Programrendszerek Fejlesztése

Az előadások a következő témára: "Programrendszerek Fejlesztése"— Előadás másolata:

1 Programrendszerek Fejlesztése
14/8

2 Tartalom Alkalmazásszerverek, alkalmazásszerverek felépítése
Java EE alkalmazások és modulok és kezelésük Alkalmazásszerverek kezelése (monitoring, menedzsment) Clustering, Jgroups Alkalmazásszerverek biztonsága Java Connector Architecture

3 hardver, operációs rendszer, adatbázis, hálózat, …
Alkalmazásszerverek Üzleti alkalmazások számára biztosítanak megfelelő infrastruktúrát – Middleware Programozási modell különböző funkciókra (pl. perzisztencia-kezelés) Szabványos és saját (gyártóspecifikus) API-k Rendszerint a következő rétegek vannak: Alkalmazás szerver Kliens Adatbázis Gyakorlatilag futtató környezetként szolgál a rá feltelepített alkalmazások számára Ahhoz, hogy az alkalmazásokat futtatni tudja, azoknak meg kell felelniük bizonyos formai feltételeknek Alkalmazásszerver Alkalmazás Alkalmazás hardver, operációs rendszer, adatbázis, hálózat, …

4 Alkalmazásszerverek Java: .NET: Ingyenes/szabad: Fizetős
JBoss (RedHat) Glassfish (Sun) Geronimo (Apache) JOnAS Fizetős WebSphere (IBM) WebLogic (BEA) OC4J (Oracle) .NET: Microsoft IIS + .NET Framework

5 Architektúra – jellemző modulok
Perzisztenciakezelő: Adatok hosszú távú tárolásához (pl. adatbázisba) biztosít szolgáltatásokat Web konténer: Web-alapú felhasználói felület számára biztosít futási környezetet EJB konténer: EJB-modulok (üzleti logika) számára biztosít futási környezetet Java Messaging Services (JMS) kezelő: Üzenetküldés (aszinkron kommunikáció) számára biztosít erőforrásokat és szolgáltatásokat Message-driven beanek is ezt használják Címtár (JNDI) kezelő: Felhasználói és rendszerkomponensek név alapú elérésére biztosít lehetőséget a komponensek fizikai helyétől függetlenül Tranzakciókezelő: Üzleti tranzakciók kezeléséhez nyújt támogatást Nemcsak az adatbázis-tranzakciók kezelését végzi (arra ott a perzisztenciakezelő), hanem az üzleti logika építőelemeinek (műveletek) tranzakcióba zárásáért és atomi kezeléséért felelős Management interfész: Az alkalmazásszerver egyes komponenseit (rendszer és felhasználói) lehet ezen keresztül vezérelni (beállítások és műveletek) Sok alkalmazásszerver esetében van ehhez web-alapú kliens, ami integrálva van a szerverhez, de jellemzően más formában is elérhető (pl. JMX) Újabban webszolgáltatás-kezelő: Webszolgáltatások számára biztosít futási környezetet

6 Architektúra - JBoss Mikrokernel alapú: van egy kicsi mag, mint platform, és az alkalmazásszerver összes szolgáltatása ezen keresztül kapcsolódik egymáshoz JBoss esetén a mikrokernel a JMX-re (Java Management Extesion) épül Előnyök: JMX egy szabvány Tetszőleges JMX-képes kliens alkalmazás felhasználható a modulok kezeléséhez (web alapú, grafikus vagy konzolos is létezik) Minden modul ugyanúgy kezelhető (JMX-interfészen keresztül) Nagyfokú modularitás: felesleges modulok adott telepítés esetén eltávolíthatók Az egyes modulok velük ekvivalens másikra cserélhetők (pl. perzisztencia: Hibernate  Toplink)

7 Architektúra - WebSphere

8 J2EE alkalmazások és modulok
Moduláris felépítésű üzleti alkalmazások, amelyek alkalmazásszerver-környezetben képesek üzemelni J2EE modulok típusai: Web modul (WAR): web-alapú felhasználói felületek számára (egyszerű háttérlogikával) EJB modul (JAR): bonyolultabb üzleti logika számára Alkalmazáskliens modul (JAR): nem web-alapú kliens alkalmazások számára Erőforrás-adapter modul (RAR): nem J2EE-kompatibilis rendszerekkel való integráció számára Enterprise alkalmazás (EAR): előző négy modultípus egységbe csomagolására

9 Modulok helye Alkalmazáskliens modul (JAR) Erőforrás-adapter
modul (RAR) Web modul (WAR) ? Enterprise alkalmazás (EAR) EJB modul (JAR)

10 Alkalmazások és modulok telepítése
Elkészített modulok és alkalmazások adott formai követelményeknek megfelelően Rendszerint van ún. hot-deploy könyvtár: ebbe bemásolva az elkészített modulokat, azokat az alkalmazásszerver automatikusan telepítni (beállítható időközönként vizsgálja a változásokat) Rendszerint van lehetőség webes menedzsmentre, általában ezen keresztül is lehet modulokat telepíteni

11 Alkalmazások és modulok telepítése - JBoss
Szabvány J2EE modulok és alkalmazások telepíthetők JBoss-os kiegészítő modulok is telepíthetők Megfelelő szerver profilban lévő deploy könyvtár tartalmazza a telepített alkalmazásokat: Becsomagolt (archív) modulok (.ear, .war, .jar fájlok) Ún. exploded modulok (hasonló az előzőhöz, csak nincs egybecsomagolva, könyvtárként jelenik meg) JMX interfészen keresztül is telepíthetők modulok

12 Alkalmazások és modulok telepítése - WebSphere
Webes vagy konzolos menedzsment eszközök használatával Hot directory-ba való bemásolással: Java EE csomagolás nélkül is telepíthetők alkalmazások (akár Java forrásfájl is telepíthető így) A hiányzó dolgokat (telepítési leírók, stb.) az alkalmazásszerver automatikusan legenerálja, Megfelelő fejlesztőeszköz használatával: Pl. Rational Application Developer for WebSphere Software, Rational Application Developer Assembly and Deploy Ezek jellemzően az alkalmazásfejlesztés életciklus nagyobb részét támogatják (tervezés, fejlesztés, tesztelés, telepítés, stb.)

