Middleware na Internet2

1. Middleware na Internet2 • Equipe: • Cláudia Brito Lyra Nunes da Silva • Clindemberg Mendes Patrício • Luiz Eugênio Fernandes Tenório • Marcelo Faro do Amaral Lemos • Marco Antônio Costa Simões • Paula Geralda Barbosa Coelho • Saulo Cavalcanti Melinconico • Simith Middleware na Internet2

2. Apresentação • Introdução • Middleware na Internet2 • Core Middleware • Upperware • Telemedicina • Ensino à Distância Middleware na Internet2

3. Internet2 (1/2) • Definição • Internet para fins acadêmicos, governamentais e de pesquisa • Objetivo • Dar suporte a aplicações de ensino, aprendizado e pesquisa colaborativa • Diferenças em relação a Internet • IPv6 (128bits) • QoS • Maior velocidade de acesso Middleware na Internet2

4. Internet2 (2/2) • Topologia • GigaPOPs : pontos de interconexão e distribuição de serviços • Backbones: Abilene e vBNS Middleware na Internet2

5. Middleware (1/3) • Definição • Camada de software localizada entre a aplicação e o SO Host2 Host1 Aplicação Aplicação Middleware API Middleware API Middleware Middleware SO API SO API SO SO Comun. Process. Armaz. Comun. Process. Armaz. Rede Middleware na Internet2

6. Middleware (2/3) • Objetivo • Promover padronização e interoperabilidade • Tipos • Monitor de Processamento de Transação Provê um ambiente completo para aplicações Transacionais que acessam banco de dados relacionais. • Remote Procedure Call (RPC) Permite que o código de uma aplicação invoque um procedimento que está localizado em um sistema remoto, sincronamente. Middleware na Internet2

7. Middleware (3/3) • ORB (Object Request Broker) Similar à RPC, porém é projetado para ser usado em projetos que requerem uma abordagem estritamente orientada à objeto. • Middleware Orientado a Mensagens As informações são passadas através de mensagens entre duas ou mais aplicações. A informação pode ser passada assincronamente, onde o transmissor não precisa esperar por uma resposta. Middleware na Internet2

8. Internet2 Middleware Initiative (I2-MI) • Objetivo principal Promover a distribuição de um “nível intermediário” de conectividade de rede nacional(EUA) • Esta camada de conectividade reside sobre o • nível de conectividade IP • Prover interoperabilidade de aplicações e dados • para o ensino superior e pesquisa Middleware na Internet2

9. Objetivos • Criação de infra-estrutura de middleware • interoperável entre os membros da Internet2 e • comunidades afins • Fazer acontecer • Ser um verdadeiro intermediário • Integrar a maior variedade de aplicações possível • Prover interoperabilidade entre os campi Middleware na Internet2

10. Princípios de Software • Pouca dependência da infra-estrutura permitindo • uma fácil evolução tecnológica • Resultados rápidos • Econômico e tecnicamente barato • Adequar-se às características específicas das • Universidades • Fácil de usar Middleware na Internet2

11. Visão Geral Middleware na Internet2

12. Áreas de Atividade (1/8) • MACE (Middleware Architecture Committee for • Education) • Estrutura gerencial central da I2-MI • Prover as diretrizes técnicas • Criados 3 Workgroups: • Diretórios • PKI (Public Key Infrastructure) • Autenticação e Autorização na Web Middleware na Internet2

13. Áreas de Atividade (2/8) • Early Harvest e Early Adopters • Early Harvest: Estabelecer conjunto de melhores práticas para identificadores, autenticação e diretórios. • Early Adopters: Fase de laboratório do Early Harvest. Responsável pela distribuição do protótipo do middleware central entre 11 campi nos EUA. • Financiados pela NSF(National Science Foundation) Middleware na Internet2

14. Áreas de Atividade (3/8) • Early Harvest • Realizado um workshop em Setembro, 1999 em Denver, Colorado para resumir as definições consensuais e estabelecer um 1o documento de melhores práticas para middleware na Internet2 • Identificadores: base do middleware • Autenticação e diretórios: tópicos mais relacionados com identificadores Middleware na Internet2

15. Áreas de Atividade (4/8) • Early Adopters • Formado por 11 universidades americanas • Estão implementando e testando middleware baseado nas definições do Early Harvest • Devem fornecer feedback para a continuidade dos trabalhos do Early Harvest Middleware na Internet2

