BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-------------------------------------
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGÀNH: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BẢO MẬT TRONG MÔI TRƯỜNG LƯỚI
VỚI TIẾP CẬN HƯỚNG TÁC TỬ
LÊ HUY CƯỜNG
HÀ NỘI 2006
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-------------------------------------
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
BẢO MẬT TRONG MÔI TRƯỜNG LƯỚI
VỚI TIẾP CẬN HƯỚNG TÁC TỬ
NGÀNH: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
MÃ SỐ:
LÊ HUY CƯỜNG
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN THANH THỦY
HÀ NỘI 2006
MỤC LỤC
MỤC LỤC......................................................................................................... 1
LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................. 3
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... 4
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT............................................. 5
DANH MỤC HÌNH VẼ.................................................................................... 6
Chương 1. Tổng quan tính toán lưới, bảo mật trên môi trường lưới ................ 8
1.1. Tính toán lưới......................................................................................... 8
1.1.1. Giới thiệu về tính toán lưới............................................................. 8
1.1.2. Lợi ích của tính toán lưới.............................................................. 10
1.1.3. Các vấn đề cơ bản của một lưới.................................................... 12
1.1.4. Kiến trúc lưới ................................................................................ 14
1.2. Các khái niệm cơ bản về bảo mật ........................................................ 15
1.2.1. Một số thuật ngữ cơ bản................................................................ 15
1.2.2. Mã hóa thông tin sử dụng khóa..................................................... 16
1.2.3. Mã hóa đối xứng ........................................................................... 17
1.2.4. Mã hóa công khai..........................................................................18
1.2.5. Chữ ký điện tử............................................................................... 19
1.2.6. Giấy chứng nhận điện tử và Nhà chứng nhận thẩm quyền........... 21
1.3. Cơ chế bảo mật trong môi trường lưới................................................. 25
1.4. Các chính sách bảo mật trong môi trường lưới.................................... 28
1.5. Giới thiệu về hạ tầng bảo mật lưới GSI ............................................... 30
1.5.1. Cơ sở hạ tầng khóa công khai....................................................... 30
1.5.2. Bảo mật mức thông điệp và mức giao vận.................................... 31
1.5.3. So sánh hiệu năng của bảo mật mức thông điệp với mức giao vận
................................................................................................................. 32
1.5.4. Giấy ủy nhiệm............................................................................... 34
1.5.5. Sự ủy quyền................................................................................... 35
1.5.6. Chứng thực.................................................................................... 35
1.5.7. Ứng dụng của GSI......................................................................... 36
Chương 2. An toàn bảo mật trong Globus Toolkit 4 ......................................37
2.1. Giới thiệu về GT4 ................................................................................ 37
2.1.1. GT4, OGSA và WSRF.................................................................. 37
2.1.2. Giới thiệu chung về dịch vụ web .................................................. 40
2.1.3. WSRF - nền tảng tài nguyên dịch vụ web .................................... 48
2.1.4. Kiến trúc Globus Toolkit 4 ...........................................................53
2.2. Các thành phần bảo mật trong GT4 .....................................................55
2.3. Ví dụ minh họa: cài đặt bảo mật trong GRAM....................................57
Chương 3. Ứng dụng công nghệ tác tử trong tính toán lưới........................... 61
2
3.1. Tác tử.................................................................................................... 61
3.1.1. Khái niệm tác tử............................................................................ 61
3.1.2. Hệ đa tác tử................................................................................... 66
3.1.3. Truyền thông giữa các tác tử......................................................... 73
3.2. Tiềm năng ứng dụng công nghệ tác tử trong lưới................................ 76
3.3. Các hướng tiếp cận tích hợp công nghệ tác tử trong lưới.................... 77
3.4. Hướng triển khai công nghệ tác tử trong hệ thống BKGrid2006 ........79
3.4.1. Kiến trúc hệ thống BKGrid2006................................................... 79
3.4.2. Xây dựng các tác tử giúp đơn giản hóa việc thương lượng sử dụng
dịch vụ..................................................................................................... 81
Chương 4. Xây dựng môđun bảo mật trong BKGrid 2006 ............................ 84
4.1. Yêu cầu cần thiết xây dựng môđun quản trị người dùng..................... 84
4.2. Kiến trúc môđun quản trị người dùng.................................................. 86
4.3. Thiết kế chi tiết..................................................................................... 89
4.3.1. Nhà chứng nhận thẩm quyền ........................................................ 89
4.3.2. Thành phần Quản lý giấy ủy nhiệm.............................................. 91
4.3.3. Thành phần Quản lý ánh xạ người dùng.......................................91
4.3.4. Tích hợp với các chức năng quản lý người dùng cơ bản.............. 92
4.3.5. Đảm bảo an toàn cho môđun quản trị người dùng........................ 93
4.4. Tích hợp vào hệ thống BKGrid 2006...................................................94
4.5. Hướng dẫn sử dụng .............................................................................. 95
4.6. Triển khai thử nghiệm.......................................................................... 97
4.6.1. Cấu hình triển khai........................................................................ 97
4.6.2. Kết quả triển khai.......................................................................... 99
Chương 5. Kết luận ....................................................................................... 102
5.1. Kết quả đạt được ................................................................................ 102
5.2. Hướng phát triển ................................................................................ 103
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................. 104
3
LỜI NÓI ĐẦU
Công nghệ tính toán lưới đã và đang được nghiên cứu, phát triển và ứng
dụng rộng rãi trên thế giới. Tuy nhiên, hiện tại ở Việt Nam công nghệ này vẫn
còn khá mới mẻ. Để bắt kịp với xu thế chung của thế giới, Trung tâm Tính
toán hiệu năng cao, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã triển khai đề tài
Tính toán lưới nhằm mục đích tìm hiểu làm chủ công nghệ và ứng dụng vào
thực tiễn.
Lưới tính toán là một tập bao gồm nhiều tài nguyên phân tán và không
đồng nhất, các tài nguyên này thuộc về nhiều tổ chức khác nhau. Do vậy,
trong hệ thống lưới, vấn đề an ninh và bảo mật luôn được đặt lên hàng đầu.
Để trở thành người dùng của lưới, người dùng phải đáp ứng các yêu cầu phức
tạp về bảo mật như: có giấy chứng nhận, được người quản trị cấp phép truy
cập, mỗi lần truy cập vào tài nguyên phải tạo giấy ủy nhiệm để tương tác với
các tài nguyên. Điều đó làm khó khăn cho người sử dụng, nhất là người sử
dụng không có hiểu biết về bảo mật lưới.
Nhiệm vụ của luận văn "Bảo mật trong môi trường lưới với tiếp cận
hướng tác tử " là nghiên cứu các cơ sở hạ tầng bảo mật lưới và ứng dụng của
công nghệ tác tử trong tính toán lưới, áp dụng vào xây dựng môđun quản trị
người dùng trong hệ thống lưới BKGrid 2006. Mục đích của môđun quản trị
người dùng là làm cho các yêu cầu về bảo mật trở nên trong suốt đối với
người dùng. Cấu trúc của luận văn được chia thành 5 chương:
¾ Chương 1: Tổng quan về tính toán lưới, bảo mật trong môi trường lưới
¾ Chương 2: An toàn bảo mật trong Globus Toolkit 4.03
¾ Chương 3: Ứng dụng công nghệ tác tử trong tính toán lưới
¾ Chương 4: Kiến trúc hệ thống BKGrid 2006 và mô đun bảo mật
¾ Chương 5: Kết quả đạt được và hướng phát triển