13 Menedzsment Java Management Extesions (JMX) Standard API
Erőforrások kezelésére és monitorozására: alkalmazások, eszközök, szolgáltatások, JVM, stb. Jellemző használat: Alkalmazások konfigurációjának elemzésére és módosítására Alkalmazások viselkedéséről statisztikai adatok gyűjtése, és elérhetővé tétele Állapotváltozások és hibák esetén történő értesítésekre Moduláris architektúra  rugalmasan bővíthető Ún. MBean-ek testesítik meg a kezelhető erőforrásokat (szabvány interfésszel rendelkező osztályok)

14 Menedzsment - JBoss JMX Console: web alapú kliens a JMX interfész használatához Twiddle: parancssori eszköz a JMX interfész használatához Lehetőségek: Szolgáltatások, modulok állapota (indítási és leállítási lehetőség) Statisztikák (kérések száma, gyorsítótárak, készletek állapota stb.) Beállítások, finomhangolás … Fontos: JMX Console alkalmazást éles rendszeren tiltani kell, mert ehhez hozzáférve a JBosst futtató gépen tetszőleges parancs futtatható

15 Menedzsment - JBoss Web Console: webes felület a JBoss fontosabb részeinek kezeléséhez JMX Console-lal szemben menedzsment szempontjából logikailag csoportosítja az erőforrásokat Lehetőséget biztosít az egyes értékek grafikonon történő nyomon követésére valamint pillanatképek készítésére

16 Menedzsment - WebSphere
A WebSphere egyik előnye a kiváló menedzsment lehetőség Központilag több különálló szerver kezelhető: Adminisztratív ügynök Munkakezelő (Job manager): menedzsment feladatok (telepítés, elindítás, stb.) kezelésére Centralizált telepítéskezelő: távoli szerverekre egy központi helyről lehet alkalmazásokat telepíteni Alkalmazások csoportosíthatók, a csoportok egységesen kezelhetők Scriptek készítésének támogatása parancssori eszközökkel  programozható menedzsment JMX itt is használható

17 Clustering Nagy teljesítményigényű vagy kritikus üzleti alkalmazások esetén alkalmazzák Több alkalmazásszerver példány együttműködik a feladatok elvégzésére Előnyök: Ha a folyamatok részei párhuzamosíthatók, akkor az egyes részfolyamatok futhatnak párhuzamosan  a teljes folyamat gyorsabban végrehajtódik Load balancing: mindig olyan szerver példány kapja a következő feladatot, amelyiknek a legkisebb a terhelése Hibatűrés: Amennyiben egy szerver példány kiesik (hálózati vagy egyéb hiba esetén), a feladatát a többiek át tudják venni J2EE szabvány szerint támogatja az alkalmazások clusterekre történő telepítését A clustering tényleges megvalósítása gyártófüggő Rendszerint van valamilyen előtétrendszer, ami a kéréseket szétosztja a rendelkezésre álló példányok között – egyes gyártók támogatják az automatikus elosztást Probléma: munkamenet (session) hogyan kerüljön át az egyik példányról a másikra

18 JGroups Megbízható multicast kommunikációra felhasználható Java osztálykönyvtár (licensz: LGPL) Egymással kommunikáló csomópontokból csoportokat képez A csoportok tetszőleges LAN-on vagy WAN-on kialakíthatók Csoportok kialakítása dinamikusan (futásidőben) történik Point-to-point és point-to-multipoint kommunikációt is támogat Jellemzői: Veszteségmentes adatátvitel minden címzettnek (elveszett üzenetek újraküldésével Nagy üzenetek tördelése (küldő oldalon) és visszaállítása (fogadó oldalon) Üzenetsorrend megtartása Atomi műveletvégzés: vagy mindenki megkapja a teljes üzenetet vagy senki Természetéből fakadóan képes clustering támogatására

19 JGroups Többféle átviteli protokoll támogatása:
TCP UDP Tunnel Többféle felderítési protokoll támogatása: Ping TCPGossip TCPPing Mping Többféle hibadetektáló protokoll támogatása: FD: szomszédoknak küldött heartbeat üzeneteket használ FD_SOCK: TCP socketek gyűrűje, minden csomópont a szomszédjához kapcsolódik VERIFY_SUSPECT: gyanús csomópontot megpróbálja „pingelni” (központi koordinátort használ) Többféle megbízható kézbesítési protokoll támogatása: Unicast: nyugta alapú (akkor szól, ha minden rendben van) NAKACK: az üzenetek sorozatszámot kapnak, ha a sorozatban hiba keletkezik, újraküldést kér a fogadó (akkor szól, ha hiba van)

