ISSN IT-Sicherheit. Praxis Anwendungen Lösungen. Sicherheits- und Datenschutz-Management

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1 ISSN IT-Sicherheit & Datenschutz Ausgabe 01/ Zeitschrift für rechts- und prüfungssicheres Datenmanagement Praxis Anwendungen Lösungen Nutzung des Internets am Arbeitsplatz und betriebliche Übung: Rückkehr zur alleinigen betrieblichen Verwendung Wie funktioniert Pharming? Sicherheits- und Datenschutz-Management ISO/IEC 27000ff. neue Standards für Sicherheitsmanagement Aufgaben des betrieblichen Datenschutzbeauftragten: Datenschutzmanagement (II) das Sicherheitskonzept Grundlagen Technik und Methoden Sichere mobile Agenten Basel II: IT-Compliance in der Praxis (I) EXTRA Vorschriften Gesetze Urteile Verordnung über Normen und Sicherheitsmerkmale für biometrische Daten Teil 2 von Online-Service Der Informationsdienst für IT-Manager, IT-Sicherheits- und Datenschutzverantwortliche.

2 Jan Peters Sichere mobile Agenten Der zunehmende Einsatz mobiler Hardware also von Notebooks, Mobiltelefonen und PDAs stellt Administratoren von Firmennetzwerken vor die oft unlösbar scheinende Aufgabe, Systeme und Daten gegen alle nur denkbaren Sicherheitsrisiken vom Hackerangriff bis zum Virenbefall zu schützen. Die dabei regelmäßig zu führenden Abwehrschlachten können die Verantwortlichen auf Dauer nur verlieren. Mehr Erfolg verspricht der proaktive Einsatz so genannter sicherer mobiler Agenten, wie sie seit 1997 am Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung entwickelt werden. Eine autonome, delegationsorientierte Software wird häufig als Agent bezeichnet. Das vom lateinischen Wort agere (handeln, wirken) abstammende Wort bezeichnet ursprünglich einen Geschäftsträger im politischen Sinn. Die exakte Definition eines Software-Agenten ist in der Fachliteratur nicht eindeutig. Daher ist eine sehr verbreitete Herangehensweise an die Definition die Aufzählung von Basisfähigkeiten, die diesen von einem normalen Computerprogramm unterscheiden. Repräsentativ und weit verbreitet ist die von Woolridge und Jennings aufgestellte Definition, die einen Agenten als ein Computer-System mit den Eigenschaften autonom, sozial, reaktiv und proaktiv beschreibt. Kooperieren viele Agenten zum Erreichen eines gemeinsamen Ziels, spricht man von einem Multiagentensystem. Ein solches besteht demnach aus einer Anzahl von Agenten (oder Agentengruppen), die miteinander kommunizieren und kooperieren. Jeder Agent hat individuelle Ziele, die er erreichen möchte. Andere Agenten, die selbstverständlich ihre eigenen Ziele zum Maßstab ihrer Handlungen nehmen, helfen ihm dabei, um einem gemeinsamen Ziel näher zu kommen. Der Begriff des mobilen Agenten wurde Anfang der 90er Jahre von der Firma General Magic geprägt, die 1997 ein Patent für diese Technologie erhielt. Die Patentschrift beschreibt mobile Agenten als autonome Programme, die sich in einem heterogenen Netzwerk fortbewegen können und im Auftrag des Benutzers Dienste verrichten. Diese Fähigkeit zur eigenständigen Bewegung auf einen neuen Netzwerkknoten nennt man Migration. Ein mobiler Agent besteht dabei im heutigen Sinn meist aus Programmcode und Daten und ist in der Lage, den aktuellen Ausführungszustand von einem System auf das nächste zu übertragen. Der zunehmende Einsatz mobiler Hardware ins Unternehmensnetzen macht die Einführung proaktiver Sicherheitstechniken erforderlich Eine mögliche Lösung stellt der Einsatz sog. sicherer mobiler Agenten dar, d. h. von autonomen Computerprogrammen, die sich in heterogenen Netzen selbständig fortbewegen und Aufgaben erledigen Mobile Agenten Die Mobile-Agenten-Technologie bietet direkte Unterstützung von IT für den Einsatz in mobilen Umgebungen. Durch die Nutzung IT-Sicherheit & Datenschutz

