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DACD / IST / Gestione dei permessi e dell'autenticazione verso servizi OGC con GeoShield           1
                                                                                                XIII Meeting
                                                                                              GRASS e GFOSS




GeoShield project
Gestione dei permessi e dell'autenticazione verso servizi OGC

Presentazione del plug-in per il Resource Access Manager di GeoServer e
della protezione dei servizi Sensor Observation service



Milan P. Antonovic, Institute of Earth science - SUPSI
Massimiliano Cannata , Institute of Earth science - SUPSI

16 Febbraio 2012
DACD / IST / Gestione dei permessi e dell'autenticazione verso servizi OGC con GeoShield   2




Indice
•    Introduzione dell’Istituto Scienze della Terra – SUPSI
      – Le implementazione OGC usate
      – La necessità di proteggere I dati
•    Presentazione di GeoShield
      – Le strategie di protezione di GeoShield
      – L’interfaccia Web di amministrazione
      – I servizi OGC protetti
      – La protezione del Sensor Observation Service
      – Il plug-in per il Resource Access Manager di GeoServer
              • Gestione degli accessi
              • Applicazione dei permessi di accesso
       – Demo del GeoShield plug-in
       – Prossimi miglioramenti

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Introduzione dell’Istituto Scienze della Terra – SUPSI

Campi di attività:                                          Incentrati su:
• Pianificazione territoriale                               • Mandati governativi
• Idrogeologia                                                  – Mantenimento di geo-database
• Idrologia                                                     – Applicazione Web di supporto alle
• Geologia                                                         decisioni:
• Geomatica                                                         • Pericoli naturali
                                                                    • Protezione dell’acqua
                                                                    • Pozzi, sorgenti e sondaggi
                                                                    • Monitoraggio rete indrologica
                                                            • Progetti interregionali (EU, World Bank)
                                                            • Corsi di aggiornamento
                                                            • Progetti di ricerca


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Le implementazione OGC usate

                          Distribuzione di
                          Dati geografici




                          Monitoraggio




                          Processamento



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La necessità di proteggere I dati
                   Come proteggere in maniera
                   centralizzata tutti i servizi??
                                                                                  Applicazioni Web


                                                                                                        WMS
                                                         Web



           Dati sensibili                                                                              SOS

           Dati misti

           Dati pubblici                                                           WFS
                                                              WPS
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Presentazione di GeoShield

•    GeoShield è una soluzione Open Source                           •    Interfaccia amministrativa Web
     per la gestione dell’autenticazione e                                 • Sencha - Ext JS
     dell’autorizzazione verso servizi OGC
                                                                     •    OGC standards protected
•    Sviluppato in Java                                                    • WMS
                                                                           • WFS
•    Librerie di supporto:                                                 • SOS
      • Apache Commons
      • GeoTools                                                     •    Plug-in per il Resource Access
      • EclipseLink [Persistence API]                                     Manager di GeoServer
      • PostgreSQL
      • JSON parser



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Le strategie di protezione di GeoShield



                       HTTP basic
                       authentication
                          HTTPS                Web


                                                               GeoShield
                                                             Security Proxy
 Compatibilità con:
 • Navigatori Web
 • Applicazioni Desktop
     • Udig, QGIS, ArcGIS


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Pre-processamento della richiesta


   User                                        GeoShield                                         WFS service
                  GetFeature (WFS)


                                                              Caricamento permessi
                                                              CQL per ogni layer



                                                             GetFeature + Filtri OGC



          Il dato finale                                        Inoltro dei dati
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Post-processamento della richiesta


   User                                        GeoShield                                         OGC service
                  GetCapabilities                                    GetCapabilities


                                                                 Capabilities document




                                                              1. Parsing response
                                                              2. Adapt response
                                                                 according to user
           Capabilities document                                 filter
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L’interfaccia Web di amministrazione

•    Accesso riservato
•    Interfaccia amichevole (Desktop-like GUI)

•    Gestione delle autorizzazioni per:
      – Utenti
      – Gruppi
      – Servizi (OGC)
      – Permessi (per layer)
      – Richieste (OGC)




