Einsatz von Single-Sign-On Technologien im Rahmen der Integration von E- Learning Anwendungen Christian Nockemann

Einsatz von Single-Sign-On Technologien im Rahmen der Integration von E-Learning

AnwendungenChristian Nockemann

Freitag, 16. März 2008

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Agenda

1. Einleitung

2. Single Sign-On

3. SSO im E-Learning Kontext

4. Live Demo

5. Fazit

1. 2. 3. 4. 5.Agenda


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Einleitung

• Unüberschaubare Anzahl von Web-Ressourcen

• Jeweils eigene Anmeldeverfahren• Probleme aus Sicht der Benutzer:

– Geringe Benutzerfreundlichkeit– Sicherheitsprobleme

• Probleme aus Sicht der Admins/Entwickler:– Kosten-/Zeitaufwändige Verwaltung von

Benutzerdaten– Inkonsistente Datenhaltung– Aufwändige Entwicklung und Änderung von

sicheren Anmeldeverfahren

1. 2. 3. 4. 5.Einleitung


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Single Sign-On

• Einmalige Anmeldung bei Authentifizierungs-Autorität (AA)

• Authentifizierung bei mehreren Service-Anbietern (SA)

• Zwei Varianten[Koc07]:– Client-basiert– Server-basiert

• Weiterleitung der Benutzerdaten [Ope01]:– direkt– token-basiert– unmittelbar– temporär

1. 2. 3. 4. 5.Single Sign-On


5

Token-basierte Weiterleitung [Dec02]

Service-Anbieter n

Service-Anbieter 2

Authentifizierungs-Autorität

Authentifi-zierungs-Server

Benutzer

(1) Anmeldedaten

(2)

Vertrauen

(4) Anmeldung mit Token(3) Token

Service-Anbieter 1

Datenbank

AccountManager

Benutzer Schnittstelle

Anmeldung

AccountManager

Datenbank



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Autorisierung und Single Sign-Out

• Autorisierung:– Geschieht meist nach der Authentifizierung– „Zuweisung […] von Zugriffsrechten auf Daten und

Dienste an Systemnutzer“ [Jan04]

• Single Sign-Out– Gleichzeitige Abmeldung bei allen Service-

Anbietern– Wichtig bei der Benutzung öffentlicher Rechner



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Kerberos

• Authentifizierungsprotokoll• Starke Kryptographie [Ker07]• Authentifizierung mit so genannten Tickets• Drei Parteien [Wie08]:

– Principal (z.B. c_nock01/student@uni-muenster)– Key Distribution Center (KDC)

• Principal Database• Authentication Server (AS)• Ticket Granting Server (TGS)

– Service-Anbieter



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Anmeldung mit Kerberos

KDC

Authentication Server (AS)

Client

(1)Ticket-Granting-Ticket(TGT)

-Anfrage

(5)

(2) Antwort

Service-Anbieter

Ticket Granting

Server (TGS)

Principal Database

(3) Service-Ticket(ST)-Anfrage

(4) Antwort

(6)



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Vor- und Nachteile von Kerberos

• Vorteile:– Sichere Kryptographie– Performant [Wie08]– Im RFC 1510 festgehalten

• Nachteile:– Nicht ohne weiteres mit NAT-Firewalls einsetzbar

[Wie08]– Anpassung bereits vorhandener Web-Applikationen

ist sehr aufwändig– Kein Single Sign-Out Mechanismus



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OpenID

• Sehr populär [Arr08]

• Beschränkt sich auf grundlegende SSO-Funktionen

• Vier Parteien:– Client– OpenID Server– Identity Server– Consumer



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Anmeldung mit OpenID

OpenID-Server

Client

(5) Login(1) OpenID URL(6) Weiterleitungzum Consumer

Consumer

Identity Server

(2) OpenID Server ermitteln (3) OpenID Server

(4)Weiterleitung Zum OpenID

Server(7) Zugriff



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Vor- und Nachteile von OpenID

