PERTEMUAN XIV (SISTEM TERDISTRIBUSI)

BAB 8

SECURITY

 8.2.1Otentikasi

Sebelum pergi ke rincian berbagai protokol otentikasi, adalah berguna mencatat bahwa otentikasi dan integritas pesan tidak bisa tanpa satu sama lain. Perhatikan, misalnya, suatu sistem terdistribusi yang mendukung otentifikasi ¬ tion dari dua pihak yang berkomunikasi, tetapi tidak menyediakan mekanisme untuk memastikan integritas pesan. Dalam sistem seperti itu, Bob bisa tahu pasti bahwa Alice adalah pengirim pesan m. Namun, jika Bob tidak dapat diberikan jaminan bahwa m belum dimodifikasi selama transmisi, apa gunanya itu dia tahu bahwa Alice dikirim (versi asli) ml Demikian juga, misalkan hanya integritas pesan yang didukung, tapi tidak ada mekanisme ada untuk otentikasi. Ketika Bob menerima pesan yang menyatakan bahwa ia baru saja memenangkan $ 1.000.000 dalam lotre, betapa bahagianya dia bisa jika ia tidak dapat memverifikasi bahwa pesan itu dikirim oleh penyelenggara lotere itu?

Akibatnya, otentikasi dan integritas pesan harus pergi bersama-sama.Dalam banyak protokol, kombinasi bekerja kira-kira sebagai berikut.Sekali lagi, menganggap bahwa Alice dan Bob ingin berkomunikasi, dan bahwa Alice mengambil inisiatif dalam mendirikan saluran. Alice dimulai dengan mengirimkan pesan ke Bob, atau ke pihak ketiga terpercaya yang akan membantu mengatur saluran. Setelah saluran telah dibentuk, Alice tahu pasti bahwa dia sedang berbicara dengan Bob, dan Bob tahu pasti dia bicara ke Alice, mereka bisa bertukar pesan.

Untuk selanjutnya memastikan integritas dari pesan data yang dipertukarkan setelah otentikasi telah terjadi, itu adalah praktek umum untuk menggunakan secret-key cryptography dengan cara kunci sesi. Kunci sesi adalah kunci bersama yang digunakan untuk mengenkripsi pesan untuk integritas dan mungkin juga kerahasiaan. Key seperti itu umumnya hanya digunakan selama ada saluran. Bila saluran tertutup, kunci sesi terkait dibuang (atau sebenarnya, aman hancur).Kami kembali ke kunci sesi di bawah ini.

Otentikasi Berdasarkan Kunci Rahasia Bersama

Mari kita mulai dengan mengambil melihat protokol otentikasi berdasarkan kunci rahasia yang sudah dibagi antara Alice dan Bob. Cara kedua sebetulnya berhasil memperoleh kunci bersama dalam cara yang aman dibahas nanti dalam bab ini. Dalam deskripsi protokol, Alice dan Bob disingkat dengan A dan B, masing - masing, dan kunci mereka berbagi dilambangkan sebagai KAB. Protokol ini menggunakan pendekatan umum dimana satu pihak menantang yang lain untuk respon yang dapat benar hanya jika yang lain mengetahui kunci rahasia bersama. Solusi tersebut juga dikenal sebagai protokol challenge-response.

Dalam kasus otentikasi didasarkan pada kunci rahasia bersama, protokol berlangsung seperti ditunjukkan pada Gambar.8-12. Pertama, Alice mengirimkan identitasnya ke Bob (pesan 1), menunjukkan bahwa dia ingin mendirikan sebuah saluran komunikasi antara keduanya. Bob kemudian mengirimkan tantangan RB ke Alice, ditampilkan sebagai pesan 2. Tantangan seperti itu bisa mengambil bentuk nomor acak.Alice diperlukan untuk mengenkripsi tantangan dengan kunci rahasia KA B bahwa dia saham dengan Bob, dan kembali tantangan terenkripsi kepada Bob.Tanggapan ini ditampilkan sebagai pesan 3 pada Gambar.8-12 mengandung KAB (RB).

.

Gambar 8-12. Otentikasi berdasarkan kunci rahasia bersama.

Ketika Bob menerima respon KAB (RB) tantangan ia dapat mendekripsi pesan menggunakan kembali tombol berbagi untuk melihat apakah mengandung RB. Jika demikian, ia kemudian tahu bahwa Alice adalah di sisi lain, untuk siapa lagi bisa RB dienkripsi dengan KAB di tempat pertama? Dengan kata lain, Bob kini diverifikasi bahwa ia memang bicara ke Alice. Namun, perlu diketahui bahwa Alice belum diverifikasi bahwa memang Bob di sisi lain dari saluran. Oleh karena itu, dia mengirimkan tantangan RA (pesan 4), yang Bob merespon dengan kembali KA B (RA), ditampilkan sebagai pesan 5. Ketika Alice mendekripsi dengan KA B dan melihat dirinya RA, ia tahu bahwa ia sedang berbicara dengan Bob.

Salah satu masalah sulit dalam keamanan adalah merancang protokol yang benar-benar bekerja. Untuk menggambarkan betapa mudahnya hal yang bisa salah, mempertimbangkan sebuah "optimasi" dari protokol otentikasi di mana jumlah pesan telah dikurangi dari lima menjadi tiga, seperti ditunjukkan pada Gambar. 8-13. Ide dasarnya adalah bahwa jika Alice akhirnya ingin menantang Bob pula, dia mungkin juga mengirim tantangan bersama dengan identitasnya ketika mengatur saluran.Demikian juga, Bob kembali tanggapannya terhadap tantangan itu, bersama dengan tantangan sendiri dalam satu pesan.

Gambar 8-13. Otentikasi berdasarkan kunci rahasia bersama, tetapi menggunakan tiga manfaat dari lima pesan.

Sayangnya, protokol ini tidak lagi bekerja. Hal ini dapat dengan mudah dikalahkan oleh apa yang dikenal sebagai serangan refleksi. Untuk menjelaskan bagaimana serangan seperti itu bekerja, con Sider seorang penyusup yang disebut Chuck, siapa kita dilambangkan sebagai C dalam protokol kami. Tujuan Chuck adalah untuk mendirikan sebuah saluran dengan Bob sehingga Bob percaya bahwa dia sedang berbicara dengan Alice. Chuck dapat membangun ini jika ia merespon dengan benar terhadap tantangan yang dikirim oleh Bob, misalnya, dengan mengembalikan versi terenkripsi nomor yang dikirim Bob. Tanpa pengetahuan KAB, hanya Bob dapat melakukan enkripsi seperti itu, dan ini adalah tepat apa Chuck trik Bob dalam melakukan.

Serangan ini diilustrasikan pada Gambar. 8-14. Chuck dimulai dengan mengirimkan pesan yang berisi identitas Alice A, bersama dengan tantangan Rc. Bob mengembalikan tantangan nya ¬ lenge RB dan respon KA B (RC) dalam pesan tunggal. Pada saat itu, Chuck akan perlu membuktikan dia tahu kunci rahasia dengan kembali KA B (RB) ke Bob. Unfor ¬ tunately, ia tidak memiliki KAB. Sebaliknya, apa yang dia lakukan adalah upaya untuk mendirikan sebuah saluran kedua untuk membiarkan Bob melakukan enkripsi untuknya.

Oleh karena itu, Chuck mengirimkan A dan RB dalam satu pesan seperti sebelumnya, tapi sekarang cenderung bahwa dia menginginkan saluran kedua. Hal ini ditunjukkan sebagai pesan 3 pada Gambar.8-14. Bob, tidak mengakui bahwa dia sendiri telah menggunakan RB sebelumnya sebagai tantangan, merespon.Vith KA B {RB) dan tantangan lain RBshown sebagai pesan 4.Pada saat itu, Zhuck memiliki KA B (RB) dan selesai menyiapkan sesi pertama dengan kembali pesan.

Gambar 8-14. Serangan refleksi.

5 berisi respon KA B (Rs), yang awalnya diminta dari tantangan ¬ lenge dikirim dalam pesan 2.

Sebagaimana dijelaskan dalam (Kaufman et al., 1995), salah satu kesalahan yang dibuat selama adaptasi dari protokol asli adalah bahwa kedua belah pihak dalam versi baru protokol yang menggunakan tantangan yang sama dalam dua berjalan berbeda dari protokol. Sebuah desain yang lebih baik adalah untuk selalu menggunakan tantangan yang berbeda untuk inisiator dan untuk responden. Misalnya, jika Alice selalu menggunakan angka ganjil dan Bob bahkan nomor, Bob akan telah mengakui bahwa sesuatu yang mencurigakan sedang terjadi saat menerima RB dalam pesan 3 pada Gambar. 8-14. (Sayangnya, solusi ini tunduk pada serangan lainnya, terutama yang dikenal sebagai "man-in-the-middle-attack," yang dijelaskan dalam Schneier, 1996.) Secara umum, membiarkan dua pihak yang terlibat dalam setting up saluran aman melakukan beberapa hal identik, bukanlah ide yang baik.

Prinsip lain yang dilanggar dalam protokol disesuaikan, adalah bahwa Bob menyerahkan informasi berharga dalam bentuk KAB respon (Rc) tanpa mengetahui dengan pasti kepada siapa ia memberikan. Prinsip ini tidak dilanggar dalam protokol asli, di mana Alice pertama yang dibutuhkan untuk membuktikan identitasnya, setelah Bob bersedia menyampaikan informasi terenkripsi nya.

Ada prinsip-prinsip lain yang pengembang protokol kriptografi secara bertahap datang untuk belajar selama bertahun-tahun, dan kami akan menyajikan beberapa dari mereka ketika membahas protokol lain di bawah ini. Satu pelajaran penting adalah bahwa merancang protokol keamanan yang melakukan apa yang mereka yang seharusnya mereka lakukan seringkali jauh lebih sulit daripada yang terlihat. Juga, tweaking protokol yang ada untuk meningkatkan kinerjanya, dengan mudah dapat mempengaruhi kebenarannya seperti yang kita contohkan diatas.Lebih lanjut tentang prinsip-prinsip desain untuk protokol dapat ditemukan dalam (Abadi dan Needham, 1996).

Otentikasi Menggunakan Pusat Distribusi Kunci

Salah satu masalah dengan menggunakan kunci rahasia bersama untuk otentikasi adalah scala-bility.Jika sistem terdistribusi mengandung N host, dan setiap host dibutuhkan untuk berbagi kunci rahasia dengan masing-masing lain N - 1 host, sistem secara keseluruhan kebutuhan untuk mengelola N (N - l) / 2 kunci, dan masing-masing host memiliki untuk mengelola N - 1 kunci. Untuk besar Nini akan menyebabkan masalah. Sebuah alternatif adalah dengan menggunakan pendekatan terpusat dengan cara kunci distribusi Center (KDC). Ini KDC saham kunci rahasia dengan masing-masing host, tapi tidak ada sepasang host diperlukan untuk memiliki kunci rahasia bersama juga. Dengan kata lain, menggunakan KDC yang mengharuskan kita mengelola kunci N bukan N (N - l) / 2, yang jelas perbaikan.

Jika Alice ingin mendirikan saluran aman dengan Bob, dia bisa melakukannya dengan bantuan (trusted) KDC.Seluruh ide adalah bahwa tangan KDC keluar kunci untuk kedua Alice dan Bob yang dapat mereka gunakan untuk komunikasi, ditunjukkan pada Gambar.8-15.

                                            

Gambar 8-15. Prinsip menggunakan KDC.