16. Áreas de Atividade (5/8) • PKI Activities • Definir soluções específicas de PKI para Universidades • Trabalhar em parceria com o governo federal no fPKI(Federal PKI) e PKI-for-NGI(PKI-for-Next Generation Internet) • No futuro definir as diretrizes para um protótipo de PKI para educação superior Middleware na Internet2

17. Áreas de Atividade (6/8) • Shibboleth • Shibboleth = palavra ou identificador pelo qual um grupo de pessoas ou computadores podem reconhecer uns aos outros. • Parceria com a IBM • Visa definir os requisitos funcionais para uma infra-estrutura inter-institucional para compartilhamento de recursos Middleware na Internet2

18. Áreas de Atividade (7/8) • Beta Grid • Esforço da NSF PACI para distribuir 20 a 100 nós através das universidades e interconectá-los de forma transparente • Middleware para área médica • Desenvolver abordagens para serviços centrais de middleware que atendam às demandas específicas das faculdades de medicina • Parcerias com organizações médicas e fornecedores de software para área médica(CORBA-MED) Middleware na Internet2

19. Áreas de Atividade (8/8) • Diretórios • Avaliar a necessidade de uma base de dados comum para as Universidades • Avaliar a necessidade de um subschema de diretórios para education (eduPerson) • Serviço de busca unificado inter-institucional Middleware na Internet2

20. Core Middleware (1/2) • Identidade • Marca exclusiva de uma entidade (pessoa, máquina, serviço, grupo) através de identificadores • Autenticação • Identificação de que uma entidade é realmente aquela identidade • Diretórios • Onde as características básicas da identidade é armazenada • Autorização • O que é permitido fazer para uma entidade Middleware na Internet2

21. Core Middleware (2/2) • PKI (Public Key Infrastructure ) • Ferramentas de criptografia e autenticação para serviços de segurança Middleware na Internet2

22. Identidade Tipos de Identificadores Middleware na Internet2

23. Características Gerais dosIdentificadores (1/3) • Unicidade (em um dado contexto) • Burro X Inteligente (quando subcampos têm um • propósito) • Legibilidade(máquina X homem X dispositivo) • Disponiblidade (central X fornecido localmente) • Resolver mapeamento (como o identificador é • mapeado a seu objeto associado) Middleware na Internet2

24. Características Gerais dosIdentificadores (2/3) • Metadados (associado com a atribuição e a • definição de um identificador) • Persistência (permanência do relacionamento • entre o identificador e o objeto específico) • Granularidade (o grau a que um identificador • denota uma coleção ou um componente) • Formato (Verificação dos dígitos) Middleware na Internet2

25. Características Gerais dosIdentificadores (3/3) • Versões (podem as características definir uma • mudança do identificador sobre o tempo) • Capacidade (limitações do tamanho impostas na • escala do domínio ou do objeto) • Extensibilidade (a potencialidade para estender • inteligentemente um identificador para ser a base • para um outro identificador) Middleware na Internet2

26. Questões Fundamentais • Semântica e sintaxe : o que nomeia e como o nomeia ? • Domínio : quem emite e sobre qual espaço é o identificador • único ? • Revogação : pode o sujeito sempre receber um identificador • diferente ? • Reassociação : pode o identificador sempre ser atribuído a • um outro objeto ? • Opacidade : o sujeito do mundo real é facilmente deduzido a • partir do identificador ? Middleware na Internet2

27. Autenticação • Definição • Processo de estabelecer, se um sujeito do mundo real é ou não quem ou o que seu identificador diz que é. A identidade pode ser comprovada por: • algo que você conhece, como um senha • algo que você tem, como smartcards, mecanismos de desafios de resposta, ou certificados de chaves públicas • algo que você é, como uma foto de identificação positiva, impressão digital, e biométrico Middleware na Internet2

28. Opções de Autenticação • Baseada em Senha: • Texto transparente • Kerberos (Microsoft ou K5 flavors) • Baseada em Certificado • SSH • Depende de PKI • Outros - desafio-resposta, biométricos, etc. • Desenvolvimento e barateamento de hardware e software Middleware na Internet2

29. Autorização • Controle de Acesso • Determina o que um sujeito do mundo • real(identificado por sua identidade) pode fazer • com um objeto ou recurso da rede • É o workgroup do Core Middleware que está • menos desenvolvido • Será a Base para o Workflow Middleware na Internet2