• Vorteile:– Weit verbreitet– Auch bei bereits vorhandenen Webseiten leicht

einzusetzen– Sehr intuitiv, da Benutzer sich direkt beim

Consumer anmeldet– Single Sign-Out Problematik existiert nicht

• Nachteile:– Phishing Attacken möglich [Lau07]– Identity Server speichert besuchte Seiten [Ben07]– Keine Autorisierungsfunktion– Nur grundlegende SSO-Funktionalität



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Shibboleth

• Basiert auf der Security Assertion Markup Language (SAML) [OAS07]

• Vier Parteien:– Client– Identity Provider (IdP)

• SSO-Service• Authentication Authority

– Service Provider (SP)• Assertion Consumer Service

– Where Are You From? (WAYF)

• Unterstützt Weiterleitung von Attributen



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Anmeldung mit Shibboleth

Identity Provider

SSO ServiceAuthentication

Authority

Service Provider

Ziel Ressource

Assertion Consumer

Service

Client

Zugriffskontrolle

(1) (2) (7) (8) (6) (4)(5) (3)



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Vor- und Nachteile von Shibboleth

• Vorteile:– Verbreitete Standards: SAML, XML, SOAP, SSL, uvm.– Nutzung bereits vorhandener Infrastrukturen

[Ebe06]– Intuitiv, da Benutzer zunächst auf den Service-

Anbieter zugreift

• Nachteile:– Aufwändige Anpassung bereits vorhandener Web-

Ressourcen– Kein Single Sign-Out



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Evaluation der SSO-Anbieter

• OpenID:– Leicht anwendbar, weit verbreitet– Sicherheitslücken, geringer Funktionsumfang

• Kerberos:– Hoher Grad an Sicherheit, Performant– Aufwändige Anpassung, kein Single Sign-Out

• Shibboleth:– Flexibel, Offene Schnittstellen– Aufwändige Anpassung, kein Single Sign-Out

→ Kerberos und Shibboleth sind für das E-Learning Umfeld am besten geeignet



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Vorteilhaftigkeit von SSO im E-Learning Kontext

• Vorteile:– Einheitlicher Authentifizierungsvorgang– Benutzerfreundlichkeit– Sicherheit– Reduzierter Aufwand für Benutzerverwaltung

• Nachteile:– Ermöglicht unerlaubten Zugriff auf viele SAs, wenn

Anmeldedaten ausgespäht werden– Single-Point-Of-Failure– Nur wenige Anbieter unterstützen Single Sign-Out

1. 2. 3. 4. 5.SSO im E-Learning Kontext


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SSO an der WWU

• Seit 2006 wird Shibboleth eingesetzt (initiiert vom ZIV)

• ZIV stellt IdP zur Verfügung

• Anwendungen die den Service bereits nutzen:– Learnr (learnr.uni-muenster.de)– xLx (xlx.uni-muenster.de)

• Anmeldung mit ZIV-Kennung und Passwort



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Kopplung mit dem Identitätsmanagement des ZIV

• IdP des ZIV empfängt und bearbeitet Authentifizierungsanfragen

• Voraussetzungen für die Nutzung des SSO-Services:– Installation eines SP– Zertifikat des ZIV

• Übermittelte Attribute:– Nachname– Universitäts-Email-Adresse– ZIV-Kennung

• Verwendung der Benutzerdatenbank des ZIV



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Anmeldung bei xLx

1. 2. 3. 4. 5.Live Demo


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Anmeldung beim IdP des ZIV

1. 2. 3. 4. 5.Live Demo


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Weiterleitung zurück zum SP

1. 2. 3. 4. 5.Live Demo


23

Zugriff auf den geschützten Bereich

1. 2. 3. 4. 5.Live Demo


24

Anmeldung bei Learnr

1. 2. 3. 4. 5.Live Demo


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Direkte Weiterleitung zum geschützten Bereich