3 Interaction Migration Communication Der entscheidende Vorteil dabei ist, dass Agenten die Notwendigkeit zur permanenten Anbindung an Funknetze überflüssig machen Data agentenbasierter Dienste entfällt die Notwendigkeit einer permanenten Netzwerkanbindung: Mobile Endgeräte müssen Funkverbindungen nur noch zum Senden und Empfangen mobiler Agenten aufbauen. Einmal gestartet, migrieren diese im Internet von Rechner zu Rechner Mobile Agent und suchen dabei nach Informationen oder erfüllen im Auftrag ihres Benutzers autonom andere Aufgaben. Danach kehren sie zurück und präsentieren die ermittelten Ergebnisse der User wird davon befreit, den Fortschritt der Anwendung permanent zu beobachten (siehe Abb. 1). Durch den Transfer Client-seitiger Funktionalität zu Server-seitigen Diensten bieten Agenten auch bei der Nutzung im Festnetz entscheidende Vorteile. Anwendungsfelder ABB. 1: Migration, Interaktion und Kommunikation von mobilen Agenten in einer verteilten Infrastruktur. Diese Vorteile lassen in verschiedenen Anwendungsfeldern nutzen. So werden mobile Agenten in der Forschung beim elektronischen Handel und Verhandeln, für die Informationsbeschaffung im Kontext verteilter Datenbanken sowie zur Unterstützung eines Nutzers durch personalisierte Dienste eingesetzt, aber auch bei der Fernwartung von verteilten Systemen in einem Netzwerk oder zur Workflow-Assistenz, beispielsweise in der Koordination von Terminen. Sicherheitsanforderungen Die Route eines mobilen Agenten kann mehrere Server beinhalten, auch solche von konkurrierenden Betreibern. Ein bösartiger Server könnte die Daten eines Agenten verändern, einsehen oder aber so modifizieren, dass dieser auf anderen Servern Schaden anrichtet. Ein bösartiger Agent seinerseits könnte dagegen versuchen, einen Server anzugreifen, um sich unautorisierten Zugang zu verschaffen oder Agenten anzugreifen, die dieser gerade beherbergt. Servern und Agenten drohen darüber hinaus auch Angriffe von externen Quellen (siehe Abb. 2). Agenten könnten während des Transfers durch das ABB. 2: Visualisierung von Sicherheitsmechanismen und Agentenkapselung in SeMoA. Netzwerk ausgespäht werden. Außerdem sind aktive Attacken auf Agentenserver 250 IT-Sicherheit & Datenschutz

4 vorstellbar, entweder direkt oder mittelbar durch die Manipulation im Transfer befindlicher Agenten. Ein ausgereiftes Sicherheitsmodell muss mit diesen und weiteren Bedrohungen umgehen können, damit die Technologie Akzeptanz findet und praktisch eingesetzt werden kann. Sicherheitsarchitektur Im Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung (IGD) nahm 1997 eine Agentenplattform mit dem Namen SeMoA (Secure Mobile Agents) ihren Anfang. Diese Java-basierte Open Source Software wurde seitdem fortwährend weiterentwickelt und an aktuelle Anforderungen und Standards im Bereich der verteilten Systeme angepasst. Bereits in der ersten Entwurfsphase hatten die Entwickler ein aus ihrer Sicht notwendiges Sicherheitsmodell für mobile Agenten spezifiziert und inhärent mit der Implementierung der Plattform-Middleware verknüpft. SeMoA bietet Sicherheit sowohl für den Agentenserver als auch für die mobilen Agenten. Die Sicherheitsarchitektur ist dabei mit einer Zwiebel vergleichbar: Agenten müssen eine Reihe von Sicherheitsschichten passieren, bevor sie im Laufzeitsystem zugelassen werden (siehe Abb. 3) und die erste Klasse eines Agenten in die Java Virtual Machine (Java VM) des Servers geladen wird. Die erste (äußerste) Schicht bildet ein Transport-Layer-Security- Protokoll wie TLS oder SSL. Diese Schicht stellt gegenseitige Authentisierung, transparente Verschlüsselung und Integritätsschutz bereit. Die zweite Schicht besteht aus einer Pipeline von Sicherheitsfiltern. Jeder Filter inspiziert und bearbeitet ggf. eingehende/ausgehende Agenten und akzeptiert oder verwirft diese. Dieser Filterprozess wird neudeutsch auch als content inspection bezeichnet, in Analogie zu vergleichbaren Konzepten aus dem Bereich der Firewalls. Nachdem ein Agent alle Filter erfolgreich passiert hat, erstellt der Agentenserver eine so genannte sandbox für den Agenten (was als vierte Schicht angesehen werden kann). Jedem Agenten wird sodann eine eigene thread group und ein eigener class loader zugewiesen. Letzterer unterstützt das Laden von Klassen, die der Agent mit sich führt, sowie das Laden von Klassen aus Quellen, die in Form von URLs im Agenten angegeben werden. Alle geladenen Klassen (außer den lokal installierten) werden gegen eine Liste von kryptographischen ABB. 3: Sicherheitsarchitektur von SeMoA. Für den praktischen Einsatz müssen auch die Agenten selbst über eine ausgereifte Sicherheitsarchitektur verfügen, wie sie z. B. die am Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung entwickelte Plattform SeMoA bietet IT-Sicherheit & Datenschutz