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I servizi OGC protetti

Web Map Service 1.1.1:
    Protocollo standard per la diffusione di immagini di mappe georeferenziate sul Web

•     GeoServer (testato): grazie alla capacità di applicare filtri OGC su WMS
       – CQL completo (Common Query Language)

•     Others (not tested):
       – INCLUDE/EXCLUDE

•     Richieste:
       – GetCapabilities
       – GetMap
       – GetFeatureInfo
       – GetLegendGraphic

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I servizi OGC protetti

Web Feature Service 1.1.0:
    Protocollo standard per la diffusione di dati vettoriali sul Web

•     Definizione dei permessi:
       – CQL completo (Common Query Language)

•     Richieste (Basic profile):
       – GetCapabilities
       – DescribeFeatureType
       – GetFeature

•     Formato output: GML


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I servizi OGC protetti

Sensor Observation Service 1.0.0:
    Protocollo standard che difinisce le richieste di raccolta e inserimento di dati
    provenienti da sensori

•     Tipologia di permessi:
       – Inclusione / Esclusione degli Offerings

•     Richieste gestite (Basic profile):
       – GetCapabilities
       – GetObservation
       – DescribeSensor

•     Formato di risposta:
       – text/xml;subtype='sensorML/1.0.0'
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La protezione del Sensor Observation Service

•    I permessi si basano sull’applicazione di permessi Vedi/Nascondi a livello dei
     raggruppamenti sos:ObservationOffering a livello del documento
     sos:Capabilities, GeoShield pùo così escludere l’accesso a diversi gruppi di
     utenti:

              • Features
              • Procedures
              • ObservedProperties




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<sos:Capabilities>
  [...]
  <sos:Contents>
    <sos:ObservationOfferingList>
      <sos:ObservationOffering gml:id="aaaa">
        <gml:name>urn:x-ist::offering:aaaa</gml:name>
        <gml:boundedBy>[…]</gml:boundedBy>
        <sos:eventTime>[…]</sos:eventTime>
        <sos:procedure xlink:href="B_TRE" />
        <sos:procedure xlink:href="H_TRE" />
        <sos:procedure xlink:href="P_TRE" />
        <sos:procedure xlink:href="T_TRE" />
        <sos:observedProperty xlink:href="urn:ogc:def:property:x-ist::meteo:air:humidity"/>
        <sos:observedProperty xlink:href="urn:ogc:def:property:x-ist::meteo:air:pressure"/>
        <sos:observedProperty xlink:href="urn:ogc:def:property:x-ist::meteo:air:radiation"/>
        <sos:observedProperty xlink:href="urn:ogc:def:property:x-ist::meteo:air:rainfall"/>
        <sos:featureOfInterest xlink:href="urn:ogc:object:feature:x-ist::station:Trevano"/>
      </sos:ObservationOffering>
      <sos:ObservationOffering gml:id=“bbbb">
      […]
      </sos:ObservationOffering>
      <sos:responseFormat>text/xml;subtype='sensorML/1.0.0'</sos:responseFormat>
      <sos:responseMode>inline</sos:responseMode>
      <sos:resultModel>om:Observation</sos:resultModel>
    </sos:ObservationOfferingList>
  </sos:Contents>
</sos:Capabilities>
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GeoShield’s Sensor Observation Service protection strategy

ObservationOffering 1:
• Sensor 1                                                                S1
• Sensor 2                                                                             S2
ObservationOffering 2:
                                             Group 1                     S5
• Sensor 3
                                                                                            S4
• Sensor 4 (private)
• Sensor 5                                                                        S3
ObservationOffering 3:
                                                                                            S6
• Sensor 1
• Sensor 2
                                             Group 2
• Sensor 5
• Sensor 6
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GeoServer Resource Access Manager plug-in
•    Con la versione 2.1.x il Team di sviluppatori GeoServer ha introdotto un
     migliorato framwork di sicurezza (Resourse Access Manager) con capacità di
     applicare dei filtri sui dati geografici:
      – La caratteristica principale è quella di permetterne l’estensione con il
         sistema attuale di plug-in