20 Clustering - JBoss Beépített clusterkezelés JBoss terminológia:
Partition: egy cluster Node: egy JBoss példány JGroups felhasználása a megbízható üzenetküldésre a clustereken belül a node-ok között  dinamikus felderítés és csatlakozás/kilépés Csatornák használata: JBoss cache által használt csatornák: Web session replication EJB3 stateful session bean replication EJB3 entity caching Általános célú clustering szolgáltatás: HAPartition: Más node-okkal való RPC lebonyolítására Listenereket akaszthatunk rá, amiket adott események esetén értesít Sok szolgáltatás magja ide köthető Következmény: Egy két JBoss példányból álló (alapértelmezett beállítások mellett futó) cluster gyakorlatilag négy cluster (mind a négyben kettő node szerepel), mivel a cluster csatornánként értendő

21 Clustering - JBoss Alapértelmezetten az all nevű szerver profil tartalmaz clustering-támogatást (indítása: -c all parancssori argumentumokkal) A deploy könyvtárban a cluster- service.xml fájlban találhatók a clustering beállítások A clustereknek egyedi nevet kell adni, ha közös hálózaton vannak Egy példány több clusternek is tagja lehet, de ez menedzsment szempontból ellenjavallott HTTP session replication: JBoss automatikusan kezeli az all szerver konfigurációban (a load balancingot nem!) web.xml-ben distributable attribútumot be kell állítani <mbean code="org.jboss.ha.framework.server.ClusterPartition" name="jboss:service=DefaultPartition"> <! -- Name of the partition being built --> <attribute name="PartitionName"> ${jboss.partition.name:DefaultPartition} </attribute> <! -- The address used to determine the node name --> <attribute name="NodeAddress"> ${jboss.bind.address} <! -- Determine if deadlock detection is enabled --> <attribute name="DeadlockDetection">False</attribute> <! -- Max time (in ms) to wait for state transfer to complete. Increase for large states --> <attribute name="StateTransferTimeout">30000</attribute> <! -- The JGroups protocol configuration --> <attribute name="PartitionConfig"> ... </mbean>

22 Clustering - JBoss Alkalmazások telepítése JBoss clusterbe farming szolgáltatás segítségével: egyszerű deploy az all szerver konfiguráció farm könyvtárába  automatikusan települ az alkalmazás az összes clusterbeli példányra Később becsatlakozó példányok a csatlakozáskor automatikusan telepítik az ilyen alkalmazásokat Csak az archivált modulokat támogatja, az exploded típusúakat nem <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <server> <mbean code="org.jboss.ha.framework.server.FarmMemberService„ name="jboss:service=FarmMember,partition=DefaultPartition"> ... <attribute name="PartitionName">DefaultPartition</attribute> <attribute name="ScanPeriod">5000</attribute> <attribute name="URLs">farm/</attribute> </mbean> </server> Properties p = new Properties(); p.put(Context.INITIAL_CONTEXT_FACTORY, "org.jnp.interfaces.NamingContextFactory"); p.put(Context.URL_PKG_PREFIXES, "jboss.naming:org.jnp.interfaces"); p.put(Context.PROVIDER_URL, "localhost:1100"); // HA-JNDI port. return new InitialContext(p);

23 Clustering - JBoss Állapottovábbítás: HA-JNDI (high availability):
Teljes clusterre kiterjedő JNDI Mellette minden példányban saját lokális JNDI Az alkalmazásnak tudnia kell a HA-JNDI jelenlétéről: jndi.properties fájlba: java.naming.provier.url=server1:1100,server2:1100,server3:1100 <!– HA-JNDI configuration in cluster-service.xml: --> <mbean code="org.jboss.ha.jndi.HANamingService„ name="jboss:service=HAJNDI"> <depends>jboss:service=DefaultPartition</depends> </mbean> @Stateless @Clustered public class MyBean implements MySessionInt { public void test() { // Do something cool }

24 Clustering - WebSphere
WebSphere esetén: Cluster: olyan alkalmazásszerverek csoportja, amelyek azonos alkalmazásokat futtatnak és kezelhetők úgy, mint egyetlen alkalmazásszerver Cluster member: egy WebSphere példány A clusteren végzett telepítés, eltávolítás, frissítés (stb.) a cluster minden tagján végrehajtódik Egy tag legfeljebb egyetlen clusterhez tartozhat Vertikális (egy rendszeren belüli) és horizontális (több rendszeren keresztüli) és vegyes clustereket is támogat Vertikális cluster Horizontális cluster

25 Biztonság Authentikáció: Authorizáció:
folyamat, amely során megállapítjuk, hogy ki szeretne hozzáférni egy adott erőforráshoz Valamilyen egyedi információt kell begyűjteni a hozzáférést kezdeményezőtől: Tudás alapú: pl. felhasználónév és jelszó Kulcs alapú: fizikai vagy titkosítási kulcsok Biometrikus: pl. ujjlenyomat, retina, DNS, stb. Authorizáció: Folyamat, amelynek során ellenőrizzük, hogy egy adott felhasználó megfelelő jogosultságokkal rendelkezik-e a kért erőforráshoz való hozzáféréshez

26 PKI és társai Kivonat (Hash) Titkos kulcsú titkosítás (Symetric)
Nyilvános kulcsú titkosítás (Asymetric) Digitális aláírás (Digital Siganture) Digitlis tanúsítvány (Digital Certificate) Tanúsítvány hatóság (Certificate Authority)

27 Kivonat Tetszőleges bemenet Pl.: 128 bites kimenet
A bemeneten egy kis változtatás is megváltoztatja a kimenete is Nem visszafejthető

