Projekt bwidm Vereinfachter Zugang zu Landesdiensten

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1 Projekt bwidm Vereinfachter Zugang zu Landesdiensten Vortragender: Michael Simon (KIT) Projektleiter: Martin Nußbaumer (KIT)

2 Vision Motivation: Beobachtbarer Trend zu verteilten Diensten in Baden-Württemberg Ziel: bequemer Zugriff zu verteilten Diensten ähnlich wie im lokalen Umfeld Vision: Ein Forscher aus Baden-Württemberg kann verteilte BW-Dienste mit dem gewohnten lokalen Zugang nutzen Projekt bwidm 2

3 bwidm Projektteilnehmer Kernteampartner: Karlsruher Institut für Technologie Universität Konstanz Universität Ulm Universität Freiburg Partner: Universität Tübingen Universität Hohenheim Universität Heidelberg Universität Mannheim Universität Stuttgart Projekt bwidm 3

4 Annahmen Es wird keine zusätzliche Nutzerverwaltung auf Landesebene eingeführt. Es wird keine zusätzliche, redundante zentrale Datenhaltung persönlicher Attribute auf Landesebene eingeführt. Das Konzept soll so einfach wie möglich gehalten werden. Das Konzept soll für die lokalen IDM-Betreiber so einfach wie möglich umzusetzen sein (minimal-invasiv). Das Konzept soll für die Dienstbetreiber so einfach wie möglich umzusetzen sein. Konsens der Projektpartner: Umsetzung mit SAML Evaluation Moonshot: In der Projektlaufzeit bis Ende 2013 nicht umsetzbar Bei Interesse an weiteren organisatorischen Details bitte kontakten, Fokus jetzt technisch Projekt bwidm 4

5 SAML Security Assertion Markup Language XML-basiert OASIS (Organization for the Advancement of Structured Information Standards) Dient zum Austausch von Authentifizierungsund Autorisierungsinformationen über institutionelle Grenzen hinweg Bietet Profile für einige Use-cases, ist aber zusätzlich erweiterbar Projekt bwidm 5

6 SAML Komponenten Profiles Bindings Protocols Assertions Mit der Kombination aus Assertions, Protocols und Bindings wird ein Use-case definiert Bildet das SAML Protokoll auf Nachrichtenund Kommunikationsprotokolle ab Anfrage und Antwort Protokolle für Assertions Authentisierungsinformation, Attribute und Entitlements Authentication Context Definiert Art und Weise der Authentifizierung Metadata Konfigurationsdaten für Service- und Identityprovider Projekt bwidm 6

7 SAML Profile - WebSSO Bietet Single Sign On für browserbasierende Webapplikationen Benutzer mit Browser will auf eine geschützte Resource beim Service Provider zugreifen Er wird an einen Discovery Service weitergeleitet, dort wählt er sich seinen IdP Er wird zum IdP weitergeleitet Der IdP authentisiert ihn Er wird wieder zum Service Provider weitergeleitet Dabei kommen folgende Kombinationen zum Einsatz: Protocol: Authentication Request Protocol Binding: HTTP Redirect, HTTP POST, HTTP Artifact Projekt bwidm 7

8 SAML Profile - ECP Enhanced Client or Proxy Profile Als Enhanced Client wird ein User-Agent bezeichnet, der Funktionalität des Profils direkt unterstützt Ein Enhanced Proxy simuliert einen Enhanced Client, falls ein User-Agent das Profil nicht unterstützt oder unterstützen kann Ist für Anwendungen gedacht, die nicht browserbasiert sind und deswegen nicht das WebSSO Profil verwenden können Projekt bwidm 8

9 WebSSO: Ablauf Anwender mit Browser Service Provider Identity Provider Ruft geschützte Resource auf Anwender wird zum IdP umgeleitet (oft HTTP- Redirect Binding) <samlp:authnrequest/> Anwender authentifiziert sich beim IdP Anwender wird zum SP zurückgeleitet (oft HTTP-POST Binding) <samlp:response/> SP prüft Attribute und trifft Autorisierungsentscheidung Shibboleth SAML SAML2 9

