SISTEMA PARA EL CONTROL DE ACCESO A RED BASADO EN SERVICIOS

Dpto. Electrónica y Telecomunicaciones

Jon Matias (jon.matias@ehu.es)

Jornadas técnicas de RedIRISSantiago de Compostela – Noviembre 2009

ÍNDICEIntroducciónObjetivosSistema de control de acceso basado en serviciosPlataforma de pruebasConclusiones

INTRODUCCIÓNRedes universitarias y académicas

Doble función Red en producción Red para experimentación e investigación

Gestión de gran número de usuarios Universidad del País Vasco (UPV/EHU)

50.000 usuarios 31 facultades distribuidas en 3 centros

Amplia oferta de servicios Corporativos: web, correo, moodle, Internet, DNS… Departamentos, grupos de investigación, profesores,

alumnos: web, impresoras, (s)ftp, ssh, recursos de disco…

INTRODUCCIÓNTecnología de red basada en Ethernet

Red completamente conmutada Empleo de routers restringido

Gestión de usuarios y servicios basada en VLANs Perfiles de usuario basados en la asignación de VLAN

Asignación estática en función de puerto Asignación dinámica en función de la identidad

Acceso a servicios en función del perfil Cada perfil tiene acceso a un conjunto de recursos

Se desea un sistema más flexible

INTRODUCCIÓN

OBJETIVOSAcceso a servicios controlado individualmente en función de la identidad del usuarioEl sistema propuesto tiene que cubrir diversos aspectos:

Definición de servicio Recurso de red a disposición de un conjunto de usuarios

susceptible de ser controlado Identificación de servicio

Genérica: definido a cualquier nivel Unívoca: tiene que poder ser diferenciado del resto

OBJETIVOS La seguridad es un aspecto fundamental de la solución

AAA: cada usuario debe ser autenticado y autorizado antes de poder acceder al servicio

Control de acceso: se realiza un control a nivel de red teniendo en cuenta la identificación que del servicio se haga

Asociado al acceso, es necesaria una fase de configuración

Ligado al proceso de AAA se desencadena un proceso de configuración

La configuración depende del servicio y de la identidad del usuario

Los nodos involucrados en la provisión del servicio son configurados adecuadamente y de forma segura

ACCESO BASADO EN SERVICIOS Sistema de control de acceso basado en servicios

Definición de servicio Seguridad

Autenticación y Autorización (AAA) Control de acceso

Configuración

DEFINICIÓN DE SERVICIOSituación previa

Conjunto de usuarios -> Perfil (VLAN) -> Conjunto de servicios

Servicio Recurso de red a controlar Definido a cualquier nivel, incluso multi-nivel

Definición en base a perfiles XML Parámetros de servicio

Identifican unívocamente a los servicios Parámetros de usuario

Contienen información específica de cada usuario

La identificación del servicio afecta directamente al control de acceso que se aplica en cada caso

DEFINICIÓN DE SERVICIO<service id=“EHUtb”>

<flowid>

<!– Service related info -->

<dip>158.227.0.0/16</dip>

</flowid>

<clients>

<!– Client related info -->

<client id=“jonatEHUtb”>

<security>

<smac>00:01:02:03:04:05</smac>

</security>

<qos>

<bandwidth>10Mbps</bandwidth>

</qos>

</client>

</clients>

</service>

SEGURIDAD: AAACada usuario tiene que ser autenticado y autorizado antes de poder acceder al recursoSe opta por un modelo de seguridad basado en el estándar IEEE 802.1X

Solución nativa y eficiente Ampliamente utilizado en entornos WiFi y Ethernet No es suficiente para el escenario planteado

Autentica la conexión a la red Acceso total o nulo

Son necesarias varias modificaciones

SEGURIDAD: AAAIEEE 802.1X

EAPoL EAP

RADIUS EAP

Authenticator

Supplicant

Authentication Server

SEGURIDAD: AAAModificaciones sobre IEEE 802.1X

Concepto de Puerto Estándar: Puerto físico / Puerto lógico Aportación: Puerto de servicio

EAPOL

PAE Type Version Packet Type Length DATA

1 – 2 3 4 5 – 6 7 – NEAPOL

PAE Type Version Packet Type Length DATAPAE Type Version Packet Type Length DATA

1 – 2 3 4 5 – 6 7 – NEAPOL

SERVICE ID Version Packet Type Length DATA

1 – 2 3 4 5 – 6 7 – NEAP

CODE Identifier Length DATA

1 2 3 – 4 5 – NEAP

CODE Identifier Length DATACODE Identifier Length DATA

1 2 3 – 4 5 – N

SEGURIDAD: AAA Protocolo EAPoL

Estándar Autentica la conexión a la red Un único proceso de forma simultánea

Aportación: EAPoL-in-EAPoL Permite a un mismo usuario autenticar diferentes

servicios Implica modificaciones software tanto en el supplicant

(usuario) como en el authenticator (nodo acceso) Compatible con EAPoL: nuevo tipo de paquete

