On PKI Usability in Grids

Mgr. Daniel Kouřil, Ph.D.

Advanced ('rigorózní') thesis

Abstract:

Lidé zpravidla dosáhnou svých cílů rychleji, pokud navzájem spolupracují s ostatními. Klíčovým problémem takové spolupráce je vytvoření virtuální skupiny spolupracovníků a jejich následná komunikace. Součásný výzkum také často vyžaduje přístup ke komplexním zařízením a je náročný na výpočetní, či úločnou kapacitu. Poskytovatelé těchto prostředků nechtějí poskytovat přístup libovolnému uživateli, ale vyžadují kontrolu nad poskytnutými účty. Projekty a skupiny uživatelů také často vyžadují zabezpečení své vnitřní komunikace tak, aby nedocházelo k úniku citlivých dat nebo jejich poškození. Dosažení požadované úrovně zabezpečení je relativně snadné v uzavřeném prostředí, které spojuje pouze několik málo uživatelů, kteří se už navíc navzájem znají. Nicméně pokud se zaměříme na vyšší úrovně, je zřejmé, že zajištění bezpečnostních požadavků je obtížnější v prostředí, do kterého jsou zapojeny stovky či tisíce uživatelů pocházejích z rozdílných institucí i států. Řešení autentizace v takto rozsáhlém prostředí může nabídnout infrastrukura veřejných klíčů (PKI). Nicméně PKI není obecně dobře akceptována uživateli a je obtížně ji provozovat opravdu bezpečným způsobem. Ve svých tezích uvádím několik příkladů o nasazení PKI i tom, kde selhala. Na základě svých předchozích výsledků shrnuji problémy současné PKI a přístupy, které vedou k řešení těchto problémů. Cílem mé práce je přispět k zvýšení bezpečnosti systémů založených na PKI.

Abstract:

People usually achieve a particular goal easier and faster if they collaborate with and share their knowledge between each other. One of the key problems is the establishment of a virtual group of researchers and their mutual communication. Current research also often requires access to sophisticated devices and is resource-intensive in terms of computational, network or storage facilities. Providers of such resources do not want to grant access just to any user but want to keep control over the users who are allowed to access. Also, projects and collaborations sometimes require to limit access to their internal communication and documents since these contain sensitive data that must not leak or be tampered with for any reason. Achieving a required level of security may be easy in a closed environment that connects only several people who already know each other or even come from the same institution. However, moving one level higher, fulfilling security requirement gets more complicated in an environment linking hundreds or even thousands of users from many different countries or institutions that want to collaborate. A public key infrastructure (PKI) can provide a solution for authentication is such environments. However, a common PKI is generally considered hard to use and operate in a secure way. In this document, I present examples of how PKI was implemented and show where it fails. Taking my previous work as the basis, I will also summarize the problems encountered and possible approaches to address the issues. My work is meant to contribute to increased security of PKI-based environments.

Keywords

public key infrastructure, grid, digital certificates

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 3. 2010

Thesis defence

• Date of defence: 24. 5. 2010
• Reader: doc. Dr. Ing. Petr Hanáček, prof. RNDr. Václav Matyáš, M.Sc.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Advanced ('rigorózní řízení') programme / field:
Applied Informatics / Applied Informatics