Alice pertama mengirimkan pesan ke KDC, mengatakan bahwa dia ingin berbicara dengan Bob.KDC mengembalikan pesan yang berisi rahasia bersama kunci KA B bahwa dia bisa menggunakan.Pesan dienkripsi dengan kunci rahasia yang KakDC saham Alice dengan KDC.Selain itu, KDC mengirimkan KAB juga untuk Bob, tapi sekarang dienkripsi dengan kunci rahasia KB KDC itu saham dengan Bob.

Kelemahan utama dari pendekatan ini adalah bahwa Alice mungkin ingin mulai menyiapkan saluran aman dengan Bob bahkan sebelum Bob telah menerima kunci bersama dari KDC.Selain itu, KDC diperlukan untuk mendapatkan Bob ke loop dengan melewati dia kunci.Masalah-masalah ini dapat dielakkan jika KDC hanya melewati Kb.kdc (K \. B) kembali ke Alice, dan membiarkan dia mengurus menghubungkan ke Bob. Hal ini menyebabkan protocol ditunjukkan pada Gambar.8-16. Pesan KB KDC (Ka B) juga dikenal sebagai tiket.Ini adalah tugas Alice untuk lulus tiket ini ke Bob. Perhatikan bahwa Bob masih satu-satunya yang dapat menggunakan masuk akal tiket, karena ia adalah satu-satunya selain KDC yang tahu bagaimana untuk mendekripsi informasi yang dikandungnya.

Protokol ditunjukkan pada Gambar.8-16 sebenarnya merupakan varian dari contoh yang terkenal dari protokol otentikasi menggunakan KDC, yang dikenal sebagai protokol otentikasi Needham-Schroeder, dinamai penemunya (Needham dan Schroeder, 1978).Sebuah varian yang berbeda dari protokol yang digunakan dalam sistem Kerberos, yang kami jelaskan nanti. Protokol Needham-Schroeder, ditunjukkan pada Gambar. 8-17, adalah protokol tantangan-respon multiway dan bekerja sebagai berikut.

Ketika Alice ingin mendirikan saluran aman dengan Bob, ia mengirimkan permintaan ke KDC mengandung tantangan RA, bersama dengan identitasnya A dan, tentu saja, bahwa Bob. KDC merespon dengan memberinya tiket Kb KDC (Ka b), bersama dengan KAB kunci rahasia bahwa dia kemudian dapat berbagi dengan Bob.

Gambar 8-16. Menggunakan tiket dan membiarkan Alice mengatur koneksi ke Bob.

Gambar 8-17. The Needham-Schroeder protokol otentikasi.

Tantangan RA, bahwa Alice mengirim ke KDC bersama dengan permintaannya untuk mendirikan sebuah saluran untuk Bob, juga dikenal sebagai Nonce a. Nonce adalah nomor acak yang digunakan hanya sekali, seperti yang satu dipilih dari satu set yang sangat besar. Tujuan utama dari Nonce adalah untuk secara unik berhubungan dua pesan satu sama lain, dalam hal ini pesan 1 dan pesan 2. Secara khusus, dengan memasukkan RA \ lagi dalam pesan 2, Alice akan tahu pasti bahwa pesan 2 dikirim sebagai respon terhadap pesan 1, dan tiiat tidak, misalnya, pengulangan pesan yang lebih tua.

Untuk memahami masalah yang dihadapi, menganggap bahwa kita tidak menggunakan nonces, dan bahwa Chuck telah mencuri salah satu kunci tua Bob, mengatakan Kg'jcDC • Selain itu, Chuck telah dicegat respon tua-dc (#> ^ t, B> KbuKDc {A, Ka b)) yang KDC telah kembali ke permintaan sebelumnya dari Alice untuk berbicara dengan Bob. Sementara itu, Bob akan menegosiasikan kunci rahasia bersama baru dengan KDC. Namun, Chuck sabar menunggu sampai Alice lagi meminta untuk mendirikan sebuah saluran aman dengan Bob. Pada saat itu, ia replay respon tua, dan orang-orang bodoh Alice untuk membuat dia percaya dia sedang berbicara dengan Bob, karena ia dapat mendekripsi tiket dan membuktikan dia tahu kunci rahasia bersama KTJ.

Dengan termasuk Nonce a, serangan semacam ini tidak mungkin, karena mengulang pesan yang lebih tua akan segera ditemukan. Secara khusus, Nonce dalam pesan respon tidak akan cocok dengan Nonce dalam permintaan yang asli.

Pesan 2 juga mengandung B, identitas Bob.Dengan termasuk 5, KDC pro ¬ tects Alice terhadap serangan berikut.Misalkan B tersisa dari pesan 2. Dalam hal ini, Chuck bisa mengubah pesan 1 dengan mengganti identitas Bob dengan identitasnya sendiri, katakanlah C. KDC kemudian akan berpikir Alice ingin mendirikan sebuah saluran yang aman ke Chuck, dan meresponnya. Begitu Alice ingin menghubungi Bob, Chuck penyadapan pesan dan bodoh Alice menjadi percaya dia berbicara dengan Bob. Dengan menyalin identitas pihak lain dari pesan 1 pesan 2, Alice akan segera mendeteksi bahwa permintaannya telah dimodifikasi.

Setelah KDC telah berlalu tiket untuk Alice, saluran aman antara Alice dan Bob dapat diatur.Alice dimulai dengan mengirim pesan 3, yang berisi tiket ke Bob, dan tantangan RA2 dienkripsi dengan berbagi kunci KA B yang KDC itu hanya dihasilkan. Bob kemudian mendekripsi tiket untuk menemukan kunci bersama, dan mengembalikan respon RA2-1 bersama dengan tantangan RB untuk Alice.

Berikut ini komentar mengenai pesan 4 adalah dalam rangka. Secara umum, dengan kembali-ing RA2 - 1 dan bukan hanya RA2, Bob tidak hanya membuktikan dia tahu kunci rahasia bersama, tetapi juga bahwa ia telah benar-benar didekripsi tantangan. Sekali lagi, ini ikatan pesan 4 pesan 3 dengan cara yang sama bahwa Nonce RA terikat pesan 2 ke pesan 1. Protokol ini sehingga lebih dilindungi terhadap replay.

Namun, dalam kasus khusus ini, itu sudah cukup untuk kembali Ka b (RA2, Rb), karena alasan sederhana bahwa pesan ini belum digunakan mana dalam protokol sebelumnya.KA B (RA2, RB) sudah membuktikan bahwa Bob telah mampu mendekripsi tantangan dikirim dalam pesan 3.Pesan 4 seperti ditunjukkan pada Gambar.8-17 adalah karena alasan historis.

Protokol Needham-Schroeder seperti yang disajikan di sini masih memiliki titik lemah kalau Chuck pernah punya memegang sebuah kunci tua KA B, ia bisa memutar ulang pesan 3 dan Bob untuk mengatur saluran. Bob kemudian akan percaya dia sedang berbicara dengan Alice, sementara, pada kenyataannya, Chuck adalah di ujung lain. Dalam hal ini, kita perlu berhubungan pesan 3 sampai mesbijak 1, yaitu, membuat ketergantungan kunci pada permintaan awal dari Alice untuk mendirikan sebuah saluran dengan Bob.Solusinya ditunjukkan pada Gambar.8-18.

Caranya adalah dengan memasukkan Nonce dalam permintaan dikirim oleh Alice KDC. Namun, kesempatan ini harus datang dari Bob: ini menjamin Bob bahwa siapa pun yang ingin mendirikan saluran aman dengan dia, akan mendapatkan informasi yang tepat dari KDC. Oleh karena itu, Alice pertama permintaan Bob mengirimnya sebuah RBL Nonce, dienkripsi dengan kunci dibagi antara Bob dan KDC. Alice menggabungkan Nonce ini permintaannya untuk KDC, yang kemudian akan kemudian mendekripsi dan menempatkan hasil dalam tiket dihasilkan. Dengan cara ini, Bob akan tahu pasti bahwa session kunci terkait dengan permintaan asli dari Alice untuk berbicara dengan Bob.

Otentikasi Menggunakan Kriptografi Public-Key

Mari sekarang kita lihat pada otentikasi dengan kriptografi kunci publik yang tidak memerlukan KDC.Sekali lagi, mempertimbangkan situasi bahwa Alice ingin mendirikan sebuah saluran yang aman ke Bob, dan bahwa keduanya dalam kepemilikan publik masing-masing.

Gambar 8-18. Perlindungan terhadap reuse berbahaya dari kunci sesi sebelumnya dihasilkan dalam protokol Needham-Schroeder.

Gambar 8-19. Otentikasi Mutual dalam suatu cryptosystem publik-kunci.

kunci. Sebuah protokol otentikasi yang khas berdasarkan kriptografi kunci publik ditunjukkan pada Gambar.8-19, yang kita jelaskan berikutnya.

Alice dimulai dengan mengirimkan tantangan RA ke Bob dienkripsi dengan kunci publik Kb-Ini adalah tugas Bob untuk mendekripsi pesan dan kembali tantangan untuk Alice. Karena Bob adalah satu-satunya orang yang dapat mendekripsi pesan (menggunakan kunci pribadi yang berhubungan dengan kunci publik Alice digunakan), Alice akan tahu bahwa dia sedang berbicara dengan Bob. Perhatikan bahwa itu adalah penting bahwa Alice dijamin untuk akan menggunakan kunci publik Bob, dan bukan kunci publik dari seseorang meniru Bob. Bagaimana jaminan tersebut dapat diberikan dibahas nanti dalam bab ini.

Ketika Bob menerima permintaan Alice untuk mengatur saluran, ia kembali tantangan didekripsi, bersama dengan tantangan sendiri RB untuk mengotentikasi Alice. Selain itu, ia menghasilkan kunci sesi B KA yang dapat digunakan untuk komunikasi lebih lanjut. Respon Bob untuk tantangan Alice 's, tantangan sendiri, dan session key yang dimasukkan ke dalam pesan yang dienkripsi dengan kunci publik milik Alice, ditunjukkan sebagai pesan 2 pada Gambar. 8-19. Hanya Alice akan mampu mendekripsi pesan ini menggunakan IQ kunci pribadi terkait dengan KA.

Alice, akhirnya, kembali tanggapannya terhadap tantangan Bob menggunakan kunci sesi Ka b dihasilkan oleh Bob. Dengan cara itu, dia akan telah membuktikan bahwa dia bisa pesan mendekripsi 2, dan dengan demikian bahwa dia sebenarnya Alice kepada siapa Bob sedang berbicara.

8.2.2 Pesan Integritas dan Kerahasiaan

Selain otentikasi, saluran aman juga harus memberikan jaminan integritas pesan dan kerahasiaan.Integritas pesan berarti bahwa pesan yang dilindungi terhadap modifikasi, kerahasiaan memastikan bahwa pesan tidak dapat disadap dan dibaca oleh penyadap.Kerahasiaan adalah mudah didirikan dengan hanya mengenkripsi pesan sebelum mengirimkannya.Enkripsi dapat Danau tempat baik melalui kunci rahasia bersama dengan penerima atau dengan menggunakan kunci publik penerima.Namun, melindungi terhadap modifikasi pesan agak lebih komplikasi berdedikasi, seperti yang kita bahas selanjutnya.

Digital Signatures

Integritas pesan sering melampaui transfer yang sebenarnya melalui saluran aman. Pertimbangkan situasi di mana Bob baru saja menjual Alice kolektor item dari beberapa piringan hitam seharga $ 500. Seluruh transaksi dilakukan melalui e-mail. Pada akhirnya, Alice mengirimkan Bob pesan yang mengkonfirmasikan bahwa dia akan membeli rekor $ 500. Selain otentikasi, setidaknya ada dua hal yang perlu diperhatikan mengenai integritas pesan.