28 Szimmetrikus kulcsú titkosítás
Közös kulcs Gyors Kulcselosztás?

29 Aszimmetrikus kulcsú titkosítás
Nyilvános kulcs Titkos kulcs Lassú

30 Digitális aláírás

31 Digitális tanúsítvány

32 Tanúsítvány hatóság

33 Biztonsági megoldások

34 TLS (Tranport Layer Security)
Új réteg bevezetése: Netscape SSL Microsoft PCT IETF TLS Megbízhatóság, Adatvédelem, Azonosítás Definiálja a csatorna paramétreinek egyeztetési módszerét Viszony/Kapcsolat

35 TLS felosztása I. TLS Handshake Session identifier Peer certificate
Compression method Cipher spec Master secret Is resumable

36 TLS felosztása II. TLS Record Fragmentálás Tömörítés Tartalom védelem
Titkosítás

37 Kapcsolat felépítés Hello üzenetcsere Rejtjelezési paraméter csere
Bizonyítvány csere Főkulcs Adatcsere

38 SSO, E-SSO Single sign-on (SSO) Hozzáférés vezérlés
A felhasználó egyszer lép be Az erőforrások hozzáférése ezután már transzparens számára Problémák: Sok webhely, sok jelszó (21 account/password) A jelszó kezelés bonyolult Ezért egy jelszavat használ mindenhova Jelszó menedzselők Mac-X, GNOME, KDE, Web Böngészők Előnyei: Idő megtakarítás IT költség csökentés Több szintű transzparens biztonság

39 Megoldások SSO Megosztott azonosítás, Föderatív azonosság Szabványok
Kerberos alapú Okos kártya alapú OTP token (one time password) OpenSSO Megosztott azonosítás, Föderatív azonosság OpenID Shibboleth Információ kártyák Liberty Allience WS-Federation Szabványok SAML

40 SAML Security Assertion Markup Language
Azonosítás, Jogosultság kezelés biztonsági tartományok között Probléma: Intranet megoldások Web Böngésző SSO? Részei XML séma XML aláírás XML titkosítás Elemei: XML alapú állítások Protokollok Kötések Profilok

41 SAML Kifejezések Protokol Kötés Azonosítás Attribútum
Engedélyezés döntés eredmény (XAML inkább) Pl.: X adta ki t időben S-re vonatkozóan amenniyben a C feltételek igazak Protokol Hogyan van a dróton átküldve Legfontosabb: Query Authentication query Attribute query Authorization query Kötés

42 SAML

43 OTP token Cél: nehezebb legy a védett erőforráshoz jogosulatlanul hozzáférni Folyamatosan változó jelszó Típusai Matematikai algoritmus mely az előző alapján gyártja a következőt (Leslie Lamport: hash lánc) Idő szinkronizálás alapú (speciális hw, mobil, …) Matematikai alapú de az újak az azonosító szerver véletlenszáma alapján generálódnak (SMS)

44 OpenID Módszer arra, hogy egy azonosító egy felhasználó kezelésében van Elosztott A felhasználó tetszőleges OpenID szolgáltatót választhat Szolgáltató váltásnál is megtarthatja az azonosítóját Ajax segítségével az oldal elhagyása nélkül is azonosítható a felhasználó Profil, … nem része a specifikációnak

45 OpenID A protokol A felhasználó megdja az azonsítóját az erőforráshoz
Az erőforrás felderíti az azonosító szervert és annak protokollját Az erőforrás átirányítja a felhasználót az azonosító szerverhez Az azonosító szerver azonosítja a felhasználót (az hogy hogyan az nincs megadva) Az azonosító szerver visszairányítja a felhasználót az erőforráshoz az azonosítás eredményével URL, Nonce, aláírás

46 Shibboleth SAML alapú Föderatív kapcsolatok felett azonosítás, jogosultság kezelés

47 Kerberos MIT Athena project (http://web.mit.edu/kerberos/www/)
Funkciói (Fejek): Azonosítás (authentication) Hozzáférés vezérlés (access control) Naplózás (auditing) Felépítés: Kliens (Client) Szerver (Server) Jegy központ (KDC) Kerberos V5 (RFC 1510): Azonosítás

48 Kerberos Működési Elv A Kerberos azonosítás a szimmetrikus titkosításon alapul Kulcs elosztás Kerberosz jegy A jegy kiosztása Az egyed fő kulcs használatának korlátozása

49 A Kerberos azonosítás a szimmetrikus titkosításon alapul
DK(EK(M)) = M; Hasonló megoldás van NTLM esetén is: Ha a közös kulccsal van titkosítva akkor a másik fél hiteles Titkosított Csomag: Azonosító (authenticator) mindig mást kell titkositania Közös titkos kulcs: Viszony Kulcs (session key) Kritikus elem: Időbélyeg (Time Stamp) kisebb a kulönbség mint 5 perc, sorrend figyelés Kölcsönös azonosítás: A szerver is megteszi ugyanezt

50 Kulcs elosztás Hogyan osztjuk ki a kulcsokat (nem csak ) emberek, …
Kerberos nélkül: n (n — 1)/2 kulcs (50,000 -> 1,500,000,000) Minden kliensen Kerberos : Három entitás: Két kommunikáló fél Közvetitő fél (Key Distribution Center - KDC) Minden egyed rendelkezik egy-egy KDC-vel közös kulccsal Az Egyed Mester Kulcsa (Master Key) (pl: a felh. Jelszavából, MD5 tárolás, létrehozáskor), hosszútávú kulcs Kerberos tartományok Windows 2000: Dcpromo -> kdc szolgáltatás (minden DC írható/olvasható KDC adatbázis) Azonosító szolgáltatás Jegy Kiadó Szolgáltatás Multimaster

