Sebastian Rieger

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1 Integration bestehender IP-basierter Autorisierung und Abrechnung in Shibboleth-basierte basierte Föderationen Sebastian Rieger de Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung mbh Göttingen, Germany 3. DFN-Forum Kommunikationstechnologien, , Konstanz

2 Outline Problemstellung Autorisierung i und Abrechnung beim Zugriff auf Verlagsressourcen IP-basierte Zugriffskontrolle Individuelle Benutzerverwaltung auf der Seite der Verlage Föderative Authentifizierung und Autorisierung Bestehende Lösungsansätze für einen Mandanten Verwendung von Web-Proxies in Föderationen für IP-basierte Zugriffskontrolle Lösung für die Abrechnung unterschiedlicher föderierter Mandanten Kombinierte Forward und Reverse Proxies für IP-basierte Abrechnung Failover- und Load-Balancing-Lösung Fazit und Ausblick 3. DFN-Forum IP-basierte Autorisierung und Abrechnung in Shibboleth-basierten Föderationen 2

3 Problemstellung Web-Zugriff auf Verlagsressourcen (z.b. Online Journals, Paper,...) muss häufig abgerechnet werden, Nutzungsstatistik für unterschiedliche Kunden Verlage müssen Zugriffskontrolle implementieren! Benutzer (z.b. in wissenschaftlichen IT-Strukturen) benötigen Zugriff auf unterschiedliche Verlage Einheitliche itli h Authentifizierung tifi i und Autorisierung i wünschenswert für Nutzer Typische Lösung: Single Sign-On für Web-Anwendungen: föderatives (Shibboleth bzw. SAML) oder benutzerzentriertes (OpenID, OAuth) Identity Management Zahl der Verlage, die SAML-basierte Zugriffskontrolle unterstützen nimmt zu (vgl. DFN-AAI) Mehrheit der Verlage im Umfeld der MPG setzt jedoch noch auf proprietäre Verfahren, bzw. insb. Für Abrechnung auf (Quell-)IP-Adresse 3. DFN-Forum IP-basierte Autorisierung und Abrechnung in Shibboleth-basierten Föderationen 3

4 IP-basierte Zugriffskontrolle Nach wie vor vorrangige Zugriffskontrolle für Universitäten, wiss. Einrichtungen Beispiel: 80 Institute der Max-Planck-Gesellschaft Verträge mit Verlagen werden zentral durch Max-Planck Digital Library geschlossen, IP-Bereiche für Institute werden bei Verlagen registriert Zuordnung der Institute für Autorisierung und Abrechnung wird bei Verlagen über Quell-IP-Adresse (Bereiche) realisiert i 3. DFN-Forum IP-basierte Autorisierung und Abrechnung in Shibboleth-basierten Föderationen 4

5 Individuelle Benutzerverwaltung durch die Verlage Einige Verlage verwenden (zusätzlich) eigene Benutzerverwaltung Verlage müssen Benutzerkonten für unterschiedliche Kunden verwalten Benutzerkonten müssen zeitnah bereitgestellt, gesperrt usw. werden zentralisiertes Identity Management ist schwer zu implementieren in verteilten wissenschaftlichen IT-Strukturen (hohe Fluktuation, Verteilung) Folge: Benutzer benötigen verschiedene Benutzerkonten für Zugriff auf Verlage Usability Probleme: Verwendung verschiedener Benutzernamen und Passwörter, Änderung von Passwörtern über mehrere Verlage, Änderung von Kontaktdaten Lösung: Dezentrales Identity Management (Föderationen, z.b. DFN-AAI) 3. DFN-Forum IP-basierte Autorisierung und Abrechnung in Shibboleth-basierten Föderationen 5