10 ECP: Ablauf Enhanced Client or Proxy Service Provider Identity Provider ECP bringt den zuständigen IdP in Erfahrung Ruft geschützte Resource auf, mit Infos im Header, dass die Anfrage von einem ECP kommt PAOS Antwort vom SP Via SOAP Binding <samlp:authnrequest/> IdP identifiziert Principal Transportiert die SAML Repsonse per PAOS Binding an den SP weiter Via SOAP Binding <samlp:response/> SP prüft Attribute und trifft Autorisierungsentscheidung Shibboleth SAML SAML2 10

11 SSH, Proof of Concept Ziel: Authentisierung an einem Linux Hosts mittels SSH und Credentials der Heimatorganisation Problem: Sind alle notwendigen Daten für einen SSH Zugang vom IdP verfügbar? Besteht Einigkeit über Daten, die vom IdP geliefert werden? (Beispiel: konfliktfreie Uid) Lösung: Aufteilen der Identitätsdaten in zwei Teile: globale Daten und dienstlokale Daten Beispiel global: -Adresse, Name, Beispiel dienstlokal: Uid, Gid, HomeDirectory, usw Projekt bwidm 11

12 Verknüpfung der Identität Dienstlokale und globale Identität müssen miteinander verknüpfbar sein Mechanismus persistentid IdP Landesdienst (SP) Globale Identität persistent Id persistentid persistentid Dienstlokale Identität Dienstlokale Identität Dienstlokale Identität Projekt bwidm 12

13 Komponenten für Proof of Concept Registrierung auf einer Webseite Der Benutzer registriert sich auf einer Webseite Diese Webseite ist per SAML WebSSO geschützt Allgemeiner Teil Provisionierung der nötigen persistenten Daten Die Daten, die zum Funktionieren des Dienstes benötigt werden, werden hier an die Systeme übermittelt werden Dienstlokale Daten werden generiert Dienstspezifischer Teil Nutzgung des Dienstes Der Benutzer tritt an den Dienst heran Hierbei wird die Authentisierung vom Heimat IdP vorgenommen Projekt bwidm 13

14 PAM Pluggable Authentication Module Bibliothek die eine Schnittstelle für Authentifizierungsdienste zur Verfügung stellt Dienste, die gegen PAM authentifizieren, müssen sich nicht selbst um Passwortdatenbanken oder ähnliches kümmern Wenn sich die Authentifizierungsmodule ändern, muss der Dienst selbst nicht verändert werden PAM wurde 1995 entwickelt und ist seitdem nicht wesentlich verändert Robust und relativ einfach zu verstehen und zu entwickeln Komplexität nimmt rasch zu, sobald eine Authentifizierung nicht nur Benutzername und Passwort umfassen soll Projekt bwidm 14

15 Ziele des Proof of Concepts PAM fungiert als Enhanced Proxy ECP Anfrage wird über einen SAML Service Provider (SP) generiert PAM leitet die Anfrage an einen Identity Provider (IdP) weiter und authentifiziert sich mit dieser Anfrage via HTTP Basic Die Rückantwort wird an den SP weitergeleitet, der sie prüft und evtl. entschlüsselt Der SP entscheidet aufgrund Autorisierungsregeln über den Zugang Dieses Vorgehen soll ein Login via SSH auf einer Linux Maschine ermöglichen Projekt bwidm 15

16 Nutzung des Dienstes (Teil B) NSS ECP 2 Service Provider SSH Client 1 SSH Server 3,5 PAM 4 1. SSH Client verbindet sich mit SSH Server 2. SSH Server fragt bei NSS (Name Service Switch) die Daten des Benutzers ab (liefert z.b. Uid, Homverzeichnis, usw.) 3. SSH Server ruft PAM auf 4. PAM authentifiziert den Benutzer via ECP mit einem Service Provider und dem Identity Provider der Heimatorganisation des Benutzers. Dabei bekommt der SP Autorisierungsdaten in der Assertion mitgeliefert und stellt diese Daten dem PAM Modul zur Verfügung. 5. PAM entscheidet dann, ob die Authentifizierung erfolgreich war. Identity Provider Projekt bwidm 16

