1. V Facoltà di Ingegneria
Corso di Laurea in Ingegneria Informatica
Dipartimento di Elettronica e Informazione
ANALISI DI PATTERN DI SICUREZZA
PER APPLICAZIONI BASATE SU SERVIZI
Relatore: prof. Pierluigi PLEBANI
Elaborato di Laurea di: Gianfranco CONTI
Matricola: 737296
Anno Accademico 2009-2010

2. Obiettivi & Metodologia 2
v Obiettivi preposti:
Fornire una panoramica tra gli strumenti e i requisiti di sicurezza;
Osservare come questi strumenti e requisiti vengano gestiti ed utilizzati all’interno di una SOA;
Cogliere gli aspetti salienti e il valore aggiunto che portano all’architettura stessa della SOA;
Evidenziare le peculiarità ed i vantaggi nell’utilizzo di questi strumenti.
v Metodologia seguita:
ü individuare alcune linee di sviluppo di maggiore interesse e approfondirle criticamente.
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3. Overview 3
Una panoramica tra gli strumenti e i requisiti di sicurezza
v SOA, WS, BPEL, WS-SECURITY, SAML, XACML, Confidenzialità, Integrità e non ripudio, Autorizzazione ecc
Gestione ed utilizzo degli strumenti e dei requisiti di sicurezza in una SOA
v A Pattern Language for Identity Management (Circle of Trust, Identity Provider, Identity Federation)
v Patterns for the eXtensible Access Control Markup Language (XACML Authorization ., XACML Access Control Evaluation)
v A Pattern-Driven Security Process for SOA Applications
v BPEL Processes for Non-Repudiation Protocols in Web Services
v The Credentials Pattern
ü Patterns for Authentication and Authorization Infrastructures
v Data provenance in SOA-security-reliability-and-integrity
ü Authorization-Based Access Control for the SOA (Identity-based AC vs Authorization-Based AC)
ü Methodology and Tools for End-to-End SOA Security Configurations
Conclusioni
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4. Patterns for Authentication and 4
Authorization Infrastructures 1 of 2
Viene proposto un pattern system derivato in grado di esprimere completamente ed esaustivamente una generica “attributed-
based Authentication and Authorization Infrastructure”.
v Aspetti fondamentali:
apprendere da altre implementazione  evitare falle di sicurezza e bug per software di business critici;
modularizzazione dei pattern  assegnare uno specifico e accettato security pattern ad ogni singolo modulo.
v La catena di processo e i relativi pattern associati:
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5. Patterns for Authentication and 5
Authorization Infrastructures 2 of 2
v Le relazioni tra i pattern:
I risultati ottenuti sono una classificazione e una valutazione completa delle migliori pratiche, nonché degli insegnamenti appresi.
SAML è stato utilizzato per la comunicazione, mentre XACML per l’attuazione dell’attribute-based Access Control (ABAC).
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6. Authorization-Based Access Control 6
for the Services Oriented Architecture 1 of 2
v Con l’Identity-based Access Control - IBAC avremo che:
ü Il rapporto di fiducia tra due domini è l’unica cosa che può prevenire violazioni dal parte dei singoli domini
è resterebbe comunque il problema della propagazione di tali informazioni tramite intermediari;
ü In caso di cambio di compiti, il dominio di riferimento deve aggiornare tutte le sue ACL e informare tutti gli altri domini
è i domini interessati dovranno dunque aggiornare i propri DB è alti costi se i cambiamenti sono frequenti;
ü In caso di delega e/o revoca, il nuovo user delegato non sarà in grado di utilizzare il servizio finché non saranno aggiornati i DB
è viceversa potrà continuare ad utilizzare la propria autorità finché la revoca non sarà propagata su tutti i DB;
è la mancanza del requisiti di coerenza fra i DB limita fortemente la scalabilità;
ü I certificati emessi da un certo dominio devono essere processati da altri domini
è in caso di aggiornamenti il sistema dovrà essere aggiornato in modo coordinato;
è ciò comporta un forte limite per chi volesse entrare a far parte del sistema;
ü Ogni programma invoca i servizi presentando le asserzioni SAML dell’identità del principal
è le autorità assegnate sono prese dall’ambient del principal;
è sono consentiti attacchi informatici incorportati in link fasulli o script su pagine web
è è possibile effettuare qualsiasi azione che gli admin hanno concesso al principal nel policy DB;
è Poca flessibilità e scalabilità;
è Difficoltà nell’utilizzo, nell’aggiornamento, nella delegazione e nella gestione nei DB;
è Sensibile ad errori, virus e perdita delle informazioni fra i domini.