•    Benefici:
      – Non più permessi limitati (definizioni Sì/No) per ogni layer
      – Maggiori possibilità di implementare regole di accesso granulari
          • Filtri basati su funzioni geografiche (BBOX, INTERSETC…)
          • Filtri basati su attributi
          • Filtri Include / Exclude
          • Applicazione di permessi sui workspace
      – Integrazione con database esterni
      – Maggiore affidabilità e robustezza a livello dei dati
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Access rule application process


    User                                          GeoServer                                      GeoShield
                    1. GetMap
                                                                        2. Autenticazione

                                                                  3. Authorization object

             5. Error 401 - Unauthorized                               4. L’utente è
                                                                          autorizzato?

           User:     foo.bar           5. Caching
           Password: xxxxxxx                                          6. Get Access Rule
               Ok     Cancel

                                                                        7. Rule Object


                           9. Map                              8. Apply rule / Caching rule
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Access rule application process


                                                                   Aggiornamento asincrono
    User                                          GeoServer              dei permessi            GeoShield
                    1. GetMap

                                                         2. L’utente è
                                                            autorizzato?
             3. Error 401 - Unauthorized



           User:     foo.bar
           Password: xxxxxxx

               Ok     Cancel




                                                            3. Apply rule
                           4. Map
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Benchmarking di richieste WMS GetMap

•    I test sono stati svolti con JMeter sulla postazione di sviluppo:
       – Ubuntu 10.04 32bit, Intel Core Duo 2.4 GHz E4600, 4Gb RAM
•    Utilizzando una progressione di 1, 2, 4, 8, and 16 threads, ogni gruppo di thread
     eseguendo 100, 200, 200, 400, 400 richieste rispettivamente.
•    Layer: topp:tasmania_water_bodies

                   threads/requests    1/100         2/200         4/200         8/400         16/400
               GeoServer*                79            71            79            102           316
               GeoShield
                                        291           315           653           3346          7837
               (PROXY)
               GeoServer
                                        134           151           190            332          1320
               (PLUGIN)

              * Senza autenticazione

16 Febbraio 2012
DACD / IST / Gestione dei permessi e dell'autenticazione verso servizi OGC con GeoShield   21




Installing the plug-in

 Con GeoShield e GeoServer già installati, l’aggiunta del plug-in e relativamente
 semplice:


1. Copiare il file geoshield-1.0.jar nella cartella WEB-INF/lib directory di
   GeoServer

2. Piccola modifica nel file web.xml di GeoServer

3. Bisogna crear un utente GEOSHIELD_USER in GeoServer

4. Configurare i permessi di accesso con GeoShield




16 Febbraio 2012
DACD / IST / Gestione dei permessi e dell'autenticazione verso servizi OGC con GeoShield   22




                                           GeoServer PLUG-IN
                                                DEMO




16 Febbraio 2012
DACD / IST / Gestione dei permessi e dell'autenticazione verso servizi OGC con GeoShield   23




Prossimi miglioramenti

È attualmente in corso lo sviluppo
della version 1.0 stabile.
• Estensione della sicurazza a:
     – WPS - Web Processing Service
     – Test di compatibilità WMS

•    Web administration interface
      – Re-design utilizzando ExtJS 4
      – Integrazione con OpenLayers (Test in tempo reale dei permessi)

•    GeoShield core:
      – Apache Maven building automation
      – Refactoring del codice
      – Incremento delle prestazioni
16 Febbraio 2012
DACD / IST / Gestione dei permessi e dell'autenticazione verso servizi OGC con GeoShield
                                                                                                    XIII Meeting
                                                                                                  GRASS e GFOSS




                                               Grazie

            Istituto Scienze della Terra
            http://www.ist.supsi.ch
                                                                    GeoShield Project
                                         http://sites.google.com/site/geoshieldproject

Milan P. Antonovic, Istituto Scienze della Terra - SUPSI
Massimiliano Cannata, Istituto Scienze della Terra - SUPSI
16 Febbraio 2012                                                                                 Questa presentazione è distribuica con licenza
                                                                                   Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License

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