51 Kerberos jegy Biztonságos csatorna építhető ki a segítségével
Kereberos: Azonosító Szolgáltatás (Authentication Service) Jegykiosztó Szolgáltatás (Ticket-Granting Service) Mindenki megbízik a KDC által legyártott viszonykulcsokban (nem csak a Master Key-ben) A viszonykulcs minősége a Windows 2000 véletlen szám generátorától függ (Nem a felh. Jelszótól !!!) A KDC-nek kellene a viszony kulcsokat kiosztani : A közös kulccsal titkosítja (user, szerver) (Kerberos terminológia : jegy ticket))

52 Kulcs hierarchia A biztonság növelése érdekében, a gyakran használt kulcsokat gyakrabban változtatják és erősebb kulcsokat generálnak (felh. jelszó): A magasabb szintű kulcsok védik az alacsonyabb szintű kulcsokat A magasabb szintű kulcsok hosszabb élettartamúak

53 Kulcs elosztás Két megoldás lehetséges:
Mindkét fél a szervertől kapja meg: Az erőforrás szervernek minden kulcsot tárolnia kellene Szinkronizációs problémák A szerver a kezdeményező félnek küldi el mindkét jegyet Egyszerű azonosítás (elküldi a jegyet) Gyors azonosítás (tárolhatja a jegyet) Egyszerűbb terhelés elosztás (csak másik jegyet kell küldeni) A kulcsok egy speciális memória területen tárlódnak és soha sem kerülnek ki a merevlemezre (klist.exe, kerbtray.exe ürítés )

54 Jegy biztosító jegyek (ticket-granting ticket )
Minden egyes viszony kulcs létrehozására a felhasználó mester kulcsát használtuk Könnyebben visszafejthető szótáras támadással (L0phtcrack ) Az első azonosítás után egy TGT-t, és egy viszony kulcsot kap a felhasználó e jegy segítségével titkosítja az üzeneteket a KDC számára A TGT újrahasznosítható az élettértartamán belül A KDC nem tartja nyilván a TGT-ket Gyorsabb megoldás mivel nem kell keresgélnie az adatbázisában

55 Kerberos működése KRB_AS_REQ KRB_AS_REP KRB_TGS_REQ KRB_TGS_REP
KRB_AP_REQ KRB_AP_REP

56 Bejelentkezés egy Windows 2000 szerverbe
Helyi bejelentkezés (Egy tartományos modell): <CTRL><ALT><DEL> DNS keresés (_kerberos , _kpasswd ) KRB_AS_REQ Az Azonosító Szolgáltatás azonosítja a felhasználót majd KRB_AS_REP üzenetet küld. A helyi gép egy KRB_TGS_REQ üzenetet küld. A kdc KRB_TGS_REP választ küld A jegyet megvizsgálja az LSA

57 Jegy tulajdonságok FORWARDABLE FORWARDED PROXIABLE PROXY RENEWABLE
A szerver szerzi be a jegyet FORWARDED PROXIABLE Kliens szerzi be a jegyet Tudni kell a háttérszerver adatait PROXY RENEWABLE A viszony kulcsok cserélhetőek a jegy újragenerálása nélkül Aktuális kulcs időtartam (tipikusan egy nap) Teljes kulcs időtartam (néhány hét) INITIAL

58 Hálózati bejelentkezés
KRB_TGS_REQ KRB_TGS_REP KRB_AP_REQ KRB_AP_REP

59 Bejelentkezés más tartományba
A felhasználó vagy az erőforrás más tartományhoz tartozik (Alice Europe, Gép NA). KRB_AS_REQ és KRB_AS_REP (Europe) KRB_TGS_REQ , KRB_TGS_REP KRB_TGS_REQ Europe Hivatkozó jegy NA irányába (compaq.com, tartományközi jelszó) DNS kdc keresés compaq.com- ban Hivatkozó jegy NA-ra KDC keresés NA-ban TGS_REP az erőforrásra Ez nem történik meg minden alkalommal (tárolás), a csomagok kicsik

60 Tartományok közötti kapcsolat
Tartományi megbízott fiókok A tartomány közti azonosítást a speciális megbízó (principal) fiókot tárol a másik tartományról Tartomány közti kulcsok (inter-realm key) A kulcs a jelszóból származik mely megfelelő időközönként cserélődik Valós megbízotti kapcsolat: Közös titkos kulcs (dcpromo) krbtgt fiók: Az ő jelszava lesz a Master Key A jelszó menetrend szerint váltakozik Jelentős DC használat (principal, tartomány)

61 Azonosítás delegálása

62 Smart card belépés PKINIT CA használat Menet: PA-PK-AS-REQ …

63 JAAS Java Authentication and Authorization Service (JAAS) API
Felhasználó azonosítás (eddig csak kód alapú azonosítás volt) Mit tud Mivel rendelkezik Kicsoda Az azonosítás választható (alakítható) Plugable Authentication Modules (PAM) Engedélyezés: Deklaratív Progamból

64 PAM SUN Solaris (Linux, …) Szabványos azonosító környezet
Az aktuálisan használt eljárás használat, telepítés közben derül ki (administrator) Login modulok Válszthatóak Könnyen bővíthetőek Login konfigurációs fájl