1.         Alice harus yakin bahwa Bob tidak akan mengubah jahat ihe $ 500 disebutkan dalam pesannya menjadi sesuatu yang lebih tinggi, dan mengklaim dia berjanji lebih dari $ 500.

2.         Bob perlu yakin bahwa Alice tidak bisa menyangkal pernah mengirim pesan, misalnya, karena dia memiliki pikiran kedua.

Kedua isu dapat ditangani dengan jika Alice digital menandatangani pesan sedemikian rupa sehingga tanda tangannya secara unik terkait dengan isinya. Hubungan yang unik antara pesan dan tanda tangan yang mencegah bahwa modifikasi pesan akan diperhatikan. Selain itu, jika tanda tangan Alice dapat diverifikasi untuk menjadi asli, dia tidak bisa kemudian menolak kenyataan bahwa ia menandatangani pesan.

Ada beberapa cara untuk menempatkan tanda tangan digital. Salah satu bentuk populer adalah dengan menggunakan kriptografi kunci publik seperti RSA, seperti ditunjukkan pada Gambar.8-20. Ketika Alice mengirim pesan m kepada Bob, dia mengenkripsi dengan IQ kunci pribadi, dan mengirimkannya pergi ke Bob.Jika dia juga ingin untuk menjaga isi pesan rahasia, dia bisa menggunakan kunci publik Bob dan mengirim yang menggabungkan m dan versi ditandatangani oleh Alice.

Ketika pesan tiba di Bob, dia bisa dekripsi menggunakan kunci publik Alice.Jika dia dapat yakin bahwa kunci publik memang dimiliki oleh Alice, kemudian mendekripsi versi ditandatangani m dan berhasil membandingkannya dengan m dapat berarti hanya itu berasal dari Alice. Alice dilindungi terhadap modifikasi berbahaya untuk m oleh Bob, karena Bob akan selalu harus membuktikan bahwa versi modifikasi dari m juga ditandatangani oleh Alice. Dengan kata lain, pesan didekripsi saja dasarnya.

Gambar 8-20. Digital menandatangani pesan menggunakan kriptografi kunci publik.

pernah dianggap sebagai bukti. Hal ini juga dalam kepentingan Bob sendiri untuk menjaga versi ditandatangani m untuk melindungi dirinya terhadap penolakan oleh Alice.

Ada sejumlah masalah dengan skema ini, meskipun protokol itu sendiri benar.Pertama, validitas tanda tangan Alice memegang hanya selama kunci privat Alice tetap rahasia.Jika Alice ingin menyelamatkan dari kesepakatan bahkan setelah mengirim Bob konfirmasi, dia bisa mengklaim bahwa kunci pribadi dicuri sebelum pesan dikirim.

Masalah lain terjadi ketika Alice memutuskan untuk mengubah kunci pribadi. Hal tersebut dapat dengan sendirinya menjadi tidak seperti ide yang buruk, seperti mengubah kunci dari waktu ke waktu gen ¬ erally membantu terhadap gangguan.Namun, setelah Alice telah berubah kuncinya, pernyataannya dikirim ke Bob menjadi tidak berharga.Apa yang mungkin diperlukan dalam kasus tersebut adalah kewenangan pusat yang melacak ketika tombol berubah, selain menggunakan cap waktu saat menandatangani pesan.

Masalah lain dengan skema ini adalah bahwa Alice mengenkripsi seluruh pesan dengan kunci pribadinya. Enkripsi semacam itu dapat menjadi mahal dalam hal persyaratan pengolahan (atau bahkan matematis tidak layak seperti yang kita asumsikan bahwa pesan ditafsirkan sebagai angka biner dibatasi oleh maksimum yang telah ditetapkan), dan sekutu yang tidak perlu.Ingatlah bahwa kita hanya perlu unik mengasosiasikan tanda tangan dengan pesan tertentu.Sebuah skema yang lebih murah dan bisa dibilang lebih elegan adalah dengan menggunakan mebijak mencerna.

Seperti yang kita dijelaskan, pesan digest adalah sedikit string tetap-panjang h yang telah dihitung dari pesan m sewenang-wenang-panjang dengan cara hash kriptografi fungsi H. Jika m diubah menjadi m ', yang H hash (m') akan berbeda dari h = H (m) sehingga dapat dengan mudah mendeteksi bahwa modifikasi telah terjadi.

Untuk digital menandatangani pesan, Alice pertama dapat menghitung message digest dan kemudian mengenkripsi mencerna dengan kunci pribadinya, seperti ditunjukkan pada Gambar. 8-21. Telah dienkripsi digest dikirim bersama dengan pesan ke Bob. Perhatikan bahwa pesan itu sendiri dikirim sebagai plaintext: setiap orang diperbolehkan untuk membacanya. Jika kerahasiaan diperlukan, maka pesan juga harus dienkripsi dengan kunci publik Bob.

Ketika Bob menerima pesan dan mencerna dienkripsi, ia hanya butuh mendekripsi mencerna dengan kunci publik Alice, dan secara terpisah menghitung message digest. Jika digest dihitung dari pesan yang diterima dan mencerna pertandingan didekripsi, Bob tahu pesan telah ditandatangani oleh Alice.

Gambar 8-21 digital menandatangani pesan menggunakan message digest.

Sesi Keys

Selama pembentukan saluran aman, setelah fase otentikasi telah selesai, pihak yang berkomunikasi umumnya menggunakan kunci sesi bersama unik untuk kerahasiaan.Kunci sesi aman dibuang bila saluran tersebut tidak lagi digunakan. Sebuah alternatif akan menggunakan kunci yang sama untuk confiden jaminan kerahasiaan seperti yang yang digunakan untuk menyiapkan saluran aman. Namun, ada sejumlah manfaat penting untuk menggunakan kunci sesi (Kaufman et al "1995).

Pertama, ketika tombol sering digunakan, menjadi lebih mudah untuk mengungkapkannya.Dalam arti, kunci cryp-tographic tunduk pada "keausan" seperti kunci biasa. Ide dasarnya adalah bahwa jika seorang penyusup dapat mencegat banyak data yang telah dienkripsi menggunakan kunci yang sama, maka ada kemungkinan untuk me-mount serangan untuk menemukan karakteristik tertentu dari tombol yang digunakan, dan mungkin mengungkapkan plaintext atau kunci itu sendiri. Untuk ini anak rea ¬, jauh lebih aman untuk menggunakan kunci otentikasi sesedikit mungkin. Selain itu, kunci tersebut sering dipertukarkan menggunakan beberapa mekanisme out-of-band yang relatif waktu-mahal seperti surat biasa atau telepon. Bertukar kunci seperti itu harus disimpan ke minimum.

Alasan lain yang penting untuk menghasilkan kunci terpisah untuk masing-masing aman channel, adalah untuk memastikan perlindungan terhadap serangan replay seperti yang kita telah menemukan previ menerus beberapa kali. Dengan menggunakan kunci sesi yang unik setiap kali aman channel sudah diatur, pihak berkomunikasi setidaknya dilindungi mengulang sesi seluruh.Untuk melindungi mengulang pesan individu dari sesi sebelumnya, langkah-langkah tambahan umumnya dibutuhkan seperti termasuk cap atau nomor urut sebagai bagian dari isi pesan.

Misalkan integritas pesan dan kerahasiaan yang dicapai dengan menggunakan tombol yang sama yang digunakan untuk pembentukan sesi. Dalam hal ini, setiap kali kuncinya adalah com dijanjikan, seorang penyusup mungkin dapat mendekripsi pesan ditransfer selama percakapan tua, jelas bukan fitur yang diinginkan.Sebaliknya, jauh lebih aman untuk menggunakan kunci per-sesi, karena jika kunci tersebut terganggu, paling buruk, hanya satu sesi dipengaruhi.Pesan yang dikirim selama sesi lainnya tetap rahasia.

Terkait dengan poin terakhir adalah bahwa Alice mungkin ingin bertukar beberapa data kerahasiaan esensial dengan Bob, tapi dia tidak percaya padanya sehingga dia akan memberinya informasi dalam bentuk data yang telah dienkripsi dengan kunci yang tahan lama. Dia mungkin ingin memesan tombol tersebut untuk pesan yang sangat rahasia bahwa ia pertukaran dengan pihak dia benar-benar percaya. Dalam kasus tersebut, dengan menggunakan kunci sesi yang relatif murah untuk berbicara dengan Bob sudah cukup.

By-dan-besar, pengesahan kunci yang sering dibentuk sedemikian rupa bahwa mengganti mereka relatif mahal.Oleh karena itu, kombinasi tombol tahan lama seperti dengan jauh lebih murah dan lebih sementara kunci sesi sering merupakan pilihan yang baik untuk menerapkan saluran aman untuk pertukaran data.

8.2.2 Message Integrity and Confidentiality(Pesan Integritas dan Kerahasiaan)

Selain otentikasi, saluran aman juga harus memberikan jaminan integritas pesan dan kerahasiaan. Integritas pesan berarti bahwa pesan yang dilindungi terhadap modifikasi, kerahasiaan memastikan bahwa pesan tidak dapat disadap dan dibaca oleh penyadap. Kerahasiaan adalah mudah didirikan dengan hanya mengenkripsi pesan sebelum mengirimkannya.

Digital Signatures

Integritas pesan sering melampaui transfer yang sebenarnya melalui saluran aman. Pertimbangkan situasi di mana Bob baru saja menjual Alice kolektor item dari beberapa piringan hitam seharga $ 500. Seluruh transaksi dilakukan melalui e-mail. Pada akhirnya, Alice mengirimkan Bob pesan yang mengkonfirmasikan bahwa dia akan membeli rekor $ 500.

Selain otentikasi, setidaknya ada dua hal yang perlu diperhatikan mengenai integritas pesan.
1. Alice harus yakin bahwa Bob tidak akan mengubah jahat ihe $ 500 disebutkan dalam pesannya menjadi sesuatu yang lebih tinggi, dan mengklaim dia berjanji lebih dari $ 500.
2. Bob perlu yakin bahwa Alice tidak bisa menyangkal pernah mengirim pesan, misalnya, karena dia memiliki pikiran kedua.

