3.2. Введення в gsi

Інфраструктура Grid є основою для рівня захисту GT4. Захист – одна з найголовніших частин додатку Grid. Оскільки grid має на увазі перетин меж організації, ресурси стають доступними для інших організацій. Це формулює багато вимог:

Необхідність в тому, що тільки певні організації можуть звернутися до ресурсів, і що, безумовно, це ті організації насправді. Іншими словами, доведеться переконатися, що кожен в grid-додатку правильно засвідчений.

Наприклад, організація AliceOrg просить BobOrg виконати певне завдання. BobOrg, з іншого боку, усвідомлює, що завдання потрібно делегувати до організації CharlieOrg. Проте можна вважати, що CharlieOrg довіряє тільки AliceOrg (але не BobOrg). Чи повинен CharlieOrg відкинути запит, тому що він виходить від BobOrg, або приймати його, оскільки початковий прохач AliceOrg?

Залежно від додатку, можливо, також є зацікавленість в цілісності даних і конфіденційності, хоча в grid- застосуванні це, загалом, не так важливо як аутентифікація.

Інструментарій Globus 4 дозволяє долати проблеми захисту, сформульовані grid-додатками через Інфраструктуру Захисту Grid (або GSI). GSI складається з набору інструментів командного рядка для управління сертифікатами, і безліччю класів Java для легкого об'єднання захисту у веб-службах. GSI пропонує програмістам наступні характеристики:

• Захист транспортного рівня і рівня повідомлень;

• Аутентифікація через цифрові сертифікати X.509;

• Різні схеми авторизації;

• Делегація посвідчення особи і єдиний вхід (sign-on);

• Різні рівні захисту: контейнер, обслуговування, і ресурс

3.2.1. Захист транспортного рівня і рівня повідомлень

Транспортний рівень використовує TLS – Transport Layer Security (SSL – Secure Sockets Layer). Рівень повідомлень має дві реалізації, засновані на різних стандартах: WSSecurity і WS-SecureConversation. При встановленні з'єднання по WS-SecureConversation визначається, так званий, контекст безпеки (secure context). Після ініціалізації обміну повідомленнями всі подальші повідомлення використовують цей контекст безпеки. Крім того, на відміну від WS-Security, WS-SecureConversation забезпечує анонімну аутентифікацію і делегування має рацію.

GSI дозволяє розвернути захист на двох рівнях: транспортний рівень або рівень повідомлень. Відмінності між цими рівнями: припустимо необхідно, щоб комунікація була приватною. Якщо використовується захист транспортного рівня, як показано на мал. №11, у такому разі всі комунікації (вся інформація між клієнтом і сервером) кодувалася б. Якщо використовується захист для рівня повідомлень, як показано на рис.№12, в цьому випадку кодується тільки вміст повідомлення SOAP, а решта частини повідомлення SOAP не кодується.

Рисунок 11. Захист транспортного рівня

Рисунок 12. Захист рівня повідомлень

Як транспортний рівень, так і захист рівня повідомлень в GSI засновані на криптографії “відкритого ключа” (public-key) і, тому, може гарантувати конфіденційність, цілісність, і аутентифікацію. Проте не всім зв'язкам буде потрібно всі три характеристики. Взагалі, безпечний діалог GSI повинен як мінімум бути засвідчений. Цілісність бажана зазвичай, але може бути відключена. Кодування також може бути активізоване, щоб гарантувати конфіденційність.

Порівняння роботи рівня повідомлень і транспортного рівня: транспортний рівень захисту використовується вже тривалий час і, трапляється, що він використовується навіть при звичайному перегляді Веб, з тих пір, як безпечні веб-вузли почали покладатися на захист транспортного рівня. Захист рівня повідомлень у веб-службах відносно новий і, хоча він має в своєму розпорядженні більші характеристики, чим захист транспортного рівня (наприклад, краща інтеграція із стандартами веб-служб), його робота все ще не досягла необхідного рівня. Таким чином, хоча і передбачається використовувати захист рівня повідомлень (із-за безлічі якісних характеристик), іноді доводиться розглядати використання захисту транспортного рівня, якщо потрібний добрий результат. Звідси ясно, які переваги у транспортного рівня: продуктивність і простота реалізації, унаслідок того, що не треба проводити розбір шифрованих повідомлень на складові. Рівень повідомлень, з іншого боку, надає більше можливостей, наприклад, має рацію делегування . Фактично, захист транспортного рівня використовується за умовчанням в інструментарії Globus. Великим плюсом реалізації системи безпеки в Globus Toolkit є те, що вона дозволяє комбінувати можливості цих рівнів безпеки один з одним в різних варіантах, дозволяючи тим самим підібрати оптимальний варіант для кожного конкретного завдання.

GSI пропонує дві схеми захисту рівня повідомлень, і одна схема для транспортного. Відмінності між ними представлені в таблиці.№3.

Безпечне Повідомлення GSI: Забезпечує захист рівня повідомлень і засновано на запропонованому стандарті WS-Security.

Безпечний Діалог GSI: Забезпечує захист рівня повідомлень і заснований на специфікації WS-SecureConversation. Якщо вибраний цей метод, встановлюється контекст безпеки (secure context) між клієнтом і сервером. Після початкового обміну повідомленнями, щоб встановити контекст, всі наступні повідомлення зможуть використовувати цей контекст багато разів, що приводить до кращої роботи, чим Безпечне Повідомлення GSI (якщо верх установки контексту прийнятний). До того ж, Безпечний Діалог GSI – це схема, яка підтримує тільки делегацію посвідчення особи.

• Транспорт GSI: Забезпечує захист транспортного рівня, використовуючи TLS – захист транспортного рівня (раніше відомий як SSL) і забезпечує кращу роботувикористовується за умовчанням в GT4. TLS і SSL – спеціальні протоколи для створення захищеного каналу між двома сторонами, що зв'язуються, що забезпечують постійне шифрування передаваної інформації і, якщо потрібно, аутентифікацію протягом одного сеансу.

Ці схеми не взаємовиключні. Наприклад, передбачається використовувати Безпечний Діалог GSI, тому що додаток вимагає делегації, а потім додається Транспорт GSI тому що потрібно кодувати всю комунікацію (не тільки частину повідомлення SOAP). Важливо відзначити, що це не приводить до надмірності, оскільки можна конфігурувати Транспорт GSI для використання кодування і Безпечний Діалог GSI (без кодування).

Таблица 3. Порівняння захисту транспортного рівня і рівня повідомлень

	Безпечний Діалог GSI	Безпечне повідомлення GSI
Технологія	WS-SecureConversation	WS-Security
Конфіденційність (Кодируется)	так	так
Цілісність (Підписано)	так	так
Анонімна аутентифікація	так	ні
Делегація	так	ні
Робота	Хороша, якщо пересилається багато повідомлень	Хороша при невеликій пересилці повідомлень