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Sicherheit im Semantic Web

Sicherheit im Semantic Web. Universität des Saarlandes FR 6.2 Informatik WS 05/06 HS „Semantische Webdienste und Agenten“ Betreuer: Dr. Matthias Klusch Referentin: Verena Schuler 31.10.2014. Gliederung. Problemstellung Sicherheit im Semantic Web Ein abstraktes Policy-Modell

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Presentation Transcript

  1. Sicherheit im Semantic Web Universität des Saarlandes FR 6.2 Informatik WS 05/06 HS „Semantische Webdienste und Agenten“ Betreuer: Dr. Matthias Klusch Referentin: Verena Schuler 31.10.2014

  2. Gliederung • Problemstellung Sicherheit im Semantic Web • Ein abstraktes Policy-Modell • Grundlagen der Policy Spezifikationssprache Rei • Anwendungsbeispiele • Offene Fragen

  3. Sicherheit im Semantic Web • Eine Zunahme an Diensten, die vertrauliche Informationen behandeln erfordert auch eine Verschärfung der Sicherheitsmaßnahmen • Bsp.: Wissenschaftler, Weitergabe von privaten Daten

  4. Ein abstraktes Policy-Modell • Policies sollen das jetzige und zukünftige Verhalten von Entities lenken, damit deren Handlungen mit ihren Zielen und denen des Systems übereinstimmen

  5. Ein abstraktes Policy-Modell • Policy-Regeln bestehen aus 4 Teilen: Modalitäten, Subjekt, Handlung und Ziel • Modalitäten lassen sich in Erlaubnis, Verbot, Verpflichtung, Befreiung unterteilen Modalität Subjekt (Student) Handlung (Drucken) Ziel(e) (HP-Drucker) wirkt auf

  6. Ein abstraktes Policy-Modell • Man kann entweder individuelle Regeln für spezifische Subjekte, Handlungen und Ziele festlegen oder generelle Policies über Mengen von Subjekten, Handlungen und Zielen festlegen • Bsp.: Peter hat Zugang zum Cip-Raum 001. Alle Informatikstudenten haben Zugang zu den CIP-Räumen

  7. Ein abstraktes Policy-Modell • Konflikte: • Modalitäten-Konflikt: - Das Subjekt hat zugleich die Erlaubnis und das Verbot, eine Handlung auszuführen - Das Subjekt ist zugleich verpflichtet und befreit, eine Handlung durchzuführen - Konflikt zwischen Verpflichtung und Verbot

  8. Ein abstraktes Policy-Modell • Konfliktauflösungsstrategien: • Statische Konfliktauflösung • Dynamische Konfliktauflösung

  9. Die Policy Spezifikationssprache Rei • Soll in dynamischen Systemen eingesetzt werden • Version 1.0 basierte auf Prolog • Version 2.0 wird in OWL-Lite repräsentiert

  10. Die Policy Spezifikationssprache Rei • 3 grundlegende Konzepte: • Deontische Logik: Erlaubnis, Verbot, Verpflichtung, Befreiung • Speech Acts: Übertragung, Widerruf, Anfrage (Anfrage für Handlung oder Anfrage für Erlaubnis), Aufhebung • Konfliktauflösung: • Modality-Konflikte werden erkannt • Konfliktlösung: Vorrang, Prioritäten, Default Verhalten

  11. Anwendung von Rei • PolicyObjekt(Aktion, Bedingungen) • Erlaubnis(Aktion, Bedingungen) • Verbot(Aktion, Bedingungen) • Verpflichtung(Aktion, Bedingungen) • Befreiung(Aktion, Bedingungen)

  12. Anwendung von Rei • Um Policy Objekte mit Entitäten zu verknüpfen wird das hat-Konstrukt benutzt: hat(Subjekt, PolicyObjekt) • Bsp.: hat(agentA, Erlaubnis(aktionB, Bedingung)) hat(Variable, Erlaubnis(aktionB, Bedingung)) • Hier ist ein Beispiel für die Verwendung des hat-Konstruktes: hat(student_1, Erlaubnis(lesenNachrichten, Bedingung))