Kedua isu dapat ditangani dengan jika Alice digital menandatangani pesan sedemikian rupa sehingga tanda tangannya secara unik terkait dengan isinya. Hubungan yang unik antara pesan dan tanda tangan yang mencegah bahwa modifikasi pesan akan diperhatikan. Selain itu, jika tanda tangan Alice dapat diverifikasi untuk menjadi asli, dia tidak bisa kemudian menolak kenyataan bahwa ia menandatangani pesan.Ada beberapa cara untuk menempatkan tanda tangan digital. Salah satu bentuk populer adalah dengan menggunakan kriptografi kunci publik seperti RSA, seperti ditunjukkan pada Gambar. 8-20. Ketika Alice mengirim pesan m kepada Bob, dia mengenkripsi dengan IQ kunci pribadi, dan mengirimkannya pergi ke Bob. Jika dia juga ingin menjaga isi pesan rahasia, dia bisa menggunakan kunci publik Bob dan mengirim yang menggabungkan m dan versiditandatangani oleh Alice.Ketika pesan tiba di Bob, dia bisa dekripsi menggunakan kunci publik Alice. Jika dia dapat yakin bahwa kunci publik memang dimiliki oleh Alice, kemudian mendekripsi versi ditandatangani m dan berhasil membandingkannya dengan m dapat berarti hanya itu berasal dari Alice. Alice dilindungi terhadap modifikasi berbahaya untuk m oleh Bob, karena Bob akan selalu harus membuktikan bahwa versi modifikasi dari m juga ditandatangani oleh Alice. Dengan kata lain, pesan didekripsi sendiri pada dasarnya

pernah dianggap sebagai bukti. Hal ini juga dalam kepentingan Bob sendiri untuk menjaga versi ditandatangani m untuk melindungi dirinya terhadap penolakan oleh Alice.
Ada sejumlah masalah dengan skema ini, meskipun protokol itu sendiri benar. Pertama, validitas tanda tangan Alice memegang hanya selama kunci privat Alice tetap rahasia. Jika Alice ingin menyelamatkan dari kesepakatan bahkan setelah mengirim Bob konfirmasi, dia bisa mengklaim bahwa kunci pribadi dicuri sebelum pesan dikirim.Masalah lain dengan skema ini adalah bahwa Alice mengenkripsi seluruh pesan dengan kunci pribadinya. Enkripsi semacam itu dapat menjadi sulit dalam hal persyaratan pengolahan (atau bahkan matematis tidak layak seperti yang kita asumsikan bahwa pesan ditafsirkan sebagai angka biner dibatasi oleh maksimum yang telah ditetapkan), dan sebenarnya tidak perlu.kita hanya perlu untuk mengasosiasikan tanda tangan dengan pesan tertentu. Sebuah skema yang lebih dan bisa dibilang lebih elegan adalah dengan menggunakan message digest.

pesan digest adalah sedikit string tetap-panjang h yang telah dihitung dari pesan m sewenang-wenang-panjang dengan cara hash kriptografi fungsi H. Jika m diubah menjadi m ', yang H hash (m') akan berbeda dari h = H (m) sehingga dapat dengan mudah mendeteksi bahwa modifikasi telah terjadi.Untuk digital menandatangani pesan, Alice pertama dapat menghitung message digest dan kemudian mengenkripsi mencerna dengan kunci pribadinya, seperti ditunjukkan pada Gambar. 8-21. Telah dienkripsi digest dikirim bersama dengan pesan ke Bob.

Perhatikan bahwa pesan itu sendiri dikirim sebagai plaintext: setiap orang diperbolehkan untuk membacanya. Jika kerahasiaan diperlukan, maka pesan juga harus dienkripsi dengan kunci publik Bob.

Ketika Bob menerima pesan dan mencerna dienkripsi, ia hanya butuh mendekripsi mencerna dengan kunci publik Alice, dan secara terpisah menghitung message digest. Jika digest dihitung dari pesan yang diterima dan mencerna pertandingan didekripsi, Bob tahu pesan telah ditandatangani oleh Alice.

Gambar 8-21. Digital menandatangani pesan menggunakan message digest.

Session keys (Sesi Keys)

            Selama pembentukan saluran aman, setelah fase otentikasi telah selesai, pihak yang berkomunikasi umumnya menggunakan kunci sesi bersama unik untuk kerahasiaan. Kunci sesi aman dibuang bila saluran tersebut tidak lagi digunakan. Sebuah alternatif akan menggunakan kunci yang sama untuk kerahasiaan seperti yang yang digunakan untuk menyiapkan saluran aman. Namun, ada sejumlah manfaat penting untuk menggunakan kunci sesi .

Pertama, ketika tombol sering digunakan, menjadi lebih mudah untuk mengungkapkannya. Dalam arti, kunci cryp-tographic tunduk pada "keausan" seperti kunci biasa. Ide dasarnya adalah bahwa jika seorang penyusup dapat mencegat banyak data yang telah dienkripsi menggunakan kunci yang sama, maka ada kemungkinan untuk me-mount serangan untuk menemukan karakteristik tertentu dari tombol yang digunakan, dan mungkin mengungkapkan plaintext atau kunci itu sendiri. Untuk alasan ini, itu jauh lebih aman untuk menggunakan kunci otentikasi sesedikit mungkin. Selain itu, kunci tersebut sering dipertukarkan menggunakan beberapa mekanisme out-of-band yang relatif waktu-mahal seperti surat biasa atau telepon. Bertukar kunci seperti itu harus disimpan ke minimum.

Alasan lain yang penting untuk menghasilkan kunci terpisah untuk masing-masing aman saluran, adalah untuk memastikan perlindungan terhadap serangan replay seperti yang kita telah menemukan sebelumnya beberapa kali. Dengan menggunakan kunci sesi yang unik setiap kali saluran aman diatur, pihak berkomunikasi setidaknya dilindungi mengulang sesi seluruh. Untuk melindungi mengulang pesan individu dari sesi sebelumnya, langkah-langkah tambahan umumnya dibutuhkan seperti termasuk cap atau nomor urut sebagai bagian dari isi pesan.
Misalkan integritas pesan dan kerahasiaan yang dicapai dengan menggunakan tombol yang sama yang digunakan untuk pembentukan sesi. By-dan-besar, pengesahan kunci yang sering dibentuk sedemikian rupa bahwa mengganti mereka relatif mahal. Oleh karena itu, kombinasi tombol tahan lama seperti dengan jauh lebih murah dan lebih sementara kunci sesi sering merupakan pilihan yang baik untuk menerapkan saluran aman untuk pertukaran data.

8.2.3 Secure Group Communication

Dalam sistem terdistribusi, bagaimanapun, sering diperlukan untuk memungkinkan komunikasi yang aman antara lebih dari hanya dua pihak. Sebuah contoh adalah bahwa dari sebuah server direplikasi yang semua komunikasi antara replika harus dilindungi terhadap modifikasi, fabrikasi, dan intersepsi, seperti dalam kasus dua saluran aman.

Rahasia Komunikasi KelompokPertama, mempertimbangkan masalah melindungi komunikasi antara sekelompok pengguna N terhadap penyadapan. Untuk menjamin kerahasiaan, skema sederhana adalah untuk membiarkan semua anggota kelompok berbagi kunci rahasia yang sama, yang digunakan untuk mengenkripsi dan mendekripsi semua pesan ditransmisikan antara anggota kelompok. Karena kunci rahasia dalam skema ini dimiliki oleh semua anggota, perlu bahwa semua anggota dipercaya untuk menjaga memang kunci rahasia. Prasyarat ini saja membuat penggunaan kunci rahasia tunggal bersama untuk komunikasi kelompok rahasia lebih rentan terhadap serangan dibandingkan dengan dua partai saluran aman.

Sebuah solusi alternatif adalah dengan menggunakan kunci rahasia bersama yang terpisah antara setiap pasangan anggota kelompok. Begitu satu anggota ternyata membocorkan informasi, yang lain hanya bisa menghentikan pengiriman pesan ke anggota itu, tapi masih menggunakan tombol yang mereka gunakan untuk berkomunikasi satu sama lain. Namun, daripada harus mempertahankan salah satu kunci, sekarang diperlukan untuk mempertahankan N (N - l) / 2 kunci, yang mungkin menjadi masalah yang sulit dengan sendirinya.

Menggunakan cryptosystem kunci publik dapat memperbaiki masalah. Dalam hal ini, setiap anggota memiliki (kunci publik, kunci privat) pasangan sendiri, dimana kunci publik dapat digunakan oleh semua anggota untuk mengirimkan pesan rahasia. Dalam kasus ini, total N pasangan kunci diperlukan. Jika salah satu anggota tidak lagi dapat dipercaya, itu hanya dihapus dari grup tanpa mampu kompromi kunci yang lain.

Aman Server direplikasiSekarang perhatikan masalah yang sama sekali berbeda: klien isu permintaan untuk sekelompok server direplikasi. Server mungkin telah direplikasi karena alasan toleransi kesalahan atau kinerja, tetapi dalam hal apapun, klien mengharapkan respon dapat dipercaya. Dengan kata lain, terlepas dari apakah kelompok server tunduk pada kegagalan Bizantium seperti yang kita bahas dalam bab sebelumnya, klien mengharapkan bahwa respon kembali belum subjek serangan keamanan. Serangan semacam bisa terjadi jika satu atau lebih server telah berhasil dirusak oleh penyusup.

Sebuah solusi untuk protcct klien terhadap serangan tersebut, adalah untuk mengumpulkan tanggapan dari semua server dan mengotentikasi masing-masing dari mereka. Jika mayoritas ada di antara tanggapan dari noncorrupted (yaitu, dikonfirmasi) server, klien bisa mempercayai respon untuk menjadi benar juga.

Inti dari aman dan transparan server replicated terletak pada apa yang dikenal sebagai pembagian rahasia. Ketika beberapa pengguna (atau proses) berbagi rahasia, tidak satupun dari mereka tahu seluruh rahasia. Sebaliknya, rahasia dapat terungkap hanya jika mereka semua bersama-sama. Skema tersebut dapat sangat berguna. Perhatikan, misalnya, meluncurkan rudal nuklir. Tindakan semacam itu umumnya memerlukan otorisasi setidaknya dua orang. Masing-masing memegang kunci pribadi yang harus digunakan dalam kombinasi dengan yang lain untuk benar-benar meluncurkan rudal. Hanya menggunakan kunci tunggal tidak akan dilakukan.

Dengan kata lain, kelompok server harus mampu mentolerir korupsi paling c server, dan masih mampu menghasilkan respon yang klien dapat menaruh kepercayaan yang masuk Jika tanda tangan dari setiap server dapat dikombinasikan sedemikian rupa bahwa setidaknya c + 1 tanda tangan yang diperlukan untuk membangun sebuah signature valid untuk respon maka ini akan memecahkan masalah kami. Sebagai contoh, pertimbangkan sekelompok lima server direplikasi yang harus mampu mentolerir dua server rusak, dan masih menghasilkan respon bahwa klien dapat percaya. Setiap server 5, - r mengirimkan respon, ke klien, beserta tanda tangan sig (Si, ri) = K ~ (md {ri)). Akibatnya, klien akhirnya akan menerima lima triplet <rt, md(r,), ji'g(S,,r,)> dari yang seharusnya memperoleh respon yang benar. Situasi ini ditunjukkan pada Gambar. 8-22.

Setiap digest md {r {) juga dihitung oleh klien. Jika r, tidak benar, maka biasanya ini dapat dideteksi oleh komputasi FCJ (KJ (md (ri))). Namun, metode ini tidak bisa lagi diterapkan, karena tidak ada server individu dapat dipercaya. Sebaliknya, klien menggunakan khusus, publik dikenal dekripsi fungsi D, yang mengambil set y =, {■ "£ (S, r), sig (S ', r'), sig (S", r ")) tiga tanda tangan sebagai input, dan menghasilkan digest tunggal sebagai output: dcm = D (V) = D (sig (S, r), sig (S ', r'), sig (. S ", r"))Untuk rincian tentang D, lihat (Reiter, 1994). Ada 5! / (3! 2!) = 10 mungkin kombinasi dari tiga tanda tangan bahwa klien dapat digunakan sebagai masukan untuk D. Jika salah satu dari kombinasi ini menghasilkan benar mencerna md (r,) untuk beberapa respon r "kemudian klien dapat mempertimbangkan r, sebagai yang benar. Secara khusus, dapat percaya bahwa respon telah diproduksi oleh setidaknya tiga server jujur.

Untuk meningkatkan transparansi replikasi, Reiter dan Birman membiarkan setiap server 5, menyiarkan pesan yang berisi r respon, ke server lain, aIong dengan tanda tangan terkait s <g

(S,, / -,). Ketika server telah menerima setidaknya c 1 dari pesan tersebut, termasuk pesan sendiri, ia mencoba untuk menghitung tanda tangan berlaku untuk salah satu tanggapan. Jika ini berhasil untuk, misalnya, respon r dan V set c 1 tanda tangan, ia akan mengirimkan r dan V sebagai pesan tunggal untuk klien.