6 Föderative Authentifizierung und Autorisierung Dezentralisiertes Identity Management: föderativ (SAML-basiert z.b. Shibboleth, simplesamlphp) oder benutzerzentriert (z.b. OpenID, OAuth) Authentifizierung und Autorisierung verteilt über föderierte Service Provider (SP) und Identity Provider (IdP) Benutzer wählt Heimat -IdP an Discovery Service (DS), IdP sendet nach Login digital signierte Assertion an SP, Session am IdP Single Sign-On IdP überträgt Attribute des Benutzers an SP für Autorisierung (z.b. Instituts-ID) Einige Verlage betreiben bereits SPs z.b. integriert in DFN-AAI Zugriff kann unabhängig von Quell-IP-Adresse des Clients erfolgen 3. DFN-Forum IP-basierte Autorisierung und Abrechnung in Shibboleth-basierten Föderationen 6

7 Nachteile IP-basierter und föderativer Verfahren IP-basierte Zugriffskontrolle Mobilität: Verlagsressourcen nur aus Institutsnetz zugreifbar Sicherheit: Fälschung von IP-Adressen (Spoofing, Routing Attacken) keine Authentifizierung, Subnetze u.u. von unterschiedlichen Institutionen gemeinsam genutzt Missbrauch: VPN- und dproxy-zugriff teilweise i verboten durch Verlage Föderative Zugriffskontrolle Aufwand: Komplexe Implementierung für Verlage und Institute Fehlende Standardisierung: keine Standard-Attribute (eduperson) und Werte für Accounting in Föderationen Komplexität: separate Attribute und Werte für differenzierte Abrechnung verschiedener Nutzer (z.b. an Bibliotheken angebundene Einrichtungen) 3. DFN-Forum IP-basierte Autorisierung und Abrechnung in Shibboleth-basierten Föderationen 7

8 Proxy-basierter Zugriff auf Verlage in Föderationen Nachteile föderativer Zugriffskontrolle führen dazu, dass Verlage zumindest für Abrechnung an IP-basierten Verfahren festhalten Integration IP-basierter Zugriffskontrolle in Föderationen durch bestehende (Reverse-)Proxy-Lösungen (http://v1.ezproxy.aai.mpg.de) z.b. OCLC EZproxy Authentifizierung und Autorisierung über Shibboleth, Proxy leitet Anfragen an Verlage weiter, Verlage ermitteln Kunden durch Quell-IP-Adresse des Proxys 3. DFN-Forum IP-basierte Autorisierung und Abrechnung in Shibboleth-basierten Föderationen 8

9 Vor- und Nachteile von Proxies in Föderationen Proxies in Föderationen steigern Usability im Vergleich zu IP-basierten Verfahren... Proxy erlaubt Benutzern Zugriff auf Verlage unabhängig vom Aufenthaltsort Authentifizierung und Autorisierung wird durch AAI Richtlinien (z.b. zeitnahe Sperrung von Accounts) gewährleistet Single Sign-On über unterschiedliche im Proxy konfigurierte Verlage Dank Reverse-Proxy Lösung keine zusätzliche Konfiguration für Clients sowie Verlage erforderlich, Verlage müssen nicht auf Shibboleth (SAML) umstellen...aber... Eine einzige Quell-IP-Adresse für alle ausgehenden Anfragen zu allen Verlagen Nicht akzeptabel für verteilte IT-Infrastrukturen mit mehreren Mandanten Abrechnung (Accounting) nur direkt im Proxy implementierbar (Logging) 3. DFN-Forum IP-basierte Autorisierung und Abrechnung in Shibboleth-basierten Föderationen 9

10 Föderativer IP-Proxy Proxy für die MPG Abrechnung unterschiedlicher Kunden in Föderation mit bestehenden Reverse Proxy Lösungen nicht möglich, keine Standards für Accounting in SAML etc. Großteil der Verlage setzt noch auf IP-basierte Zugriffskontrolle Migrationsszenario erforderlich Föderativer IP-Proxy kombiniert Reverse und Forward Proxy Verlage, die SAML nicht unterstützen, tüt können in Föderation aufgenommen werden Migrationspfad! mobiler Zugriff, Anforderungen der Verlage durch Föderationsrichtlinien umgesetzt, Abrechnung über Quell-IP-Adresse 3. DFN-Forum IP-basierte Autorisierung und Abrechnung in Shibboleth-basierten Föderationen 10