5 SEMOA PLATFORM Hashwerten geprüft, die der SeMoA Sevices Migration Communication Besitzer eines Agenten mit diesem zusammen signiert Agent Agent Tracking hat (was als Schicht 3 aufgefasst werden kann). Außerdem durchläuft eine Klasse SeMoA Kernel Shell Environment Security vor dem Laden in die Java VM gleich einem eingehenden Java Virtual Machine Agenten eine Pipeline aus Filtern für den Bytecode. Operating System ABB. 4: Das Schichtenmodell der SeMoA-Plattform. Agenten werden von anderen Agenten im Server strikt getrennt; es ist im Allgemeinen nicht möglich, Objektreferenzen direkt mit anderen Agenten auszutauschen, sondern nur durch Publikation bzw. Anfrage von Objekten, welche ein dynamisch erzeugter Proxy (eine dynamisch erzeugte Klasse) gekapselt in der Diensteumgebung des Servers ablegt. Der Zugriff auf diese Diensteumgebung (das so genannte environment) kann der Administrator der Plattform durch feingranulare Sicherheitspolitiken reglementieren. Im Überblick bietet die Sicherheitsarchitektur unter anderem also: Agentenauthentifikation und Integritätsprüfung Entschlüsselung von Bereichen, für die der aktuelle Server über Leserechte verfügt Vertrauenseinstufung auf Basis von rollenbasierten Sicherheitspolitiken erweitertes Java-Sandboxing nachweisbare Agentenbezeichner Code-Prüfung und Virenfilter flexible Konfiguration der Sicherheitsparameter Logging von Agentenaktivitäten Verfolgung der Agentenroute Dieses Sicherheitsmodell basiert auf kryptographischen Mechanismen sowie Musteranalyse, Zertifikatsketten und Programmcodeanalyse. SeMoA verwendet dabei akzeptierte Sicherheitsstandards wie SSL/TLS, ANS.1, X.501, X.509, PKCS oder das JAR-Archivformat. Interoperabilität Die SeMoA-Plattform besteht aus einem Kern, der auf Basis der Java VM ein Pseudo-Betriebssystem für Java-basierte Dienste bereitstellt (siehe Abb. 4). Eine der bemerkenswertesten Eigenschaften dabei ist die Offenheit der Architektur in puncto Erweiterbarkeit und Interoperabilität: SeMoA bietet Interoperabilität mit verschiedenen Agenten- und anderen Komponenten-Systemen. 252 IT-Sicherheit & Datenschutz

6 SeMoA bietet eine nahtlose und voll automatisierte Integration von mobilen Agenten und Web Services. SeMoA läuft mit geringen Einschränkungen auch auf PDAs. VORTEILE UND NUTZEN SICHERER MOBILER AGENTEN Delegation von Aufgaben an Softwareeinheiten - der mobile Agent als Vertreter eines Nutzers Asynchrone und verteilte Verarbeitung in einer vernetzten Umgebung schafft Stabilität trotz instabiler Infrastruktur Aufgabenerfüllung ohne permanenten Kontakt bzw. Kontrolle durch den Nutzer wird möglich Transport von Algorithmen zu Datenquellen anstelle von Datentransport zum verarbeitenden Client Ressourcen- und Bandbreitenersparnis im mobilen Kontext, durch die Auslagerung komplexer Berechnungen Hohe Anpassungsfähigkeit der Software an ihre Umgebung bzw. die zur Verfügung stehenden Schnittstellen Aufgabenerfüllung auf Basis von definierten Verhaltensweisen und Zielen Viele Vorteile bzw. Eigenschaften mobiler Agenten können durch einzelne heute im Bereich der verteilten Systeme im Einsatz befindlichen Teiltechnologien erreicht werden. Im Gegensatz dazu vereint das Paradigma des mobilen Agenten diese allerdings im Rahmen eines Programmiermodells bzw. eines Systems. Aktivitäten SeMoA führt die Forschungsaktivitäten der Abteilung für Sicherheitstechnologie im Bereich Mobile-Agenten-Sicherheit zusammen. Ergebnisse und Erfahrungen werden im Rahmen von Projekten sowie in Form von wissenschaftlichen Publikationen und Diskussionsbeiträgen auf entsprechenden Konferenzen und Workshops eingebracht. In diesem Rahmen und unterstützt durch ein wechselndes Team aus Diplomanden und Praktikanten entstand eine Reihe konkreter Anwendungsszenarien, innerhalb derer die Mobile-Agenten-Technologie zum Einsatz kam: verteilte Suche in Peer-to-Peer-Netzwerken botenorientierte Kommunikation Visualisierung von Agentenmigrationen auf Basis von GPS-Daten Einsatz von Agenten auf Kleincomputern und Mobiltelefonen webbasierte, agentengestützte Planung von Festen natürlichsprachliche Kommunikation mit mobilen Agenten agentengesteuerte Distributionsflusskontrolle von Dokumenten Suchmaschine zur Ermittlung von Markenpiraterie bzw. Urheberrechtsverstößen im Internet. Zum Autor: Jan Peters ist Mitglied des SeMoA-Entwicklerteams am Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung (IGD) in Darmstadt. -Kontakt: jan.peters@igd.fraunhofer.de, Internet: IT-Sicherheit & Datenschutz

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