8.3 ACCESS CONTROL

Dalam model client-server, yang telah kami gunakan sejauh ini,menerapkan suatu saluran yang aman sebagai client dan server, klien dapat mengeluarkan permintaan yang akan dilakukan oleh server. Permintaan melibatkan melaksanakan operasi pada sumber daya yang dikendalikan oleh server.Situasi umum adalah bahwa sejumlah server objek di bawah kontrolnya.Permintaan dari klien umumnya melibatkan memanggil sebuah metode objek tertentu.Permohonan tersebut dapat dilakukan jika klien memiliki hak akses yang memadai untuk melakukan pemanggilan.

Secara formal, hak akses memverifikasi disebut sebagai kontrol akses, sedangkan otorisasi adalah tentang pemberian hak akses. Dua istilah ini sangat terkait satu sama lain. Ada banyak cara untuk mencapai kontrol akses. Kita mulai dengan membahas beberapa isu umum, berkonsentrasi pada model yang berbeda untuk menangani kontrol akses. Salah satu cara penting untuk benar-benar mengendalikan akses ke sumber daya adalah untuk membangun firewall yang melindungi aplikasi atau bahkan seluruh jaringan. Firewall dibahas secara terpisah. Dengan munculnya kode mobilitas, kontrol akses tidak bisa lagi dilakukan hanya menggunakan metode tradisional.

Tujuan dari kontrol akses adalah untuk membatasi tindakan atau operasi bahwa pengguna yang sah dari sebuah sistem komputer dapat melakukan. Akses kontrol kendala apa yang pengguna dapat melakukan secara langsung, serta program-program apa pelaksana atas nama pengguna yang diizinkan untuk dilakukan. Dengan cara ini kontrol akses berusaha untuk mencegah kegiatan yang dapat menyebabkan pelanggaran keamanan.

Akses kontrol bergantung pada dan berdampingan dengan layanan keamanan lain dalam sistem komputer. Akses kontrol berkaitan dengan membatasi aktivitas pengguna yang sah. Hal ini diberlakukan oleh monitor referensi yang memediasi setiap percobaan akses oleh pengguna (atau program pelaksana atas nama user tersebut) ke objek dalam sistem. Monitor referensi berkonsultasi database otorisasi untuk menentukan jika pengguna mencoba untuk melakukan operasi sebenarnya berwenang untuk melakukan operasi itu. Otorisasi dalam database ini dikelola dan dipelihara oleh administrator keamanan.Administrator menetapkan otorisasi ini berdasarkan kebijakan keamanan organisasi.Pengguna juga dapat memodifikasi beberapa bagian dari database otorisasi, misalnya, untuk mengatur hak akses untuk file pribadi mereka.Audit memantau dan menyimpan catatan aktivitas yang relevan dalam sistem.

Hal ini penting untuk membuat perbedaan yang jelas antara auhentication dan kontrol akses.Benar membangun identitas pengguna adalah tanggung jawab jasa athentication. Akses kontrol mengasumsikan bahwa otentikasi pengguna telah berhasil diverifikasi sebelum penegakan kontrol akses melalui monitor referensi.

8.3.1 Masalah Umum di Control Akses

Dalam rangka untuk memahami berbagai isu yang terlibat dalam kontrol akses, model sederhana ditunjukkan pada Gambar.9-25. Terdiri dari mata pelajaran yang mengeluarkan permintaan untuk mengakses objek.Hal ini dapat dianggap sebagai encapsulating negara sendiri dan melaksanakan operasi di negara itu.Operasi dari sebuah objek yang subjeknya dapat meminta untuk dilakukan dibuat yang tersedia melalui antarmuka. Subjek terbaik yang dapat dianggap sebagai proses yang bertindak atas nama pengguna.

Mengontrol akses ke obyek adalah semua yang melindungi tentang obyek terhadap pemanggilan oleh subjek yang tidak diizinkan untuk memiliki spesifik (atau bahkan ada) dari metode yang dilakukan. Juga terdapat perlindungan termasuk masalah-masalah manajemen objek,seperti membuat, mengubah nama, atau menghapus objek. Perlindungan sering diberlakukan oleh program yang disebut referensi monitor. Contoh Monitor referensi catatan A yang sesuai mungkin melakukan apa, dan memutuskan apakah subyek diperbolehkan untuk memiliki operasi tertentu dilakukan. Monitor ini disebut (misalnya, dengan mendasari terpercaya operasi system) setiap kali suatu obyek dipanggil. Oleh Karena itu, sangat pentingbahwa monitor referensi itu sendiri tamperproof.

Access Control Matrix

Akses control adalah kemampuan untuk membatasi dan mengontrol akses ke host system. Setiap entitas dalam mencoba untuk akses, maka yang pertama dilakukan adalah identitas atau autentikasi.Pendekatan umum untuk pemodelan hak akses subyek sehubungan dengan benda-benda adalah untuk membangun sebuah kontrol akses matriks.Setiap subjek diwakili oleh baris dalam matriks ini, setiap objek diwakili oleh kolom.Melihat bahwa sistem perlu dengan mudah untuk mendukung ribuan pengguna dan membutuhkan perlindungan, menerapkan kontrol akses matriks sebagai matriks yang benar. Oleh karena itu, cara yang lebih efisien yang diikuti untuk menerapkan kontrol akses matriks. Salah satu pendekatan yang diterapkan secara luas-untuk memiliki setiap benda mempertahankan daftar hak akses yang ingin mengakses objek.

Jenis ini pelaksanaan disebut Access Control List (ACL).Setiap objek diasumsikan memiliki ACL sendiri terkait. Dengan kata lain, kemampuan yang sesuai untuk entri dalam matriks kontrol akses tidak memiliki kemampuan untuk objek tertentu berarti bahwa subjek tidak memiliki hak akses untuk objek tersebut.Salah satu pendekatan yang sangat cocok dalam sistem terdistribusi dan yang telah diterapkan secara luas di Amoeba (Tanenbaum et ai,1990.), adalah untuk melindungi dan hal-hal lain membahas manajemen keamanan.

Perbedaan antara bagaimana ACL dan kemampuan digunakan untuk melindungi akses ke obyek ditunjukkan pada Gambar. 9-26. Menggunakan ACL, ketika klien mengirimkan permintaan ke server, referensi monitor server akan memeriksa apakah ia tahu klien dan jika klien yang dikenal maka diperbolehkan untuk memiliki operasi yang diminta dilakukan seperti ditunjukkan pada Gambar. 9-26 (a).

Perlindungan Domain

ACL mempunyai kemampuan membantu dalam menerapkan kontrol akses matrix dengan efisien dan mengabaikan semua entri kosong.Namun demikian, ACL atau daftar kemampuan dapat masih menjadi sangat besar jika tidak ada tindakan lebih lanjut diambil. Salah satu cara umum mengurangi ACL adalah untuk menggunakan domain perlindungan. Secara formal, sebuah domain perlindungan adalah satu set (objek, hak akses) pasang. Setiap pasangan menentukan suatu objek tertentu persis yang operasi diperbolehkan untuk dilakukan (Saltzer dan Schroeder, 1975).

Permintaan untuk melakukan operasi selalu dikeluarkan dalam sebuah domain. Oleh karena itu, setiap kali permintaan operasi subjek untuk menjadi dilakukan pada suatu objek, monitor referensi pertama melihat domain perlindungan terkait dengan permintaan itu. Kemudian,domain memonitor referensi yang kemudian memeriksa apakah permintaan tersebut boleh dilakukan.

Peran Domain sebagai pelindung dalam kontrol akses untuk pengguna selalu log ke dalam sistem dengan peran tertentu, yang sering dikaitkan dengan fungsi user dalam sebuah organisasi (Sandhu et al, 1996.). Seorang pengguna mungkin memiliki beberapa fungsi perannya menentukan domain perlindungan (yaitu, kelompok) di mana ia akan beroperasi. Selain menggunakan domain perlindungan, efisiensi dapat lebih ditingkatkan oleh (Hirarkis) pengelompokan objek berdasarkan operasi yang mereka berikan. Misalnya,memperhitungkan objek individu, objek yang dikelompokkan menurut antarmuka yang mereka berikan, mungkin menggunakan subtyping juga yang disebut sebagai antarmuka. Dalam hal ini, ketika permintaan operasi untuk dilakukan pada objek, referensi monitor menuju kepada interface yang dioperasi untuk objek yang dimiliki. Hal ini kemudian memeriksa apakah subjek diperbolehkan untuk memanggil operasi milik interface, atau dapat memanggil operasi untuk objek tertentu. Menggabungkan domain perlindungan dan pengelompokan objek juga mungkin teknik baik bersama dengan struktur data tertentu dan operasi terbatas pada objek, Gladney (1997) yang menjelaskan bagaimana menerapkan ACL untuk digunakan dalam perpustakaan digital

8.3.2 Firewall

Sejauh ini perlindungan dapat dibangun dengan menggunakan teknik kriptografi dikombinasikan dengan beberapa implementasi kontrol akses matriks .Hal ini dapat bekerja dengan baik asalkan semua pihak berkomunikasi berjalan ke set aturan yang sama, perlindungan ini bisa dikombinasikan atau digabung Aturan tersebut dapat diberlakukan ketika mengembangkan sebuah sistem terdistribusi yang terisolasi dari seluruh dunia. Namun, hal-hal menjadi lebih rumit ketika orang luar diizinkan untuk mengakses sumber daya dikendalikan oleh sistem terdistribusi. Contoh akses tersebut termasuk pengiriman email, download file, upload formulir pajak, dan sebagainya. Dalam prakteknya, apa yang terjadi adalah bahwa akses eksternal untuk setiap bagian dari sistem distribusi dikendalikan oleh jenis khusus dari referensi monitor dikenal yang disebut sebagai firewall(Cheswick dan Bellovin, 2000) dan Zwicky et ai, 2000.).

Pada dasarnya, firewall terputus setiap bagian dari sistem terdistribusi dari dunia luar, seperti yang ditunjukkan dalam Gambar.9-28. Semua paket keluar, tetapi khususnya semua paket masuk diarahkan melalui komputer khusus dan diperiksa sebelum mereka berlalu. Lalu lintas yang tidak sah akan dibuang dan tidak diperbolehkan untuk melanjutkan. Suatu hal yang penting adalah bahwa firewall itu sendiri harus sangat dilindungi terhadap segala bentuk ancaman keamanan ia tidak boleh gagal.

Suatu jenis penting dari firewall gateway packet-filtering. Jenis firewall beroperasi sebagai router dan membuat keputusan, apakah melanjutkan atau tidak untuk masuk ke jaringan paket berdasarkan alamat sumber dan tujuan sebagaimana tercantum dalam paket header. Biasanya, gateway packet-filtering ditampilkan pada LAN di luar Gambar. 9-28 akan melindungi terhadap paket yang datang, sedangkan yang di bagian dalam LAN akan filter paket yang keluar. Misalnya, untuk melindungi sebuah server web internal terhadap permintaan dari host yang tidak pada jaringan internal, sebuah packet-filtering gateway dapat memutuskan untuk drop semua paket yang masuk ditujukan ke server Web. Setiap LAN dapat dilindungi melalui gateway packet-filtering, yang dikonfigurasi untuk melewatkan lalu lintas masuk hanya jika berasal dari host di salah satu LAN lain. Dengan cara ini, jaringan virtual pribadi dapat diatur. Jenis lain dari firewall adalah sebuah level aplikasi. Berbeda dengan packet-filtering gateway, yang hanya memeriksa header dari paket jaringan, ini merupakan jenis firewall yang benar-benar memeriksa isi pesan yang masuk atau keluar. Sebuah contoh adalah gateway mail yang membuang surat masuk atau keluar melebihi ukuran tertentu,dengan mail gateway yang handal mampu menyaring spam e-mail.