30. Desafios da Autorização • Onde armazenar as características da • autorização(diretórios,arquivos, smartcards) • Como transportar estas características para as • aplicações(RPC, tokens) • Como assegurar um significado consistente e • validade para valores associados a estas • características (semântica da ACL) • Mecanismo de atribuição de permissões Middleware na Internet2

31. Diretórios (1/4) • Armazenam informações importantes de pessoas, • processos, recursos e grupos • utilizadas para autenticação e customização • Armazenamento em área comum • diversas aplicações podem acessar os dados de diferentes lugares Middleware na Internet2

32. Diretórios (2/4) • Conceitos chaves • schema : seqüência de campos em um banco de dados • namespace :nomes dos campos ex.: fotos, permissões, bookmarks... • attributes values : conteúdo dos campos • identifiers : índices no banco de dados ex.: n° do seguro social, identificadores únicos, e-mail... Middleware na Internet2

33. Diretórios (3/4) • Criando um serviço de diretórios para um Campus • Projetando o diretório uso no campus, políticas de acesso e atualização de conteúdo, fontes de informação, identificação das aplicações que podem fazer uso do diretório • Desenvolvendo o diretório adoção de uma arquitetura técnica que suporte os critérios de projeto com uma implementação robusta e escalar, construção de interfaces entre os sistemas legados e o diretório • Operando o diretório ferramentas para atualizar as informações, expansão da base de aplicações, atualização da infra-estrutura Middleware na Internet2

34. Diretórios (4/4) • Considerações técnicas • Centralização vrs distribuição do gerenciamento • Otimização da consulta • Sincronização dos dados • Balanceamento de carga e backup (soluções proprietárias) • Redundância • Replicação • Segurança • Políticas de acesso aos dados • Integração com legado Middleware na Internet2

35. PKI (1/7) • Definição: • Infra-estrutura que permite a utilização de uma rede pública (ex. Internet) de uma maneira mais segura com base na tecnologia de chave pública de criptografia e certificados digitais. Middleware na Internet2

36. PKI (2/7) • Fundamentos da PKI: • Certificados • Certification Authority (CA) • Registration Authority (RA) • Diretórios para armazenar os certificados e chaves • Modelo de confiança (Trust Model) • Políticas Middleware na Internet2

37. PKI (3/7) • Certificados digitais: • Estabelece suas credenciais utilizadas em transações na Internet, garantindo sua autenticidade • Sempre emitido por uma autoridade de certificação (CA) • Padrão atual em estudo na Internet 2 é o X.509 Middleware na Internet2

38. PKI (4/7) • Certification Authority (CA) : • Autoridade na rede responsável por emitir e gerenciar credenciais de segurança e chaves públicas • Antes de emitir os certificados, verifica as informações do requisitante do certificado com as autoridade de registro (RA) Middleware na Internet2

39. PKI (5/7) • Registration Authority (RA) : • Autoridade na rede responsável por verificar as requisições de certificados digitais e confirmar a criação com as autoridades de certificação (CA) Middleware na Internet2

40. PKI (6/7) • Modelo de confiança (Trust Models) : • Normalmente as CAs estão localizadas em organizações diferentes • Estabelece como serão os relacionamentos entre autoridades de certificação (CA) • Hierarquia vs Bridges Middleware na Internet2

41. PKI (7/7) • Usos da PKI e certificados: • Authenticação e Autorização • Assinatura eletrônica de documentos • Documentos e e-mail cifrados • Não-Repudiação • Canais seguros através da rede Middleware na Internet2

42. Upperware (1/2) • Definição • Middleware orientado à aplicação • Tipos • Middleware para aplicações em negócios Provê serviços e ferramentas para estender aplicações de negócios • Middleware para aplicações em pesquisa Provê serviços de gerência de rede para dar suporte a comunidade científica Middleware na Internet2

43. Upperware (2/2) • Middleware para aplicações em computação ubíqua Provê serviços de autenticação, diretórios e protocolos adicionais Middleware na Internet2

44. Telemedicina • Benefícios • Área rural • Médicos, residentes e estudantes de medicina • Pesquisadores • Mais informações para pacientes • Problemas • Técnicos • Acesso igual a todos • Custo elevado Middleware na Internet2