Federation registry : single gateway for managing OpenID Connect & SAML services for research communities

Abstract

Στο πλαίσιο των Υποδομών Ταυτοποίησης και Εξουσιοδότησης (Authentication and Authorization Infrastructures – AAI), μια ομοσπονδία (federation) αναφέρεται σε ένα συνεργατικό δίκτυο οργανισμών που ανταλλάσσουν με ασφάλεια πληροφορίες ταυτότητας, βασισμένο σε κοινά αποδεκτά τεχνικά πρωτόκολλα και πολιτικές. Τέτοιες ομοσπονδίες βασίζονται συνήθως σε τεχνολογίες όπως το SAML2 [1] και το OpenID Connect (OIDC) [2], προκειμένου να επιτρέψουν την ομοσπονδιακή σύνδεση χρηστών (federated login), επιτρέποντάς τους να έχουν πρόσβαση σε εξωτερικές υπηρεσίες χρησιμοποιώντας τα διαπιστευτήρια (credentials) του ιδρύματος προέλευσής τους, χωρίς την ανάγκη δημιουργίας νέων λογαριασμών [3, 4, 5]. Το Federation Registry είναι μία ασφαλή διαδικτυακή πλατφόρμα σχεδιασμένη να απλοποιεί τη διαδικασία καταχώρησης και ρύθμισης υπηρεσιών μέσα σε ομοσπονδίες AAI. Αντιμετωπίζει τις επιχειρησιακές και διαχειριστικές προκλήσεις που σχετίζονται με τη διαχείριση ολόκληρου του κύκλου ζωής μιας υπηρεσίας — καταχώρηση, επαναρρύθμιση και απεγγραφή — σε υποδομές που υποστηρίζουν πολλαπλά πρωτόκολλα ταυτοποίησης.

Ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά του είναι η δυνατότητα απλοποίησης της διαδικασίας καταχώρησης και διαχείρισης υπηρεσιών σε διάφορες πλατφόρμες IAM (Identity and Access Management) και άλλα λογισμικά που διαχειρίζονται SAML/OIDC υπηρεσίες, όπως τα Keycloak [6], MITREid Connect [7] και SimpleSAMLphp [8], χρησιμοποιώντας ένα ουδέτερο ως προς το πρωτόκολλο μοντέλο ενσωμάτωσης (protocol-agnostic integration model). Για τους σκοπούς της παρούσας εργασίας, ο όρος «πλατφόρμες IAM» χρησιμοποιείται γενικά για να περιγράψει όλα τα συστήματα που είναι υπεύθυνα για τη διαχείριση ταυτοτήτων, αυθεντικοποίησης και ομοσπονδιακών πρωτοκόλλων. Με αυτόν τον τρόπο, το Federation Registry αποσυνδέει τη διαδικασία διαχείρισης υπηρεσιών από το εκάστοτε υποκείμενο λογισμικό, καθιστώντας δυνατή την παράλληλη υποστήριξη πολλαπλών τεχνολογιών (π.χ. SAML, OIDC) και την ευκολότερη ενσωμάτωση νέων. Επιπλέον, η πλατφόρμα υποστηρίζει πολλαπλά περιβάλλοντα ενσωμάτωσης (integration environments), όπως περιβάλλοντα ανάπτυξης, δοκιμών και παραγωγής, καθένα με τις δικές του απαιτήσεις, περιορισμούς και πολιτικές. Αυτή η δυνατότητα καθιστά το σύστημα ιδιαίτερα ευέλικτο για χρήση σε πολύπλοκα οικοσυστήματα AAI, όπου η διαφοροποίηση ανάμεσα σε περιβάλλοντα είναι απαραίτητη για λόγους ασφάλειας και διακυβέρνησης. Ένα από τα κύρια λειτουργικά πλεονεκτήματα του Federation Registry είναι το σύστημα αιτημάτων και αξιολόγησης (Request–Review System), το οποίο καθορίζει μια σαφή και ασφαλή ροή εργασίας για τη διαχείριση υπηρεσιών. Οι ιδιοκτήτες υπηρεσιών (Service Owners) μπορούν να δημιουργούν και να υποβάλλουν αιτήματα για την εγγραφή ή τροποποίηση των υπηρεσιών τους μέσω της διαδικτυακής διεπαφής της πλατφόρμας. Κάθε αίτημα περιλαμβάνει τα απαραίτητα στοιχεία ρύθμισης της υπηρεσίας (π.χ. Client ID, redirect URIs, scopes, metadata URL), ανάλογα με το πρωτόκολλο που χρησιμοποιείται (OIDC ή SAML). Τα αιτήματα αξιολογούνται στη συνέχεια από τους χειριστές της ομοσπονδίας (Federation Operators), οι οποίοι μπορούν να τα εγκρίνουν, να τα απορρίψουν ή να ζητήσουν τροποποιήσεις, βάσει προκαθορισμένων πολιτικών και περιορισμών ασφαλείας. Η διαδικασία αυτή εξασφαλίζει τη συμμόρφωση με τους κανονισμούς της ομοσπονδίας και περιορίζει την ανάγκη για απευθείας πρόσβαση των χρηστών στις πλατφόρμες IAM, γεγονός που μειώνει σημαντικά τους κινδύνους ασφάλειας. Όταν ένα αίτημα εγκριθεί, η υπηρεσία αναπτύσσεται αυτόματα στην υποδομή IAM της ομοσπονδίας μέσω ασύγχρονης διαδικασίας ανάπτυξης (asynchronous deployment). Η προσέγγιση αυτή επιτρέπει στο Federation Registry να διατηρεί ανεξαρτησία από την υποκείμενη τεχνολογία και να υποστηρίζει ταυτόχρονες συνδέσεις με διαφορετικές πλατφόρμες, όπως Keycloak, MITREid και SimpleSAMLphp. Πέρα από την ευελιξία αυτή, το Federation Registry διαθέτει μια σειρά από λειτουργίες που βελτιώνουν τη χρηστικότητα και τη διαφάνεια της λειτουργίας του. Οι υπηρεσίες μπορούν να διαχειρίζονται συνεργατικά από πολλαπλούς χρήστες μέσω των Ομάδων Ιδιοκτητών (Owners Groups), οι οποίοι μπορούν να προστίθενται, να αφαιρούνται ή να αναλαμβάνουν διακριτούς ρόλους εντός της ομάδας. Η συνεργατική αυτή προσέγγιση διευκολύνει την κατανομή ευθυνών και επιτρέπει σε ομάδες ανάπτυξης να διαχειρίζονται αποτελεσματικά τις υπηρεσίες τους. Επιπλέον, το σύστημα παρέχει αυτοματοποιημένες ειδοποιήσεις (notifications) για κάθε ενέργεια που πραγματοποιείται σε μια υπηρεσία, διασφαλίζοντας ότι όλα τα μέλη μιας ομάδας είναι ενήμερα για την τρέχουσα κατάσταση των αιτημάτων και των αναπτύξεων. Για λόγους ιχνηλασιμότητας και αποσφαλμάτωσης, η πλατφόρμα διατηρεί ένα πλήρες ιστορικό του κύκλου ζωής κάθε υπηρεσίας. Αποθηκεύει και εμφανίζει “στιγμιότυπα” (snapshots) κάθε αιτήματος, επιτρέποντας στους διαχειριστές και στους ιδιοκτήτες να επανεξετάζουν παλαιότερες ρυθμίσεις ή να επαναφέρουν προηγούμενες εκδόσεις σε περίπτωση προβλήματος. Η πλατφόρμα υποστηρίζει επίσης ένα ευέλικτο μοντέλο διαχείρισης ρόλων (Role-Based Access Control), το οποίο επιτρέπει την αντιστοίχιση συγκεκριμένων ενεργειών σε διαφορετικούς ρόλους χρηστών. Κάθε ρόλος μπορεί να έχει διαφορετικό επίπεδο πρόσβασης, ανάλογα με το μοντέλο διακυβέρνησης της ομοσπονδίας. Με αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνεται ένας συνδυασμός ασφάλειας, λογοδοσίας και προσαρμοστικότητας, καθώς οι ομοσπονδίες μπορούν να ορίσουν τους ρόλους τους σύμφωνα με τις εσωτερικές τους διαδικασίες. Ιδιαίτερη σημασία έχει η υποστήριξη πολλαπλών ενοίκων (multitenancy). Το Federation Registry μπορεί να φιλοξενήσει πολλαπλούς ενοίκους (tenants) μέσα σε μία εγκατάσταση, καθένας από τους οποίους διαθέτει ξεχωριστές ρυθμίσεις, πολιτικές και θεματική προσαρμογή (theming). Με αυτόν τον τρόπο, διαφορετικές ομοσπονδίες ή διαφορετικά περιβάλλοντα λειτουργίας (όπως πειραματικά ή παραγωγικά) μπορούν να μοιράζονται την ίδια υποδομή χωρίς να επηρεάζουν η μία την άλλη, διατηρώντας πλήρη λογική απομόνωση. Οι δυνατότητες αυτές καθιστούν το Federation Registry μια ολοκληρωμένη και ευέλικτη λύση για τη διαχείριση υπηρεσιών σε ομοσπονδιακά περιβάλλοντα ταυτοποίησης και εξουσιοδότησης. Παρέχει ένα δομημένο, τεκμηριωμένο και ασφαλές περιβάλλον εργασίας, το οποίο απλοποιεί τη διαδικασία ενσωμάτωσης υπηρεσιών, μειώνει τη χειροκίνητη διαχείριση και ενισχύει τη συνεργασία ανάμεσα στους παρόχους υπηρεσιών και στους φορείς διαχείρισης των ομοσπονδιών. Συνολικά, το Federation Registry αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό βήμα προς τον εκσυγχρονισμό της λειτουργικής διαχείρισης των AAI ομοσπονδιών, εισάγοντας νέα επίπεδα αυτοματοποίησης, διαφάνειας και προσαρμοστικότητας, ενώ ταυτόχρονα διασφαλίζει τη συμμόρφωση με τις πολιτικές ασφαλείας και τις βέλτιστες πρακτικές του χώρου.