Contoh lain dari aplikasi-level gateway adalah salah satu yang memungkinkan eksternal akses ke server perpustakaan digital, namun akan memberikan hanya abstrak dokumen. khusus gateway level aplikasi adalah dikenal sebagai gatway proxy. Jenis firewall bekerja sebagai front end untuk jenis tertentu aplikasi,dan memastikan bahwa hanya pesan-pesan tersebut diteruskan yang memenuhi kriteria tertentu. Perhatikan, misalnya, surfing di Web.Seperti yang kita bahas di bagian berikutnya, banyak Web.

Halaman ini berisi script atau applet yang akan dijalankan dalam browser pengguna. Untuk mencegah kode tersebut untuk di-download ke dalam LAN, semua lalu lintas Web dapat diarahkan melalui gateway proxy web.Gateway ini menerima permintaan HTTP biasa, baik dari dalam maupun luar firewall.

Pengertian firewall

Firewall adalah sebuah perangkat yang mengontrol arus komunikasi di seluruh jaringan komputer dengan memeriksa mereka sumber, tujuan dan jenis - dan membandingkan ini dengan daftar yang telah ditetapkan diperbolehkan dan dilarang transaksi.

Firewall adalah seperangkat program yang terkait, yang terletak di server gateway jaringan, yang melindungi sumber daya dari jaringan pribadi dari pengguna dari jaringan lain. (Istilah ini juga menyiratkan kebijakan keamanan yang digunakan dengan program.) Suatu perusahaan dengan intranet yang memungkinkan pekerja akses ke Internet lebih luas menginstal firewall untuk mencegah pihak lain mengakses sumber daya sendiri swasta data dan untuk mengendalikan apa yang sumber daya luar yang pengguna sendiri memiliki akses ke.

Bagaimana cara kerjanya?

Firewall berada di antara komputer Anda dan internet dan izin atau blok koneksi antara komputer Anda dan komputer lain di internet, menurut aturan yang ditetapkan oleh Anda. Hal ini dapat membuat lebih sulit untuk memulai serangan jarak jauh pada komputer Anda.

Ada dua jenis firewall - perangkat lunak dan perangkat keras. Sebuah firewall perangkat lunak adalah program yang diinstal pada komputer Anda dan hardware firewall adalah perangkat fisik yang dihubungkan ke router broadband dan komputer Anda melalui kabel. Mereka memiliki fungsi dasar yang sama, tetapi ada perbedaan.

Peningkatan keamanan

Sebuah perangkat lunak firewall tahu tentang program yang sebenarnya Anda menjalankan, sedangkan hardware firewall hanya dapat mendeteksi sifat generik dari layanan yang Anda gunakan - misalnya email, akses web atau pesan instan.

Sebuah firewall perangkat lunak sehingga dapat membuat keputusan yang sangat tepat tentang apa untuk mengizinkan atau memblokir karena dapat mendeteksi upaya ilegal oleh program khusus untuk terhubung ke internet.

Tapi bisa dinonaktifkan oleh beberapa program berbahaya - 'malware' - jika mereka berhasil menginfeksi komputer Anda.Sebuah firewall hardware lebih kuat terhadap serangan tersebut, tapi menawarkan kontrol yang kurang tepat dan lebih rumit untuk mengatur.

Jika Anda hanya memiliki satu firewall itu harus lunak.Tapi harus benar-benar mampu menyembunyikan komputer Anda dari internet kecuali untuk koneksi tertentu komputer Anda memulai.Ini disebut 'stealth mode' dan mencegah penyerang pemindaian komputer Anda untuk kelemahan mereka bisa mengeksploitasi.

Firewall melindungi Anda terhadap:

1. Hacker membobol komputer Anda.

2. Worms - jenis virus yang menyebar dari komputer ke komputer melalui internet.

3. Beberapa lalu lintas keluar berasal dari infeksi virus.

firewall Proxy

Firewall Proxy bertindak sebagai perantara, mereka menerima semua permintaan lalu lintas yang datang ke jaringan dengan meniru penerima sebenarnya dari lalu lintas dalam jaringan. Setelah pemeriksaan, jika ia memutuskan untuk memberikan akses, firewall proxy mengirimkan informasi ke komputer tujuan. Balasan komputer tujuan dikirim ke proxy, yang repackages informasi dengan sumber alamat dari server proxy. Melalui proses ini, istirahat firewall proxy (atau berakhir) hubungan antara dua komputer sehingga mesin hanya pada jaringan yang berbicara ke dunia luar.

Firewall proxy dapat yang memeriksa konten sepenuhnya dan membuat keputusan akses berdasarkan lebih spesifik, level granular informasi. Akses kontrol ini bernuansa menarik bagi administrator jaringan, namun setiap aplikasi membutuhkan proksi sendiri pada level aplikasi.Jaringan proxy-firewall juga menderita kinerja lalu lintas yang rusak dan banyak keterbatasan dalam mendukung aplikasi dan fungsionalitas umum.Ini akhirnya mengarah ke masalah skalabilitas yang membuat keberhasilan pelaksanaan sulit untuk menarik off.Untuk alasan ini, proksi firewall belum diadopsi secara luas. Pada kenyataannya, bahkan di puncak popularitas firewall proxy di tahun 90an, kinerja dan masalah skalabilitas adopsi terbatas untuk memilih vertikal dalam penyebaran niche.

8.3.3 Kode Secure Mobile

Pentingnya perkembangan sistem terdistribusi modern adalah kemampuan untuk bermigrasi kode di antara host bukan hanya migrasi data pasif. Namun, mobile code memperkenalkan sejumlah ancaman keamanan serius. Melindungi terhadap host berbahaya yang mencoba untuk mencuri atau memodifikasi informasi. Masalah lainnya adalah bahwa host perlu dilindungi terhadap agen berbahaya. Sebagian besar pengguna sistem terdistribusi tidak pakar di bidang teknologi sistem dan tidak memiliki cara memberitahu apakah program mereka mengambil dari host lain.

Melindungi Sebuah Agen

Ketika agen tiba di sebuah host, yang host dengan mudah dapat mendeteksi apakah saja telah dirusak oleh karena itu memverifikasi negara terhadap pesan dari keadaan semula.Untuk memungkinkan agen untuk mengumpulkan informasi sambil bergerak antara host, menyediakan aman append-only log. Log ini ditandai oleh kenyataan bahwa data hanya ditambahkan ke log, tidak ada cara bahwa data dapat dihapus atau diubah tanpa pemilik bisa mendeteksi ini.

Menggunakan hanya log-append bekerja sebagai berikut:

Ketika agen datang kepada pemiliknya, pemilik dapat dengan mudah memverifikasi apakah log telah dirusak. Pemilik mulai membaca log pada akhir dengan komputasi berturut K wner ~ (C) pada checksum C. Setiap iterasi mengembalikan checksum C "ext untuk iterasi berikutnya, bersama dengan sig (S, X) dan S untuk beberapa server S. pemilik kemudian dapat memverifikasi apakah atau tidak maka elemen-terakhir di log pertandingan sig (S, X). Jika demikian, elemen akan dihapus dan diproses, setelah itu Langkah iterasi selanjutnya adalah diambil. Iterasi ini akan berhenti bila checksum awal tercapai, atau ketika pemberitahuan pemilik bahwa log dirusak karena tanda tangan tidak cocok.

Melindungi Target

Meskipun melindungi mobile code jahat adalah yang lebih penting untuk melindungi host terhadap mobile code berbahaya. Jika mengirim agen ke dunia luar dianggap terlalu berbahaya, pengguna biasanya akan memiliki alternatif untuk mendapatkan pekerjaan yang dimaksudkan agen. Oleh karena itu, jika sekali memutuskan bahwa agen akan datang pengguna perlu mengendalikan penuh. Meskipun melindungi agen dari modifikasi mungkin mustahil, setidaknya itu adalah mungkin untuk pemilik agen untuk mendeteksi bahwa modifikasi telah dibuat. Sebaliknya, adalah penting untuk melindungi semua sumber daya terhadap akses yang tidak sah oleh kode download.

8.4ManajemenKeamanan

Dalamdetiktion, kita melihatlebih dekat padamanajemen keamanan.Secara khusus, kita membedakantiga mata pelajaran.

·         Pertama, kitaperlu mempertimbangkanmanajemen terutamasarana yangkunci publicdidistribusikan.

·         Kedua, kita membahasmasalahamanmengelolasekelompok serverdengan berkonsentrasi padamasalah menambahkananggotagrup baruyang dipercaya olehpara anggotasaat ini.Jelas, dalam menghadapilayananterdistribusi dandireplikasi, penting bahwa keamanantidak terganggudengan mengakuiprosesberbahayake grup.

·         Ketiga, kita memperhatikanmanajemen otorisasidengan melihatcapabili-hubungan danapa yang dikenal sebagaiatribut sertifikat. Suatu hal yang pentingdalamsistem terdistribusisehubungan denganmanajemen otorisasiadalah bahwasatu prosesdapatmendelegasikanbeberapa atau semuahakakses keproses lain. Mendelegasikanhakdalam cara yang amanmemilikikehalusansendiri sebagaikami jugadibahas dalambagian ini.

8.4.1. Manajenen Keamanan

Menyetem Manajemen Sejauh ini, kita sudah uraikan berbagai protokol cryptographic di mana assumcd yang berbagai kunci siap tersedia. Sebagai contoh, di (dalam) kasus public-key cryptosystems, kita mengira bahwa suatu pengirim pesan mempunyai kedai minuman kunci penerima pada penjualan nya sedemikian sehingga bisa encrypt pesan untuk memastikan kerahasiaan. Demikian juga, di (dalam) kasus pengesahan yang menggunakan suatu pusat distribusi kunci ( KDC), kita mengasumsikan [pesta/pihak] masing-masing telah membagi bersama suatu kunci rahasia dengan KDC. Bagaimanapun, pendirian/penetapan dan membagi-bagikan kunci bukanlah suatu perihal sepele.Untuk/Karena ujian, pembagian kunci rahasia atas pertolongan suatu saluran tak aman adalah ke luar dari question dan dalam banyak kesempatan kita harus memohon pertolongan out-of-band metoda.Juga, mechan- aliran diperlukan untuk menarik kembali kunci, yang [itu] adalah, mencegah suatu kunci dari digunakan setelah [itu] telah disepakati atau dibuat tak berlaku.Sebagai contoh, penarikan kembali adalah perlu ketika suatu kunci telah disepakati.