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7. Authorization-Based Access Control 7
for the Services Oriented Architecture 2 of 2
v Con l’Authorization-based Access Control - ABAC avremo che:
ü ogni dominio ha informazioni riguardanti il solo principal
è risolve il problema delle identità distribuite;
ü se si ha la necessità di cambiare dei compiti fra i vari utenti, si cambiano semplicemente le autorizzazioni dei rispettivi utenti
è l’eventuale revoca è immediata;
è nessun dominio ha la necessità di essere informato delle modifiche è nessuna perdita di informazioni ;
ü il formato dell’autorizzazione è necessaria soltanto da parte del servizio a cui si fa riferimento
è facilita l’unione di nuove aziende al sistema, con il minimo effetto sui loro processi interni
ü Una richiesta deve portare solo le autorizzazioni del solo principal
è se un programma ha un errore o contiene un virus, si potrà abusare delle sole autorità del principal e non di tutte come avviene con l’IBAC
è Facilità di scalabilità, di evoluzione, di delega e di gestione;
è Più privato e più sicuro;
…per attuare ciò è necessario apportare una “piccola” modifica al modello IBAC
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8. Methodology and Tools for 8
End-to-End SOA Security Configurations 1 of 2
Il pattern in oggetto si pone il problema di come aiutare gli sviluppatori a concentrarsi sulle proprie responsabilità per la
configurazione della sicurezza nelle applicazioni SOA-based durante l’intero processo di sviluppo, fornendo oltre al processo di
configurazione della sicurezza anche il supporto della tecnologia per gli sviluppatori.
v Criticità nel processo di sviluppo “attuale”:
ü Nel processo di sviluppo non viene chiaramente definito come configurare la sicurezza;
ü I requisiti di sicurezza e le rispettive configurazioni sono determinare e realizzate in downstream phase;
ü Le informazioni richieste per la configurazione della sicurezza non sono disponibili nella fase di downstream;
ü In downstream phase lo sviluppatore non possiede sufficienti informazioni per creare corrette configurazioni di sicurezza;
ü Non vi è modo di sapere quale sicurezza è richiesta dai requisiti di business e se vengano o meno soddisfatti.
 Come definire i ruoli dello sviluppatore da un punto di vista delle informazioni disponibili durante le fasi di sviluppo?
v Processo di sviluppo “futuro” proposto:
Il Business Analist definisce i business-level requirement
è i requisiti di sicurezza devono essere chiariti come una business-level policy definita dai busines proces;
Il Software Architect crea un service model completo concreto per soddisfare il business
è i requisiti di sicurezza per la composizione devono essere specificati nel service model;
Il Developer (che nell’”attuale” processo di sviluppo, sviluppa e testa gli atomic service) NON ha nessun ruolo
èsarà il Deployer attraverso WS-Security a specificare che il servizio verrà garantito dal deploy security configuration file;
Un Assembler crea il file di configurazione di sicurezza per ogni atomic service
è i requisiti di sicurezza definiti al passo 2 vengono garantiti;
Il Deployer imposta la piattaforma che dovrà eseguire e gestire i servizi per una esecuzione sicura
è verrà eseguito il deploy della configurazione per la piattaforma.
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9. Methodology and Tools for 9
End-to-End SOA Security Configurations 2 of 2
v Per attuare ciò si propongono due tecnologie:
ü Model-Driven Security – è una tecnologia per generare concretamente in modo semi-automatico, un file di configurazione della
sicurezza della model transformation dei requisiti di sicurezza, specificati dal Software architect.
ü Pattern-based Policy Application - supporta il Software architect nello specificare i requisiti (gli intent) di sicurezza della
composizione dei servizi attraverso l’applicazione di un pattern che si occuperà di applicare gli intenti per i componenti (anche di
basso livello). Nei pattern alcuni vincoli sono specificati, in modo tale che gli intenti non validi, siano individuati e corretti.
 Si contribuirà dunque a generare configurazioni complesse in modo corretto, riducendo al contempo il carico di lavoro agli
sviluppatori anche quando il dominio di sicurezza è di tipo federato.
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10. Conclusioni 10
Si è appreso come la scelta e l’utilizzo di appropriati strumenti (WS-Security; SAML, XACML; X.509, Kerberos, TLS; AES, ecc) e
requisiti (Confidentialità; Integrità & non-ripudio; Autenticazione e Autorizzazione) all’interno di pattern di sicurezza per applicazioni
basate sul web, siano di fondamentale importanza per il raggiungimento di quegli obiettivi che un SOA da sempre si prepone di
raggiungere:
v Scalabilità, Sicurezza e Gestione.
Abbiamo inoltre appreso come sia utile e necessario a tale fine:
ü Centralizzare la gestione delle informazioni delle identità;
ü Realizzare una policy unificata di accesso in tutta l’organizzazione;
ü Utilizzare un approccio MDA che renda possibile considerare la sicurezza non più come un aspetto isolato;
ü Utilizzare pattern system derivati;
ü Considerare la provenienza dei dati;
ü Utilizzare un approccio riguardante le decisioni del controllo di accesso basate sull’autorizzazione (ABAC);
ü Utilizzare metodologie per configurazioni di sicurezza di tipo end-to-end per applicazioni SOA;
ü Utilizzare strumenti standard e ben conosciuti;
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