Sicheres MultiSeat. Axel Schöner. 14. März 2014

Transkript

1 14. März 2014

2 Was ist "? Vorteile von " Nachteile von " Was ist MultiSeat? Angepasster Rechner, der die gleichzeitige Bedienung durch mehrere Personen zulässt. Möglich durch die Ergänzung geeigneter Hardware: Mehrere Ausgabegeräte (Grafikkarten und Monitore) Mehrere Eingabegeräte (Tastaturen und Mäuse)

3 Was ist "? Vorteile von " Nachteile von " Vorteile von " Wird ein Computersystem von mehreren Personen gleichzeitig verwendet: sinkt die Anzahl der, außerhalb des Wirkungsgrades betriebenen, Computersysteme erhöht sich die Zeitspanne des optimalen Wirkungsgrades für das verwendete Computersystem

4 Was ist "? Vorteile von " Nachteile von " Vorteile von " verringern sich die Anschaffungskosten pro Arbeitsplatz verringern sich die Wartungskosten pro Arbeitsplatz Serverdienste (zum Beispiel Dateiserver) für Anwender belasten nicht externes Netzwerk

5 Was ist "? Vorteile von " Nachteile von " Nachteile von " In Bezug auf die Sicherheit entstehen dabei folgende Probleme: Netzwerk-Datenverkehr ist bereits innerhalb des Computersystems nicht mehr privat Wechseldatenträger können von allen Benutzern eingesehen/manipuliert werden Angriffe gegen lokale Prozesse möglich Umgehung von Authentifizierungsmechanismen Lokale Exploits

6 Was ist "? Vorteile von " Nachteile von " Spezielle Hardware bauen?

7 Was ist "? Vorteile von " Nachteile von " Spezielle Hardware bauen? Problem: Zu teuer und kurzweilig

8 Was ist "? Vorteile von " Nachteile von " Spezielle Hardware bauen? Problem: Zu teuer und kurzweilig Spezielles Betriebssystem entwickeln?

9 Was ist "? Vorteile von " Nachteile von " Spezielle Hardware bauen? Problem: Zu teuer und kurzweilig Spezielles Betriebssystem entwickeln? Problem: Zu teuer

10 Was ist "? Vorteile von " Nachteile von " Spezielle Hardware bauen? Problem: Zu teuer und kurzweilig Spezielles Betriebssystem entwickeln? Problem: Zu teuer Problem: Betrieb von Standardanwendungen

11 Was ist "? Vorteile von " Nachteile von " Spezielle Hardware bauen? Problem: Zu teuer und kurzweilig Spezielles Betriebssystem entwickeln? Problem: Zu teuer Problem: Betrieb von Standardanwendungen Einsatz von Virtualisierungstechniken?

12 Was ist "? Vorteile von " Nachteile von " Spezielle Hardware bauen? Problem: Zu teuer und kurzweilig Spezielles Betriebssystem entwickeln? Problem: Zu teuer Problem: Betrieb von Standardanwendungen Einsatz von Virtualisierungstechniken? Möglich, aber welche und wie?

13 Linux Containers(LXC [5]) LXC Userspace-Komponente zum Betrieb von Linux Container Kernel-Komponenten zum virtuellen Betrieb: Namespace-basierte Isolierung vorhandener Ressourcen CGroups: Freigabe und Limitierung der Ressourcen von Namespaces Abschottung von Containern gegeneinander Verklemmungen vermeiden (Überlast einzelner Container) Zugriff auf virtuelle Terminals Zugriff auf Geräte wie z. B. für Ein- und Ausgabe

14 QEMU [6] Emulator für einzelne Komponenten als auch komplette Computersysteme Alle relevanten (Desktop-) Betriebssysteme betreibbar Nahezu native Performanz durch den Einsatz von: KVM-Kernelmodul Virtio VGA Pass-through

15 Container-basierter Desktop LXC: Sicherheitsvorkehrungen QEMU-basierter Desktop QEMU: Sicherheitsvorkehrungen Bereitstellen von Betriebssystemen Container-basierter Desktop Notwendige Vorkehrungen: Zugriff auf Device-Nodes mittels CGroups erlauben für: Eingabegeräte (Keyboard, Maus,...) Ausgabegeräte (Grafikkarte, Soundkarte,...) Laden der Grafikkarten-Treiber im Host-Betriebssystem verhindern X-Server des Containers auf zugewiesene Ein- und Ausgabegeräte konfigurieren

16 Container-basierter Desktop LXC: Sicherheitsvorkehrungen QEMU-basierter Desktop QEMU: Sicherheitsvorkehrungen Bereitstellen von Betriebssystemen LXC: Sicherheitsvorkehrungen Wahl des Netzwerktyps nach Anforderung (veth, vlan, macvlan, pyhs) Privater Zugriff auf Eingabegeräte Privater Zugriff auf eigene USB-Geräte spezielle udev-regeln