Authenticator

SEGURIDAD: AAA EAPoL-in-EAPoL

RADIUS EAP

RADIUS EAPEAPoL

ServiceID (1)

EAPoL EAP

EAPoLServiceID (2)

EAPoL EAP

SEGURIDAD: CONTROL ACCESOControl de acceso a red basado en servicios

Depende de la definición e identificación del servicio Afecta al estándar IEEE 802.1X

Relacionado con el concepto de puerto de servicio Aportación

Control de acceso dinámico y granular Se generan reglas de acceso en función de los parámetros

de servicios y de usuario Los parámetros se extraen de los perfiles XML

Implementación del control basada en una herramienta de filtrado de tramas a nivel dos (ebtables)

SEGURIDAD: CONTROL ACCESO La autenticación exitosa de un servicio desencadena la

creación de una serie de reglas de control de acceso asociada a dicho servicio

CONFIGURACIÓNAsociado al proceso de autenticación se establece un proceso de configuración

La relación se establece en un contexto seguro Desencadenado desde el servidor de autenticación

Se encarga de configurar adecuadamente todos los recursos de la red necesarios para la correcta provisión del servicio

La configuración depende de varios parámetros Resultado del proceso de autenticación Identidad del usuario y localización Naturaleza del servicio Particularidades de la red

CONFIGURACIÓNSe utiliza NETCONF (RFC 4741)

Sistema de configuración y monitorización de red definido por el IETF

Capacidades avanzadas de configuración Definición de configuraciones complejas Permite mantener diferentes configuraciones, manejar

errores, realizar rollback de configuraciones… Configuraciones representadas en XML y agrupadas en

módulos Se definen varias operaciones

<edit-config>, <get-config>, <copy-config>, <lock>… Se realizan sobre capa de transporte segura (SSH,…)

CONFIGURACIÓN Aportaciones a NETCONF

Necesario unir el proceso de autenticación al posterior proceso de configuración

Interfaz Web Services para iniciar la configuración a través de NEFCONF desde el servidor de autenticación

Definición de un nuevo módulo ServicePort Soporta nuevas capacidades de configuración para la

identificación de servicios y control de acceso

Operaciones

RPC

Transporte

Módulos deconfiguración

Operaciones

RPC

Transporte

InterfazWeb

WebServices

MóduloServicePort

NETCONF manager NETCONF agent

<edit-config>

<ok>

PLATAFORMA PRUEBAS

Para acceder al servicio es necesario completar un proceso de seguridad Cuando el cliente completa el proceso de seguridad, el servidor de autenticación invoca un proceso de configuración basado en NETCONF

Se envían los perfiles XML que permiten identificar los servicios. A partir de ellos se generan las correspondientes reglas de control de acceso

Se ofrece el servicio EHUtb

CONCLUSIONESSistema capaz de controlar a nivel de red y de forma individualizada el acceso de cada usuario a los servicio en base a su identidadNomadismo en el acceso

Mismos servicios con independencia de la localizaciónLa gestión puede ser descentralizada

Basado en relación de confianza Acceso gestionado por el proveedor del recurso Controlar que el recurso que activa pertenezca al gestor

Propuesta basada en modificación de IEEE 802.1X Múltiples procesos de autenticación simultáneos Control basado en puerto de servicio

Identificación del servicio

CONCLUSIONESPlataforma capaz de controlar acceso de usuarios por servicio

AAA basada en EAPoL-in-EAPoL Gestión distribuida Configuración en base a perfiles XML dinámicamente

generados en función de la identidad del usuario Creación de reglas de acceso aplicadas con ebtables

Incremento de la seguridad de la red Solo flujos previamente autenticados Control simultáneo del origen y del destino

LÍNEAS FUTURASSe está trabajando en una completa definición de servicios

Identificación de flujo de servicio a diversos niveles Integración con definición de servicios MEF

Escenarios complejos: E-Line, E-LAN, E-Tree

Integración de QoS en la solución Incluir parámetros de QoS en la fase de identificación

Con dependencia del servicio y la identidad de usuario Aplicar políticas de calidad en la fase de configuración

Creación bajo demanda de recursos virtualizados Al proceso de autenticación y configuración, se une el proceso de

creaciónIntegración con servicios de e-Ciencia

La red como recurso para la experimentaciónCreación de un framework para gestión de recursos y usuarios

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Jon Matias (jon.matias@ehu.es)

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