17 Zusammenspiel der gesamten Komponenten Login-Server SSH-Server NSS PAM eigenentwickelt? Teil B SSH-Client Browser IdP Postgres DB eigenentwickelt Registrierungs-Server Webapp SP Teil A Projekt bwidm 17

18 Benötigte Komponenten Beide Teile SAML Service Provider (Shibboleth SP) SAML Identity Provider (Shibboleth IdP) Für Teil A Webapplikation zur Registrierung Apache mit PHP Postgresql zur Datenhaltung SAML Discovery Service für mehrere Heimatorganisationen Für Teil B NSS Modul nss_pgsql: Dort können leichter Daten hinzugefügt werden, als in dem Standardmodul für die passwd Datei PAM pam_python: Für Python gibt es ein funktionierendes ECP Script zum testen der ECP Funktionalität Muss den Discovery Service Mechanismus ersetzen SSH Server der PAM verwendet OpenSSH (Debian Paket) Projekt bwidm 18

19 Weiterführende Fragen Enhanced Proxy Problematik Zugangsdaten des Benutzers laufen über PAM Verschiedene Lösungsmöglichkeiten sind vorstellbar, bedeuten aber meist Komfortverlust uapprove greift nicht bei ECP Der Benutzer kann der Datenübermittlung nur bei WebSSO zustimmen Ändern sich die Daten, wird beim Login via ECP keine erneute Erlaubnis abgefragt Lösungsmöglichkeiten müssen evaluiert werden Provisionierung über Regstrierung, was ist mit Deprovisionierung? Bei Authentifizierung via ECP sind aktuelle Daten da Public/Private Key Auth evtl. mit SAML AttributeQuery möglich? Projekt bwidm 19

20 Enhanced Proxy Problematik Lösung One Time Password (OTP) Bei der Registrierung via Webapp wird ein initiales OTP generiert Beim Login via OTP wird sofort ein neues generiert Zur Autorisierung des Accounts wird eine AttributeQuery an den IdP angestossen Lösung Key Based Authentication (pubkey) Login für SSH wie normal mit Private/Public Key Verfahren Zur Autorisierung des Accounts wird eine AttributeQuery an den IdP angestossen Lösung Enhanced Client (EC) Erfolgreicher Test mit einer SSH Java Bibliothek SAML ECP/PAM Proof of Concept 20

21 Resultat Loginvarianten ECP/PAM Dienst SSH Login Client Software Unmodifizierter Client Modifizierter Client Mögliche Loginvarianten One Time Password Private/Public Key Auth Enhanced Proxy Enhanced Client SAML AttributeQuery SAML Enhanced Client or Proxy SAML ECP/PAM Proof of Concept 21

22 Deprovisionierungsstrategien Account Polling per AttributeQuery mit der persistentid in bestimmten Zeitintervallen Ein Service Provider kann bspw. einmal im Monat alle Benutzer bei den jewiligen IdPs abfragen Ist ein Account IdP seitig nicht mehr vorhanden kann er dienstlokal unter Umständen gelöscht werden SAML ECP/PAM Proof of Concept 22

23 Fazit und weitere Schritte PAM mit ECP zu kombinieren ist möglich Weitere Überlegungen in Richtung Sicherheit und Datenschutz sind nötig (AP6) Evaluierung weiterer Protokolle (Filesysteme, ) Projekt bwidm 23

24 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Bei weiterem Interesse am Projekt und Fragen wenden Sie sich bitte an Martin Nußbaumer Michael Simon Projekt bwidm - Zugang zu Landesdiensten 24

25 Quellen SAML Dokumente auf OASIS Webseite ( Eve Maler SAML V2.0 Basics ( saml-basics) Wikipedia ( on_markup_language) Shibboleth SAML SAML2 25

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