65 Java 1.4 login modulok com.sun.security.auth.module.NTLoginModule
com.sun.security.auth.module.NTSystem com.sun.security.auth.module.JndiLoginModule com.sun.security.auth.module.KeyStoreLoginModule com.sun.security.auth.module.Krb5LoginModule com.sun.security.auth.module.SolarisSystem com.sun.security.auth.module.UnixLoginModule com.sun.security.auth.module.UnixSystem

66 JAAS elemei Login Context Login Module Subject Access Controller
Login.config Login Module Subject Elemei: Principal (PrincipalImpl) Credential Metódusai: subject.getPrincipals() subject.getPublicCredentials() subject.getPrivateCredentials() Access Controller Permission objektum Jaas.policy

67 JAAS példa // Example Java 2 Security Policy Entry grant Codebase " Signedby "duke" { FilePermission "/cdrom/-", "read"; } // Example JAAS Security Policy Entry grant Codebase " Signedby "duke", Principal com.sun.Principal "charlie" { FilePermission "/cdrom/charlie/-", "read"; } // Example login module configuration entry Login2 { sample.SampleLoginModule required; com.sun.security.auth.module.NTLoginModule sufficient; com.foo.SmartCard requisite debug=true; com.foo.Kerberos optional debug=true; }; import java.security.*; import javax.security.auth.*; //exts // Instantiate a login context LoginContext ctx = new LoginContext ("name", CallbackHandler); // Authenicate the subject ctx.login(); // Retrieve authenticated subject Subject sub = ctx.getSubject(); // Enforce Access Controls Subject.doAs(sub, action);

68 Példa

69 PrincipalImpl import java.io.Serializable;
import java.security.Principal; public class PrincipalImpl implements Principal, Serializable { private String name; public PrincipalImpl(String n) {name = n;} public boolean equals(Object obj) { if (!(obj instanceof PrincipalImpl)) {return false;} PrincipalImpl pobj = (PrincipalImpl)obj; if (name.equals(pobj.getName())) {return true;}return false;} public String getName() {return name;} public int hashCode() {return name.hashCode();} public String toString() {return getName();} }

70 Login konfiguráció A használt azonosítási eljárást nem a program írásakor döntjük el Login.config Djava.security.auth.login.config==login.config == a rendszer fájlt lecseréli LoginContext required optional requisite sufficient JAASExample { AlwaysLoginModule required; PasswordLoginModule optional; };

71 Login Context Java osztály Login végrehajtás Subject visszaadás
Konstruktora: LoginContext("JAASExample", newUsernamePasswordCallbackHandler()) Fontosabb metódusai: login() getSubject() logout()

72 Callback handler Feladata a megfelelő információ beszerzése
javax.security.auth.callback.CallbackHandler Elemei: NameCallback PasswordCallback TextInputCallback TextOutputCallback LanguageCallback ChoiceCallback ConfirmationCallback

73 import java.io.*; import java.security.*; import javax.security.auth.*; import javax.security.auth.callback.*; UsernamePasswordCallbackHandler implements CallbackHandler { public void handle(Callback[] callbacks) throws UnsupportedCallbackException, IOException { for(int i=0;i<callbacks.length;i++) { Callback cb = callbacks[i]; if (cb instanceof NameCallback) { NameCallback nameCallback = (NameCallback)cb; System.out.print( nameCallback.getPrompt() + "? "); System.out.flush(); String username = new BufferedReader( new InputStreamReader(System.in)).readLine(); nameCallback.setName(username); } else if (cb instanceof PasswordCallback) { PasswordCallback passwordCallback = (PasswordCallback)cb; System.out.print( passwordCallback.getPrompt() + "? "); String password = new BufferedReader( passwordCallback.setPassword(password.toCharArray()); password = null; } else { throw new UnsupportedCallbackException(cb, "Unsupported Callback Type");}}}}

74 Login Modul LoginModule interfész
Két fázisú elfogadás (two phase commit) Metódusai: initialize( subject, callbackHandler, sharedState, options) login() commit() abort() logout()

75 public class AlwaysLoginModule implements LoginModule {
private Subject subject;private Principal principal;private CallbackHandler callbackHandler; private String username;private boolean loginSuccess; public void initialize(Subject sub, CallbackHandler cbh, Map sharedState, Map options) {subject = sub;callbackHandler = cbh;loginSuccess = false;} public boolean login() throws LoginException { if (callbackHandler == null) {throw new LoginException( "No CallbackHandler defined");} Callback[] callbacks = new Callback[1]; callbacks[0] = new NameCallback("Username"); try {System.out.println( "\nAlwaysLoginModule Login" ); callbackHandler.handle(callbacks); username = ((NameCallback)callbacks[0]).getName(); } catch (IOException ioe) { throw new LoginException(ioe.toString()); } catch (UnsupportedCallbackException uce) { throw new LoginException(uce.toString());} loginSuccess = true; return true;} public boolean commit() throws LoginException { if (loginSuccess == false) { System.out.println( "Commit: AlwaysLoginModule FAIL" ); return false;} if (!(subject.getPrincipals().contains(principal))) { subject.getPrincipals().add(principal);} System.out.println( "Commit: AlwaysLoginModule SUCCESS" ); return true; }…