1. 2. 3. 4. 5.Live Demo


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Zugriff auf den geschützten Bereich

1. 2. 3. 4. 5.Live Demo


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Fazit

• SSO gewinnt an Bedeutung[Arr08]

• Nutzenzuwachs für Benutzer und Entwickler/Admins

• Universitätsübergreifendes SSO-Netz denkbar– Im Rahmen des SaxIS-Projekts in Sachsen bereits

eingeführt[Sax06]

• Probleme:– Single Sign-Out– Anpassungsaufwand

1. 2. 3. 4. 5.Fazit


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Literaturverzeichnis

[Arr08] Micheal Arrington: OpenID Welcomes Microsoft, Google, Verisign and IBM, http://www.techcrunch.com/2008/02/07/openid-welcomes-microsoft-google-verisign-and-ibm/. Zuletzt abgerufen am 09.04.08.

[Ben07] Ralf Bendrath: OpenID - next big thing with lots of problems, http://bendrath.blogspot.com/2007/04/openid-next-big-thing-with-lots-of.html. Zuletzt abgerufen am 20.04.08.

[Dec02] J. De Clercq: Single Sign-On Architectures, in Lecture notes in computerscience vol. 2437, S. 40 – 58, Springer-Verlag, 2002.

[Ebe06] Lars Eberle, SaxIS-Shibboleth-Workshop, http://www.tu-freiberg.de/~saxis/content/dokumente/Eberle_TU_Freiberg.pdf?PHPSESSID=c07726a2852cb0ed7a5122f2562edc8e. Zuletzt abgerufen am 08.04.08.

1. 2. 3. 4. 5.Literaturverzeichnis


29


[Koc07] Christian Koch: Single Sign-On – Komfort für den Benutzer oder ein Sicherheitsrisiko?, http://www.securitymanager.de/magazin/artikel_996_single_sign_on_komfort_fuer_den_benutzer_oder.html. Zuletzt abgerufen am 01.04.08.

[Ope01] Introduction to Single Sign-On, http://www.opengroup.org/security/sso_intro.htm. Zuletzt abgerufen am 04.04.08.

[Jan04] Wilhelm Janssen: Autorisierung, http://www.at-mix.de/autorisierung.htm. Zuletzt abgerufen am 19.04.08.

[Ker07] What is Kerberos?, http://web.mit.edu/kerberos/www/#what_is. Zuletzt abgerufen am 08.04.08.



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[Lau07] Ben Laurie: OpenID: Phishing Heaven, http://www.links.org/?p=187. Zuletzt abgerufen am 20.04.08.

[OAS07] OASIS Security Services (SAML) TC, http://www.oasis-open.org/committees/tc_home.php?wg_abbrev=security. Zuletzt abgerufen am 04.04.08.

[Wie08] Mike Wiesner, Kerberos V5 mit Debian, http://meetings-archive.debian.net/pub/debian-meetings/2005/linuxtag-karlsruhe/debianday/mike_wiesner-kerberos_v5_mit_debian.pdf. Zuletzt abgerufen am 08.04.08.



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Fragen?


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Implementierung

• Installation und Konfiguration eines SP:– Shibboleth Dienst bzw. Daemon installieren (shibd)– Apache/Tomcat Konfiguration:

• shibboleth.xml• httpd.conf:<Location /geschützte_ressource> AuthType shibboleth ShibRequireSession On ShibRedirectToSSL 443 require valid-user</Location>

• AAP.xml:<AttributeRule Name="urn:mace:dir:attribute-def:mail" Header="Shib-mail">

<AnySite> <AnyValue/>

</AnySite></AttributeRule>

1. 2. 3. 4. 5.Implementierung


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Implementierung

• Auslesen des HTTP-Headers– Code-Beispiel in Java:String E-Mail = request.getHeader(“Shib-mail”);

• Leicht wartbar, da nur bei einer Pfadänderung die httpd.conf angepasst werden muss.

1. 2. 3. 4. 5.Implementierung

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