17 Container-basierter Desktop LXC: Sicherheitsvorkehrungen QEMU-basierter Desktop QEMU: Sicherheitsvorkehrungen Bereitstellen von Betriebssystemen QEMU-basierter Desktop Notwendige Vorkehrungen: X-Server des Containers auf zugewiesene Ein- und Ausgabegeräte konfigurieren Eigene Displaymanager-Session erzeugen, zum Start der virtuellen Maschine

18 Container-basierter Desktop LXC: Sicherheitsvorkehrungen QEMU-basierter Desktop QEMU: Sicherheitsvorkehrungen Bereitstellen von Betriebssystemen QEMU: Sicherheitsvorkehrungen Wahl des Netzwerktyps nach Anforderung (veth, vlan, macvlan, pyhs) Privater Zugriff auf Eingabegeräte über X-Server im Host zu konfigurieren Privater Zugriff auf eigene USB-Geräte über zugewiesenen USB-Port

19 Container-basierter Desktop LXC: Sicherheitsvorkehrungen QEMU-basierter Desktop QEMU: Sicherheitsvorkehrungen Bereitstellen von Betriebssystemen Bereitstellen von Betriebssystemen LXC Betriebssystem direkt auf Filesystemebene bereitstellen z. B. unter /var/lib/lxc/archgnome/ QEMU Betriebssystem mittels Image-Dateien bereitstellen z. B. winxp.img Wie? Snapshots von zuvor vorbereiteten Installation/Konfiguration z. B. mittels BTRFS oder LVM

20 Voraussetzungen Installation Konfiguration der Seats Gerätezuweisung Seats und QEMU Voraussetzungen Computer Mehrere Ein- und Ausgabegeräte Aktuelles Linux-Betriebssystem (z. B. Arch Linux )

21 Voraussetzungen Installation Konfiguration der Seats Gerätezuweisung Seats und QEMU Installation LXC installieren ( pacman -S lxc ) Containervorlage für Seats erstellen (mittels lxc-create ) Grafische Desktop-Umgebung innerhalb Containervorlage installieren ( z. B. mittels pacman -S kde)

22 Voraussetzungen Installation Konfiguration der Seats Gerätezuweisung Seats und QEMU Konfiguration der Seats Zuweisen der Hardware zu den jeweiligen Seats: Eigene Xorg-Konfiguration für jeden Seat anlegen Ein- und Ausgabegeräte zuzuweisen Innerhalb des Containers Device-Nodes erzeugen für zugewiesene Ein- und Ausgabegeräte Zugriff auf Device-Nodes über CGroups erlauben

23 Voraussetzungen Installation Konfiguration der Seats Gerätezuweisung Seats und QEMU Gerätezuweisung Zuweisen der Hardware zu den jeweiligen Seats: Udev-Regelsatz: 50-usbseat.rules erzeugt Gruppierung unter /dev/usbseat Erstellen, bzw. Ableiten der Container mittels: /usr/lib/udev/usbseat.sh (Inspiriert nach [8])

24 Voraussetzungen Installation Konfiguration der Seats Gerätezuweisung Seats und QEMU Seats und QEMU Start von mittels QEMU emulierten Systemen ermöglichen: Session für Displaymanager anlegen /usr/share/xsessions Skript unter /usr/bin/ anlegen als Startbefehl

25 VPN-Verbindungen innerhalb einer virtuellen Desktop-Umgebung für andere Umgebungen unsichtbar Verschiedenen Möglichkeiten zur Netzwerkanbindung flexible Konfiguration je nach Anwendungsfall Einsatz von temporären Images jeder Zeit eine saubere Betriebsumgebung

26 Einsparung von Speicherplatz und Datenträgern Effizientere Backup-Strategie Zusätzlich notwendige Serverdienste lokal bereitstellbar Hardwarebedarf minimierbar Entlastung des lokalen Netzwerkes

27 Plugable UD-160-M [1] Plugable DC-125 [2] Display-Link USB-VGA Adapter der Serie: DL-1x5 [3] Raspberry Pi [4]

28 Gezielter Einsatz von Virtualisierungstechnik mehrere sichere Arbeitsplätze Betrieb unterschiedlicher Betriebssysteme möglich (mittels QEMU) Serverdienste isoliert integrierbar bessere Performanz bei weniger Kosten Finanzieller Überschuss in bessere redundante Hardware investierbar

29 Elektronisches Papier. ud-160-m Elektronisches Papier. dc Elektronisches Papier. DL-1x5 hardware.php Elektronisches Papier. Raspberry Pi Elektronisches Papier. Linux Containers

30 Elektronisches Papier. QEMU Elektronisches Papier. LightDM Elektronisches Papier. Setting up USB multiseat with DisplayLink on Linux (GDM up to 2.20) setting-up-usb-multiseat-with-displaylink-on-linux-gdm-