Proposta de arquitetura e solução de gerenciamento de credenciais para autenticação e autorização em ambientes de computação em nuvem.

Master thesis Portuguese OPEN
Nelson Mimura Gonzalez (2014)
  • Publisher: Universidade de São Paulo
  • Subject: Autenticação e autorização | Authentication and authorization | Cloud computing (Security) | Computação em nuvem (Segurança) | Sistemas Digitais

O modelo de computação em nuvem (cloud computing) reúne características como elasticidade, compartilhamento de recursos, obtenção de serviços sob demanda, e escalabilidade. Este modelo aumenta a eficiência de utilização de recursos, reduzindo drasticamente o custo de manutenção de infraestruturas de hardware e software. Contudo, diversos problemas relacionados a aspectos de segurança são observados nos ambientes de nuvem, o que reduz a adoção da tecnologia de maneira significativa. Os principais problemas identificados referem-se à confidencialidade dos dados dos usuário e à proteção dos canais de comunicação. Estes problemas podem ser resolvidos por meio do emprego de mecanismos de autenticação e autorização que controlem efetivamente o acesso aos recursos e aos serviços da nuvem por parte dos usuários e quaisquer outras entidades que consigam acessar estes elementos. Isto sugere a utilização de credenciais, que permitem estabelecer permissões e obrigações das entidades de um ecossistema de computação em nuvem. Esta dissertação apresenta uma proposta de Sistema de Gerenciamento de Credenciais (SGC) para computação em nuvem, que visa implementar uma solução de identificação de entidades e controle de acesso à nuvem. Para isto foi realizada uma pesquisa para levantar as principais referências relativas à computação em nuvem, segurança em computação em nuvem, e gerenciamento de credenciais. A partir dos resultados desta pesquisa, foi definido um modelo conceitual que descreve a solução proposta, identificando os seus requisitos e a sua arquitetura. Finalmente foi desenvolvido um protótipo para realização de testes, de modo a validar a solução proposta e verificar o atendimento aos requisitos definidos previamente. Os resultados revelam a possibilidade de desenvolver um Sistema de Gerenciamento de Credenciais (SGC) capaz de prover os mecanismos de segurança adequados para a nuvem sem a necessidade de modificar as aplicações e serviços originais da mesma, culminando em uma solução transparente para usuários, desenvolvedores, e administradores da nuvem. O sistema proposto foi, também, capaz de estabelecer canais de comunicação seguro entre as entidades da nuvem, permitindo proteger de maneira seletiva as informações que trafegam pela rede. Desta forma, é possível afirmar que soluções em nuvem podem ser tornar mais seguras (e confiáveis) por meio do emprego de mecanismos transparentes e abrangentes para autenticação e autorização de entidades e operações. Cloud computing is a computing model based on characteristics such as elasticity, resource sharing, on-demand resource acquisition, and scalability. This model increases resource usage efficiency, drastically reducing maintenance costs of hardware and software infrastructures. However, problems related to security aspects represent obstacles for a wider adoption of the technology. The main problems identified are related to data confidentiality and communication channels protection. These problems can be addressed by authentication and authorization mechanisms which are able to effectively control the access to resources and services. This suggests the use of credentials which define the permissions and obligations of entities from a cloud computing ecosystem. This work presents a Credential Management System (CMS) for cloud computing, which implements a solution for identification and access control in the cloud environment. The research included a survey of references related to cloud computing, security in cloud computing, and credential management. Taking the results of this research, it was specified a conceptual model which describes the proposed solution, identifying the main requirements of the solution and its architecture. Finally it was developed a prototype in order to perform tests to validate the solution and verify if the requirements were addressed. The results reveal the possibility of developing a credential management solution able to provide the adequate security mechanisms without the need to modify the original applications and services, leading to a transparent solution for users, developers, and cloud administrators. The solution was also able to establish secure communication channels between cloud entities, allowing to selectively protect information that is exchanged in the network. The conclusion is that it is possible to make cloud applications and services more secure (and reliable) by using transparent and comprehensive mechanisms for authentication and authorization of entities and operations.
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