76 if (callbackHandler == null) {throw new LoginException("No CallbackHandler defined");}
Callback[] callbacks = new Callback[2]; callbacks[0] = new NameCallback("Username"); callbacks[1] = new PasswordCallback("Password", false); try { callbackHandler.handle(callbacks); username = ((NameCallback)callbacks[0]).getName(); char[] temp = ((PasswordCallback)callbacks[1]).getPassword(); password = new char[temp.length]; System.arraycopy(temp, 0, password, 0, temp.length); ((PasswordCallback)callbacks[1]).clearPassword(); } catch (IOException ioe) {throw new LoginException(ioe.toString()); } catch (UnsupportedCallbackException uce) {throw new LoginException(uce.toString());} if ( "joeuser".equals(username)) { if ( password.length == 5 && password[0] == 'j' && password[1] == 'o' && password[2] == 'e' && password[3] == 'p' && password[4] == 'w' ) { loginSuccess = true; clearPassword(); return true; }} else {loginSuccess = false;username = null; throw new FailedLoginException(); }

77 Hozzáférési környezet
Szálanként kezeljük a jogosultságot A Subject kötése a környezethez: Object doAs(Subject subject,PrivilegedAction action) Object doAsPrivileged(Subject, PrivilegedAction action, AccessControlContext acc) Deklaratív megoldás: Object doAsPrivileged(Subject, PrivilegedAction action, null)

78 Program modell/ Deklaratív modell
class PayrollAction implements PrivilegedAction { AccessControlContext context = AccessController.getContext(); Subject subject = Subject.getSubject(context ); if (subject == null ) {throw new AccessControlException("Denied");} Set principals = subject.getPrincipals(); Iterator iterator = principals.iterator(); while (iterator.hasNext()) { PrincipalImpl principal = (PrincipalImpl)iterator.next(); if (principal.getName().equals( "joeuser" )) {System.out.println("joeuser has Payroll access\n"); return new Integer(0);}}throw new AccessControlException("Denied"); } class PersonnelAction implements PrivilegedAction { public Object run() { AccessController.checkPermission(new PersonnelPermission("access")); System.out.println( "Subject has Personnel access\n"); return new Integer(0);}}

79 java -Djava.security.manager
public class JAASExample { static LoginContext lc = null; public static void main( String[] args) { try { lc = new LoginContext("JAASExample",new UsernamePasswordCallbackHandler()); } catch (LoginException le) {System.out.println( "Login Context Creation Error" );System.exit(1);} try {lc.login();} catch (LoginException le) { System.exit(1); } Subject.doAs( lc.getSubject(), new PayrollAction() ); } catch (AccessControlException e) {System.out.println( "Payroll Access DENIED" ); Subject.doAsPrivileged( lc.getSubject(), new PersonnelAction(), null ); } catch (AccessControlException e) { System.out.println( "Personnel Access DENIED" ); lc.logout(); } catch (LoginException le) { System.out.println( "Logout FAILED" ); System.exit(0); java -Djava.security.manager -Djava.security.auth.login.config==login.config -Djava.security.policy==jaas.policy JAASExample

80 Biztonság - WebSphere Kerberos, Single Sign-On, biztonsági tanúsítványok támogatása Több biztonsági tartomány kezelése, minden biztonsági tartomány a saját felhasználóival reldelkezik Alkalmazási és adminisztrációs tartományok elkülöníthetők Adminisztratív tevékenységek naplózása

81 Biztonság - WebSphere Authentikáció: Single Sign-on:
Felhasználói adatbázis alapján történik: Operációs rendszer felhasználói alapján LDAP alapján Egyéb (tetszőleges adatbázisból, de implementálni kell) Sikeres authentikáció esetén egy igazolás (credential) kerül kiállításra  a továbbiakban ez használatos a hitelesített felhasználó ábrázolására Átviteli protokollok: EJB-erőforrások esetén: CSIv2 Webes erőforrások esetén: HTTP vagy HTTPS WebSphere-ben használható authentikációs módszerek: Lightweight Third Party Authentication (LTPA) Kerberos RSA token Single Sign-on: Egyszer kell authentikálni, utána minden alkalmazás annak az eredményét használja Feltételek: Minden az SSO-ban részt vevő szerver ugyanazt a felhasználói adatbázist használja Minden az SSO-ban részt vevő szerver ugyanabban a DNS név alatt érhető el (cookie-k miatt) Minden URL-ben domain neveket kell használni (szintén cookie-k miatt) Webes alkalmazások esetén a webböngészőnek támogatnia kell a cookie-kat

82 Biztonság - WebSphere Authorizáció:
Webes és Java EE authorizáció Webszolgáltatás authorizáció JMS és JACC authorizáció Ha JACC szolgáltató meg van adva, akkor a WebSphere azt használja (a Java EE alkalmazás authorizációs döntései delegálva lesznek a szolgáltatóhoz) Java biztonsági annotációk támogatása Adminisztatív tevékenységek: Alapértelmezett szerepkörök: Monitor, Configurator, Operator, Administrator, ISC Admins, Deployer, Admin Security Manager, Auditor JACC (Java Authorization Contract for Containers) architektúra

83 Biztonság - WebSphere Biztonságos kommunikáció: SSL használata:
Titoktartás (privacy), integritás megőrzése és authentikáció céljából Public Key Infrastructure (PKI) használata: Tanúsítvány (certificate) alapú Tanúsítványok visszavonásának lehetősége Java Secure Sockets Extension (JSSE), mint implementáció