Kunci Penetapan

Mari kita mulai dengan mempertimbangkan bagaimana kunci sesi dapat dibentuk. Kapan Alice ingin menyediakan suatu menjamin/mengamankan saluran dengan Gerak turun naik, dia boleh ?rst menggunakan Publik gerak turun naik menyetem untuk memulai komunikasi [sebagai/ketika] ditunjukkan Buah ara. 8-I9. Jika Gerak turun naik menerima, ia dapat sesudah itu menghasilkan giliran kembali dan kunci sesi [itu] [itu] ke Alice yang encrypted dengan Kunci Publik Alice's. Dengan encrypting kunci sesi yang bersama [sebelum/di depan] transmisi nya, [itu] dapat dengan aman dilewati ke seberang jaringan [itu]. Suatu rencana serupa dapat digunakan untuk menghasilkan dan mendistribusikan suatu sesi menyetem ketika Alice dan Gerak turun naik telah berbagi suatu kunci rahasia.Bagaimanapun, kedua-duanya metoda memerlukan [bahwa/yang] berkomunikasi pesta telah mempunyai rata-rata tersedia untuk menetapkan suatu menjamin/mengamankan saluran. Dengan kata lain, beberapa fon-n penetapan kunci dan distribusi harus telah pernah berlangsung. Argumentasi yang sama [menerapkan/berlaku] ketika suatu kunci rahasia bersama dibentuk/mapan atas pertolongan suatu pihak ketiga dipercaya[i, seperti suatu I<Ldc. Suatu rapi dan secara luas rencana diterapkan untuk menetapkan suatu kunci bersama ke seberang suatu saluran tidak kuat, adalah Diffie-Hellman menyetem pertukaran ( Dif?E Dan Hellman, 1976).

Protokol Bekerja sebagai berikut.Umpamakan bahwa Alice Dan Gerak turun naik ingin estab- lish [adalah] suatu kunci rahasia bersama. ? Rst Kebutuhan adalah bahwa mereka bermufakat dua sejumlah besar, n dan g itu adalah tunduk kepada sejumlah mathematical kekayaan ( yang [yang] kita tidak mendiskusikan di sini). Kedua-Duanya rt dan g dapat dibuat publik; kulit tidak usah [mereka/nya] dari orang luar. Alice memungut suatu nomor;jumlah acak besar, kata[kan x, yang (mana)  dia merahasiakan. Demikian juga, Gerak turun naik memungut sejumlah besar rahasia [milik]nya, kata[kan tahun Dalam posisi ini ada informasi cukup untuk membangun suatu kunci rahasia, [seperti/ketika] ditunjukkan Buah ara. 8-31. Alice Start dengan pengiriman g' mod n untuk Apung, bersama dengan n dan g. Adalah penting untuk catat bahwa informasi ini dapat dikirim [ketika;seperti] plaintext, karena (itu) adanya hampir mustahil untuk menghitung x memberi g' mod n. Kapan Gerak turun naik menerima pesan [itu], ia sesudah itu cal- culates ( g" mod rt)' yang mana [adalah] sepadan dengan g" mod n. Sebagai tambahan, ia mengirimkan gy yang marah/gila n ke Alice, [siapa] yang kemudian bisa menghitung ( gy mod n)"=g'"' marah/gila n. Sebagai konsekwensi, kedua-duanya

Alice dan Gerak turun naik, dan hanya dua itu, akan sekarang mempunyai kunci rahasia yang bersama g'y mod n. Catat bahwa [bukan/tidak] [mereka/nya] memerlukan untuk buatan nomor;jumlah pribadi mereka ( x dan y, berturut-turut), dikenal kepada lain. Dif?E~Hellman dapat dipandang sebagai suatu public-key cryptosystem. Di (dalam) kasus Alice, x adalah pribadi nya menyetem, sedangkan g" mod n adalah kunci publik nya. Ketika kita mendiskusikan berikutnya, dengan aman membagi-bagikan orang banyak/masyarakat kunci adalah penting [bagi/kepada] membuat Dif?E-Hellman bekerja dalam praktek.

8.4.2 Scure Group Manajement

Banyak sistem keamanan menggunakan layanan khusus seperti Pusat Distribusi Kunci (KDCs) atau Otoritas Sertifikasi (CA).Layanan ini menunjukkan masalah yang sulit dalam sistem terdistribusi.Untuk meningkatkan kepercayaan dalam layanan keamanan, perlu untuk memberikan perlindungan tingkat tinggi terhadap semua jenis ancaman keamanan.

Di sisi lain, juga perlu bahwa jasa keamanan banyak menawarkan ketersediaan tinggi. Sebagai contoh, dalam kasus KDC, setiap kali dua proses ingin mendirikan saluran keamanan, setidaknya salah satu dari mereka akan perlu menghubungi KDC untuk kunci rahasia bersama. Jika KDC tidak tersedia, komunikasi yang aman tidak dapat dibangun kecuali suatu teknik alternatif untuk pembangkitan kunci tersedia, seperti Diffie-Hellman pertukaran kunci.

Solusi untuk ketersediaan tinggi adalah replikasi. Di sisi lain, replikasi membuat server lebih rentan terhadap serangan keamanan. Kita sudah membahas bagaimana komunikasi kelompok aman dapat berlangsung dengan berbagi rahasia antara anggota kelompok.

Setiap kali sebuah proses P ingin bergabung dengan grup G, mengirimkan permintaan bergabung JR mengidentifikai G dan P, P T waktu lokal, dihasilkan balasan pad RP dan K_pG kunci rahasia yang dihasilkan. RP dan K_pG bersama-sama dienkripsi menggunakan kunci publik kelompok seperti yang ditunjukkan sebagai satu  pesan pada Gambar. 8-33. Penggunaan RP dan K_pG, dijelaskan lebih rinci di bawah.  Permintaan bergabung JR ditandatangani oleh P, dan dikirim bersama dengan kunci publik sertifikat P. Kami telah menggunakan notasi secara luas diterapkan [M] A untuk menunjukkan bahwa pesan M telah ditandatangani oleh Subjek A.

Gambar8-33Amanmengakuianggotagrup baru

KetikaanggotakelompokQmenerima permintaan bergabungtersebut, pertama kali mengotentikasiP, setelah itukomunikasi dengananggota kelompok lainnyaberlangsunguntuk melihat apakahPdapat diterima sebagaianggotakelompok.OtentikasiPberlangsungdengan cara yang biasadengan carasertifikat. ThetimestampT digunakanuntuk memastikanbahwa sertifikat tersebutmasihberlaku pada saatitu dikirim.(Perhatikan bahwa kita harus yakinbahwa waktunyabelum dirusakdengan sebagaiwcll.)anggotaKelompokQmemverifikasitanda tangandariotoritas sertifikasidan kemudianekstrakkunci publicPdari sertifikatuntukmemeriksa validitasJR. pada saat itu, sebuah protokolkelompokkhususdiikutiuntuk melihat apakahsemua anggota kelompoksetuju padamengakuiPkedalam group.  Jika P diizinkan untukbergabung dengan grup.QmengembalikankelompokmasukpesanGA, ditampilkansebagaipesanpada Gambar2.8-33, mengidentifikasiPdan berisiNonceN. BalasanpadaRPdigunakan untuk mengenkripsikomunikasiCKGkuncikelompok.Selain itu, Pjugaakanmemerlukangi-OUP privatkeyK5, yang dienkripsidenganCKG. Mes-bijak GAselanjutnyaditandatangani olehQmenggunakanKEGkunci.

ProsesPsekarang dapatmengotentikasiQ.karena hanyaanggotakelompokyang benardapattelah menemukankunci rahasiaKPGTheNonceNdalam protocolini tidak digunakanuntuk keamanan,.Sebaliknya ketikaPmengirimkan kembaliNdienkripsidenganKM,.(pesan 3), Qkemudiantahu bahwaPtelah menerimasemua tombolyang diperlukan, dan karena itukinimemangbergabung dengan grupPerhatikan bahwaalih-alih menggunakanbalasanpada RP, P danQjugabisa memilikiCKGterenkripsimenggunakanP'5kunci publik, Namun, karenaRP'digunakan hanya sekali, yaituuntuk enkripsikuncikomunikasikelompokdalam pesanGA»menggunakan. RPlebih aman.Jika kunci privatePyangpernahmengungkapkan, hal itu akan menjadimungkin jugamengungkapkanCKG, yangakan membahayakankerahasiaansemuakelompokcommunication.

8.4.3 Authorization Manajement

Mengelola keamanan sistem terdistribusi juga berkaitan dengan mengelola hak akses.Dalam sistem tidak terdistribusi, mengelola hak akses relatif mudah.Ketika pengguna baru ditambahkan ke sistem, pengguna yang diberikan hak awal, misalnya, untuk membuat file dan subdirektori dalam sebuah direktori tertentu, menciptakan proses.menggunakan waktu CPU, dan sebagainya. Dalam sistem terdistribusi, hal ini dipersulit oleh kenyataan bahwa sumber daya yang tersebar di beberapa mesin, Jika pendekatan untuk sistem tidak terdistribusi itu harus diikuti, itu akan diperlukan untuk membuat account untuk setiap pengguna pada setiap mesin.

Kemampuan dan Sertifikat Atribut

Sebuah pendekatan yang lebih baik yang telah banyak diterapkan dalam sistem terdistribusi adalah penggunaan kemampuan.Seperti kami jelaskan secara singkat di atas, kemampuan adalah sebuah struktur data unforge-mampu bagi sumber tertentu, menjelaskan secara tepat tentang hak akses bahwa pemegang kemampuan memiliki hubungan dengan sumber daya yangada.

Amoeba adalah salah satu yang pertama obyek berbasis sistem terdistribusi.Model objek terdistribusi adalah berbentuk objek remote. Dengan kata lain, sebuah benda berada pada server sementara klien yang ditawarkan akses transparan ke objek yang melalui proxy. Untuk memanggil operasi pada objek, klien melewati pemilik kemampuan untuk sistem operasi lokal, yang kemudian menempatkan server di mana objek berada dan sub-sequently melakukan RPC server.

 Sebuah kemampuan adalah mengenali 128  bit, internal terorganisir seperti ditunjukkan pada Gambar. 8-34. Pertama 48 bit diinisialisasi oleh server objek ketika objek dibuat dan efektif membentuk identifier mesin-independen server objek, disebut sebagai port server. Amoeba menggunakan penyiaran untuk membantu mesin menemukan dimana server saat ini berada

24 bit berikutnya digunakan untuk mengidentifikasi objek pada server tertentu. Perhatikan bahwa port server bersama dengan obyek bentuk pengenal 72-bit system wide mengidentifikasi secara unik untuk setiap objek dalam Amoeba. 8 bit berikutnya digunakan untuk menentukan hak akses dari pemegang kemampuan. Akhirnya, bidang pemeriksaan 48-bit digunakan untuk membuat kemampuan unforgeable, sebagaimana kami jelaskan di halaman berikut .

Ketika sebuah objek dibuat, server mengambil bidang pemeriksaan acak dan menyimpannya baik dalam kemampuan maupun internal dalam tabel sendiri. Semua bit yang benar dalam kemampuan baru pada awalnya, itu adalah pemilik  kemampuan yang meminta kembali kepada klien. Ketika kemampuan dikirim kembali ke server dalam permintaan untuk melakukan operasi, file cek adalah diverifikasi.Untuk menciptakan kemampuan terbatas, klien dapat melewati kemampuan kembali ke server.bersama dengan tanda bit untuk hak-hak baru. Server mengambil file cek asli dari tabel tersebut, XORs dengan hak-hak baru (yang harus merupakan bagian dari hak-hak dalam kemampuan), dan kemudian menjalankan hasil melalui fungsi satu arah.

Server kemudian menciptakan kemampuan baru, dengan nilai yang sama di bidang objek, tetapi dengan bit hak baru di bidang hak dan output dari fungsi satu arah di bidang cek. Kemampuan baru ini kemudian dipanggil kembali. Klien dapat mengirimkan ini kemampuan baru untuk proses lain, jika ingin. Metode menghasilkan kemampuan terbatas diilustrasikan pada Gambar.8-35. Dalam contoh ini, pemilik telah tumed dari semua hak kecuali satu. Misalnya, kemampuan terbatas mungkin memungkinkan objek yang akan dibaca, tetapi tidak ada yang lain. Arti dari bidang hak berbeda untuk setiap jenis objek hukum sejak operasi-operasi sendiri juga bervariasi dari jenis objek ke objek jenis,

Gambar 8-35. Generasi kemampuan terbatas dari kemampuan pemilik.

