的基本原理为：在大数据环境下，审计机关和被审计单位都借助云服务平台来存储海量电子数据，处理各自的业务需求。审计机关的云服务平台上部署统一的云审计系统，各个被审计单位的云服务平台上部署差异化的信息系统。当审计任务来临时，审计机关通过远程控制中心向云服务平台上的云审计系统发出指令，提出数据采集需求。云审计系统收到指令后，向被审计单位云服务平台上的信息系统发出审计数据采集请求，通过被审计单位信息系统中的访问控制机制验证后，依靠数据传输专用通道连接被审计单位云服务平台上的数据库系统，按照相关采集要求通过标准数据接口获取被审计单位的电子数据，利用数据采集模型采集转换成符合审计机关标准规范的目标数据，通过云存储技术存储在审计机关云服务平台上的数据存储中心，然后利用云计算技术进行大数据分析，最后将云审计系统分析的审计结果和线索返回给审计端审计人员。其原理如图2所示。