84 Biztonság - WebSphere Biztonságos kommunikáció:
SSL használata: Titoktartás (privacy), integritás megőrzése és authentikáció céljából Tanúsítvány alapú Public Key Infrastructure (PKI) Java Secure Sockets Extension (JSSE), mint implementáció Alkalmazások biztonsága: Biztonsági szerepkörök használata (fejlesztésnél a pontos felhasználók még nem ismeretesek, de a rendszerben betöltött szerepek igen) Telepítéskor rendelhetünk az egyes felhasználókhoz biztonsági szerepköröket Deklaratív (a szabályok programkódon kívül vagy annotációval vannak megadva) és programozott (a szabályok programkóddal vannak megadva) biztonság

85 Biztonság - JBoss A szerver biztonsága érdekében egyes alapértelmezett szolgáltatásokat biztonságossá kell tenni: JMX konzol: eltávolítható, vagy authentikációval látható el (jmx- console.war) Web konzol: authentikációval látható el (management könyvtár) HTTP invokerek: JMXInvokerServlet biztonságossá tételével (http- invoker.sar) JMX invoker: RMI/HTTP-re történő váltással (jmx-invoker-adaptor- server.sar) Java EE alkalmazások biztonsága: Deklaratív (XML alapú és annotált) és programozott biztonság JAAS API használata: Standard a Java biztonság terén Authentikáció és authorizáció céljából használható Biztonsági tartományok támogatása Beépített authentikációs lehetőségek: Jelszó alapú LDAP alapú Adazbázis (JDBC) alapú Tanúsítvány alapú Saját kiegészítések is készíthetők SSL támogatása: JSSE felhasználásával

86 JCA Lehetővé teszi a JEE komponensek és az EIS (vállalti információs rendszerek) együttműködését Plug-in architektúra: JEE szerverek között hordozható plug-inek Erőforrás-adapter (RAR) modulok valósítják meg ezeket Elosztott tranzakciókezelés: X/Open XA szabvány Authentikáció támogatása: felhasználónév/jelszó, Kerberos JSR-112 specifikálja

87 Erőforrás adapterek Erőforrás-adapter modulok felelősek egy adott típusú EIS illesztéséért Az erőforrás-adapter készítőinek alaposan ismerniük kell az illesztett EIS működését, a vele történő kommunikáció módját Különböző ún. egyezmények vannak a különböző területekre: Definiálják az alkalmazásszerver és az erőforrás-adapterek kapcsolatait API: java osztályok és interfészek Követelmények: mit kell teljesíteni az erőforrás-adapternek és mit az alkalmazásszervernek

88 Egyezmények Kapcsolatkezelés (connection management):
Alkalmazás komponensek EIS-ekhez való kapcsolódásához, kapcsolatkészletek fenntartásához Tranzakciókezelés (transaction management): Tranzakciók kiterjesztése több erőforráskezelőn keresztül EIS-ek erőforráskezelői által belsőleg kezelt tranzakciók támogatására is Biztonságkezelés (security management): Kapcsolatkezelési egyezmény kiterjesztése biztonságspecifikus részletekkel Single sign-on támogatása Életcikluskezelés (life cycle management): Erőforrás-adapterek életciklusának kezelésére (indítás, leállítás, stb.) Munkakezelés (work management): Erőforrás-adapterek által végzett hosszabb ideig tartó munkák elvégzésének támogatása Lehetővé teszi, hogy a szálkezelést ne az erőforrás-adaptereknek kelljen végezni, a szálak megfelelő készletezését Tranzakcióbeáramlás-kezelés (transaction inflow management): Lehetővé teszi, hogy az alkalmazásszerver részt vegyen egy külső (importált) tranzakcióban ACID tulajdonságok megtartásával Üzenetbeáramlás-kezelés (message inflow management): Aszinkron üzenetkézbesítésre J2EE kompatibilis alkalmazásszerver esetén tetszőleges üzenetkézbesítő szolgáltatást illeszthetünk erőforrás- adapterrel (JMS, JAXM, stb.)

89 Common Client Interface
A JCA része Olyan interfészek gyűjteménye, amelyek lehetővé teszik alkalmazáskomponens kliensek számára a különböző rendszerekhez való kapcsolódást Távoli eljáráshívás alapú, a műveletek az EIS-eken futnak, a kliensek az eredményeket kapják vissza Tekinthető úgy, mint a JDBC kiterjesztése olyan EIS-ek felé, amelyek nem relációs adatbázis-kezelők

90 Common Client Interface
Teljesen általánosított interfészek, amelyek lehetővé teszik a lehető legtöbb EIS-típushoz való kapcsolódást: EIS-függő típusok nem szerepelnek Metaadatok kezelésének támogatása Intefészek: Kapcsolat interfészek Kölcsönhatás (interaction) interfészek Metaadat interfészek Szolgáltatás végpont üzenetfigyelő interfész Kivétel (exception) interfészek

91 Common Client Interface
Record: EIS művelethez szükséges adatszerkezet Java-beli megfelelője Interface, aminek megvalósításával saját típusok hozhatók létre (rendszerint ezt fejlesztőeszközök tudják automatikusan generálni) Létezhet olyan megvalósítása is, amely általános, a tényleges adattípust csak futási időben alakítja ki ResultSet: EIS által visszaadott táblázatos adatok reprezentálására Hasonló a relációs adatbázisok által visszaadott táblázatos adatokhoz

92 A mai előadás tartalma Alkalmazásszerverek, alkalmazásszerverek felépítése Java EE alkalmazások és modulok és kezelésük Alkalmazásszerverek kezelése (monitoring, menedzsment) Clustering, Jgroups Alkalmazásszerverek biztonsága Java Connector Architecture

93 A következő előadás tartalma
Web Babok Kontextusok Kapcsolat az EJB-vel Pageflow Implementációk Seam ApacheShale