Ketika kemampuan terbatas datang kembali ke server, server melihat dari bidang hak-hak yang bukan merupakan kemampuan pemilik karena setidaknya satu bit tumed off. Server kemudian menjemput nomor acak asli dari tabel tersebut, XORs dengan bidang benar dari kemampuan.dan menjalankan hasil melalui fungsi satu arah. Jika hasilnya setuju dengan medan cek, kemampuan diterima sebagai valid.

Sebuah generalisasi dari kemampuan yang digunakan dalam modem sistem terdistribusi adalah sertifikat atribut. Berbeda dengan sertifikat dibahas di atas yang digunakan untuk memverifikasi keabsahankunci publik, atribut sertifikatyangdigunakan untuk daftartertentu (atribut, nilai)-pasang yang berlaku untukentitasdiidentifikasi. Secara khusus, atribut sertifikatdapat digunakanuntuk daftarhak aksesbahwa pemegangsertifikatmemilikisehubungan dengansumber daya diidentifikasi.

Secara umum,otoritas sertifikasiatributdan servermengelolaentitasyangsertifikattelah dibuattidak perlusama. Hak aksesyang tercantumdalamsertifikatyang ditandatangani olehotoritas sertifikasiatribut.

Delegasi

            Sekarang perhatikan masalah berikut. Seorang pengguna ingin memiliki file besar dicetak di mana dia memiliki read-only hak akses. Agar tidak mengganggu orang lain terlalu banyak, pengguna mengirimkan permintaan ke server cetak, meminta untuk mulai mencetak file tidak lebih awal dari 2 jam di pagi hari. Alih-alih mengirim seluruh file ke printer, pengguna melewati nama file ke printer sehingga dapat menyalinnya ke direktori spooling, bila perlu, ketika benar-benar diperlukan.

Delegasi hak akses adalah teknik penting untuk menerapkan perlindungan dalam sistem komputer dan sistem terdistribusi, khususnya. Ide dasarnya adalah sederhana: dengan melewati hak akses tertentu dari satu proses yang lain, menjadi lebih mudah untuk mendistribusikan pekerjaan antara beberapa proses tanpa merugikan perlindungan sumber daya. Dalam kasus sistem terdistribusi, proses dapat berjalan pada mesin yang berbeda dan bahkan dalam domain administrasi berbeda seperti kami yang bahas untuk Globus.Delegasi dapat menghindari banyak overhead sebagai pelindung sering dapat ditangani secara lokal.

Ada beberapa cara untuk mengimplementasikan delegasi. Pendekatan umum seperti yang dijelaskan dalam (Neuman, 1993), adalah untuk menggunakan proxy. Sebuah proxy dalam konteks keamanan dalam sistem komputer, adalah tanda yang memungkinkan pemiliknya untuk beroperasi dengan hak dan keistimewaan yang sama atau terbatas sebagai subjek yang diberikan token. (Perhatikan bahwa gagasan ini proxy berbeda dari proxy sebagai sinonim untuk stub sisi klien. Meskipunn kita mencoba untuk menghindari overloading.Kami membuat pengecualian di sini sebagai istilah "proxy" dalam definisi di atas terlalu banyak digunakan untuk mengabaikan.) Sebuah proses dapat membuat proxy dengan yang terbaik hak yang sama dan hak istimewa itu sendiri. LFA proses menciptakan proxy baru didasarkan pada satu saat ini memiliki, proxy diturunkan akan memiliki setidaknya pembatasan yang sama seperti yang asli, dan mungkin lebih.

Sebelum mempertimbangkan skema umum untuk delegasi, mempertimbangkan dua pendekatan berikut.Pertama, delegasi relatif sederhana jika Alice tahu semua orang. Jika dia ingin mendelegasikan hak Bob, ia hanya perlu membangun sebuah sertifikat tersebut "Alice kata Bob memiliki hak R," seperti [A, B, R]_A. Jika Bob ingin lulus beberapa hak Charlie, ia akan meminta Charlie untuk menghubungi Alice dan memintanya untuk sertifikat yang sesuai.

Dalam kasus sederhana kedua Alice hanya dapat membuat sertifikat tersebut "Pembawa sertifikat ini memiliki hak R." Namun, dalam kasus ini kita perlu untuk melindungi sertifikat terhadap penyalinan ilegal, seperti yang dilakukan dengan aman melewati kemampuan antara proses. Skema Neuman menangani kasus ini, serta menghindari isu bahwa Alice perlu tahu semua orang kepada siapa hak perlu didelegasikan.

Sebuah proxy dalam skema Neurnan memiliki dua bagian, seperti ditunjukkan pada Gambar. 8-36. Misalkan A proses yang menciptakan proxy. Bagian pertama dari proxy adalah satu set C = {R, S⁺proxy} yang terdiri dari satu set R hak akses yang telah didelegasikan oleh A, bersama dengan bagian dikenal publik dari rahasia yang digunakan untuk otentikasi pemegang sertifikat Kami akan menjelaskan penggunaan S⁺_proxy di bawah Sertifikat membawa tanda tangan sig (A, C) dari A, untuk melindunginya dari modifikasi Bagian kedua berisi bagian lain dari rahasia, dinotasikan sebagai S⁺_proxy Adalah penting bahwa S^-_proxy dilindungi terhadap pengungkapan ketika mendelegasikan hak untuk proses lain.

Gambar rahasia 8-36 .Struktur umum proxy yang digunakan untuk delegasi.

Ketika mendelegasikan beberapa hak-haknya, Alice memberikan daftar ditandatangani hak, bersama dengan pertanyaan jahat , Bob. Dia juga memberikan Bob jawaban memastikan bahwa tidak ada yang dapat mencegat itu. Bob sekarang memiliki daftar hak, ditandatangani oleh Alice yang ia dapat menyerahkan ke, katakanlah, Charlie, bila diperlukan. Charlie akan menanyakan ques jahat -..tion di bagian bawah daftar Jika Bob tahu jawabannya untuk itu Charlie akan tahu f memastikan bahwa Alice memang didelegasikan 'hak yang terdaftar untuk Bob.

Sebuah propeny penting dari skema ini adalah bahwa Alice butuh dikonsultasikan.Dalam kenyataan, Bob dapat memutuskan beberapa dari hak pada daftar Dave. Dalam melakukan itu, ia juga akan memberitahu Dave jawaban atas pertanyaan sehingga Dave bisa mengetahui daftar untuk menghadapi diserahkan kepada  seseorang. Alice tidak perlu mengetahui semua tentang Dave.

Sebuah protokol untuk mendelegasikan dan melaksanakan hak ditunjukkan pada Gambar 8-37, Asumsikan t di Alice dan Bob berbagi KM kunci rahasia, yang dapat digunakan untuk mengenkripsi mes- bijak mereka mengirim satu sama lain Kemudian, Alice pertama mengirimkan Bob sertifikat C = IR »5, l'm_yl ditandatangani dengan benar (A, C) (kering dilambangkan lagi sebagai [R, S,, m] A).. _ Tum adalah nptpleed toaencryipt pesan ini: dapat dikirim sebagai plaintext Hanya bagian pribadi oe rahasia nee s yang akan dienkripsi, ditampilkan sebagai 1

 Gambar 8-37. Menggunakan proxy untuk mendelegasikan dan membuktikan kepemilikan hak akses.

Sekarang anggaplah bahwa Bob menginginkan operasi yang akan dilakukan pada obyek yang berada pada server tertentu. Juga, menganggap bahwa Alice berwenang untuk memiliki operasi yang dilakukan, dan bahwa dia telah mendelegasikan hak-hak kepada Bob, Bob menyerahkan mandat untuk server dalam bentuk sertifikat ditandatangani

Pada saat itu, gorong-gorong akan dapat memverifikasi bahwa C belum dirusak dengan: modifikasi ke daftar hak, atau pertanyaan jahat. akan diperhatikan, karena keduanya telah ditandatangani oleh Alice, Namun Server belum tahu apakah Bob adalah pemilik sah dari certificaie tersebut. Untuk verif ini server harus menggunakan rahasia yang datang dengan C.

Ada beberapa cara untuk menerapkan S,,,,,, dan S,.,,,,, y Sebagai contoh, asumsikan lproxy 15 3 Pllbllil kunci and.SP,,,,), kunci privatnya Z bisa. maka tantangan-Sepge Bob dengan mengirimkan Nonce N, dienkripsi dengan S,. ',,, x_,, Dengan decrypting hpr0xy (N) dan kembali N, Bob membuktikan dia tahu rahasia dan dengan demikian sah tua ceruficate tersebut. Ada cara lain untuk menerapkan delegasi aman juga, tetapi ide dasarnya adalah selalu sama: menunjukkan Anda tahu 3 tampak sakit

8.5 CONTOH: Kerberos

Kerberos merupakan layanan autentikasi yang dikembangkan oleh MIT (MassachusettsInstitute of Technology) Amerika Serikat, dengan bantuan dari Proyek Athena.Tujuannya adalah untuk memungkinkan pengguna (user) dan layanan (service) untuk saling mengautentikasi satu dengan yang lainnya. Dengan kata lain, saling menunjukkan identitasnya.

Ø  authentication server (AS)

Pendekatan dasar dari Kerberos adalah menciptakan suatu layanan yang tujuan satu-satunya adalah untuk autentikasi. Alasannya adalah untuk membebaskan layanan tersebut dari keharusan untuk mengurusi record akun pengguna. Dalam pendekatan ini, pengguna dan layanan harus memercayai Kerberos authentication server (AS).AS ini berperan sebagai pengenal kepada mereka.

Ada tiga langkah dasar dalam proses autentikasi pengguna kepada layanan. Pertama, pengguna mengirimkan request kepada AS, meminta untuk mengautentikasi dirinya terhadap layanan. Dalam langkah kedua, AS bersiap untuk memperkenalkan pengguna dan layanan satu sama lainnya. Hal ini dilakukan dengan cara menciptakan suatu secret key yang baru dan random yang akan dibagikan hanya kepada pengguna dan layanan.

Mengirimkan pesan kepada pengguna yang terdiri atas dua bagian. Satu bagian mengandung random key bersama nama layanan, yang dienkripsi dengan long-term key milik pengguna. Bagian lainnya mengandung random key yang sama bersama nama pengguna, yang dienkripsi dengan long-term key milik layanan. Dalam bahasa Kerberos, pesan yang pertama sering disebut credentials, sedangkan pesan yang kedua disebut ticket, dan random key tersebut disebut dengan session key.

Pada tahap ini, hanya pengguna yang mengetahui session key.Pengguna membuat suatu pesan, misalnya timestamp, kemudian dienkripsi menggunakan session key.Pesan ini disebut authenticator.Pesan authenticator ini dikirimkan bersama dengan ticket kepada layanan.Kemudian layanan mendekripsikan ticket dengan long-term key-nya, mendapatkan session key, yang pada gilirannya digunakan untuk mendekripsikan authenticator. Layanan tersebut memercayai AS, sehingga ia dapat yakin bahwa hanya pengguna yang terdaftar yang dapat membuat authenticator semacam itu. Hal ini mengakhiri proses autentikasi pengguna terhadap layanan. Bagaimana Kerberos beroperasi atau bekerja akan dijelaskan dengan lebih detail pada bab selanjutnya.