  13. Anwendung von Rei • Eine Aktion wird folgendermaßen dargestellt: aktion(AktionName, [ZielObjekte], Vorbedingung, Effekte) • Eine Seite auf einem Drucker auszudrucken könnte wie folgt aussehen: aktion(druckeEineSeiteHP, [druckerHP], (enthältTinte(druckerHP), enthältPapier(druckerHP, X), X>1), enthältPapier(druckerHP, X-1))

  14. Anwendung von Rei • seq(A, B) bestimmt, dass Aktion A und B hintereinander ausgeführt werden müssen. • nichtdet(A, B) bestimmt, dass entweder A oder B, aber nicht beide ausgeführt werden können. • wiederholung(A) bestimmt, dass Aktion A mehrmals hintereinander ausgeführt werden kann. • einmal(A) bestimmt, dass Aktion A nur einmalig ausgeführt werden darf.

  15. Anwendung von Rei • Aufbau komplexer Bedingungen: • und(BedingungA, BedingungB) • oder(BedingungA, BedingungB) • nicht(Bedingung)

  16. Anwendung von Rei • Die Rei Policy Engine: • Entwickelt in Flora, einer F-Logik Erweiterung von XSB, enthält F-Owl, einen Reasoner für RDF und OWL • Die Policy Engine ist modular und kann leicht um deontische Konzepte und Speech Acts erweitert werden • Es existieren 3 Interfaces, ein Java Interface zur Integration in spezifische Domänen, ein Prolog Interface zur Erweiterung der Anfragen und ein Graphical Editor zum erstellen einfacher Policies

  17. Anwendung von Rei • Die Rei Policy Engine: Flora ist eine F-Logik Erweiterung der XSB Datenbank FOWL ist die Inferenzmaschine in Flora Rei interface in Java, YAJXB ist Mittler

  18. Anwendung von Rei • Welche Probleme müssen in policybasierten Architekturen gelöst werden? • Welche Ansätze bietet Rei?

  19. Anwendung von Rei • Repräsentation von domänenspezifischem Wissen • Komplexität eines policybasierten Frameworks hängt stark von der Komplexität der domänenspezifischen Ontologien ab • Die Rei Policy Engine kann über Ontologien in RDF, DAML+OIL und OWL urteilen

  20. Anwendung von Rei • Policy Entwicklung • Da Rei auf OWL basiert ist es möglich einen Ontologie-Editor wie Protégé oder OntoEdit zu nutzen • Es wurde außerdem ein einfacher graphischer Editor entwickelt, um einfache Policy-Spezifikationen in Rei zu entwickeln

  21. Anwendung von Rei • Policy Analyse • Use Case Analyse • StatementUseCase • DeonticUseCase • What-If Analyse • WhatIfProperty • WhatIfPolicyRule • Bedingung

  22. Anwendung von Rei • Entwicklung einer Policy Engine • Rei verfügt über 3 mögliche Anwendungen der Policy Engine • Zentralisiert • Verteilt • Semi-dezentralisiert

  23. Anwendung von Rei • Sammlung von Beglaubigungen und deren Verifikation • Beglaubigungs-Verifikation nicht vorgesehen in Rei • Es wird von einem Trusted-Third-Party System ausgegangen

  24. Anwendung von Rei • Policy Management • Mit Hilfe der Speech Acts können Policies dynamisch zur Laufzeit verändert werden

  25. Anwendung von Rei • Zusammenfassung • Keine zentrale Kontrolle in dynamischen Systemen -> Weitergabe von Rechten • Dadurch entstehen Konflikte -> es werden Konfliktlösungsmechanismen eingeführt

  26. Case Study

  27. Case Study • Rei wurde in verschiedenen Umgebungen getestet. • Einige mögliche Umgebungen sind: • Supply Chain Management • Autorisations Policies in pervasiven Umgebungen • Multi-Agenten-Systeme

  28. Offene Fragen • Balance zwischen Mächtigkeit und Anwendung • Entitäten • Enforcement • Private Policies

  29. Vielen Dank für die Aufmerksamkeit

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