11 Implementierung Reverse Proxy (EZproxy) nutzt Forward Proxy (Squid), Squid hat mehrere virtuelle Netzwerk-Interfaces, ein Interface (und IP) pro Institut Benutzer greift z.b. auf zu, Shibboleth Login am EZproxy IdP übermittelt ou Attribut mit eindeutiger ID des Instituts (Domain Name) z.b. institut1.mpg.de Attribut wird u.a. für group-based Autorisierung am EZproxy verwendet EZproxy fügt ou ou Attribut als X-User Header in ausgehenden Request an nachfolgenden Proxy (Squid) an Squid verwendet X-User X-User Wert zur Auswahl des passenden Ausgangs- Interfaces (für das Institut des Benutzers) und sendet Request an Verlag Quell-IP-Adressen werden wie zuvor von Verlagen auf Institute abgebildet 3. DFN-Forum IP-basierte Autorisierung und Abrechnung in Shibboleth-basierten Föderationen 11

12 Portal: Demo 1 Shibboleth Login, Test-Zugang für MPI f. Sonnensystemforschung Lindau Zugriff auf elektronische direkter Zugriff: Zeitschriftenbibliothek der regensburg.de.ezproxy.aai.mpg.de/ezeit Uni-Bibliothek Regensburg DFN-Forum IP-basierte Autorisierung und Abrechnung in Shibboleth-basierten Föderationen 12

13 Hochverfügbarkeit für den Föderativen IP Proxy Proxy wird von 80 Max-Planck-Instituten verwendet, aktuell Zugriff auf ~60 Verlage, zusätzlich Zugriff auf interne Dienste (E-Procurement, Web-Shops etc.) Hochverfügbarkeit erforderlich: Wissenschaftler hängen von zentralem Proxy ab Max-Planck-Gesellschaft betreibt zwei Rechen-/Kompetenzzentren: GWDG in Göttingen und Rechenzentrum Garching (RZG) Beide Sites betreiben eine Instanz des Föderativen IP Proxy, unterschiedliche h IP-Subnetze Load Balancer (nginx) als zusätzlicher Reverse Proxy vor beiden Sites, ermöglicht Failover für ezproxy.aai.mpg.de Zentrale IdP Lösungen (IdP Proxy) zusätzlich redundant ausgelegt (Terracotta) 3. DFN-Forum IP-basierte Autorisierung und Abrechnung in Shibboleth-basierten Föderationen 13

14 Intra-Site Load Balancing Session-aware Web Switching (Load Balancing) erfordert Synchronisation der Session-Informationen, sonst erneutes Login nach Umleitung an zweiten Proxy Failover Lösung innerhalb einer Site wünschenswert (z.b. Updates, Service...) Jede Quell-IP-Adresse kann nur einmal pro Subnetz vergeben werden, schnelles Failover erforderlich (Squid Konfiguration), daher separate IP-Bereiche für beide Instanzen an einem Standort 3. DFN-Forum IP-basierte Autorisierung und Abrechnung in Shibboleth-basierten Föderationen 14

15 Fazit und Ausblick Migrationspfad für Verlage, die noch auf IP-basierte Zugriffskontrolle setzen Mobiler Zugriff auf Ressourcen ermöglicht, Proxy durch HA kein bottleneck Nachteil: Verschwendung von IP-Adressen (4 pro Institut, max 320 Adressen), Failover für Netzwerk-Interfaces wäre möglich, aber Konfig. des Squid schwierig! HTTPS Zugriff auf Verlage / Dienste problematisch, SSL Verbindung terminiert am Proxy, CONNECT Methode erlaubt keine Weitergabe des X-User Headers! Eingebettete URLs werden durch EZproxy nicht immer umgeschrieben z.b. RSS, funktioniert aber z.b. für URLs in JavaScript... Proxy-Begrenzung bei manchen Web-Seiten (cpan.org max 4, hier 3 Proxies...) Lösung: nativer SAML Support durch Verlage - DFN-AAI, Accounting Erweiterung für Shibboleth gemeinsam mit FhG, auch für Grid / Cloud relevant Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Gibt es Fragen? 3. DFN-Forum IP-basierte Autorisierung und Abrechnung in Shibboleth-basierten Föderationen 15

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