Télécharger en tant que PDF, PPTX
![Composant
D’après [Broy98] : Les composants sont des entités
qui doivent :
Encapsuler les données
Être implantables dans la plupart des langages de
programmation
Être hiérarchiquement entrelacés
Avoir des interfaces clairement définies
Pouvoir être incorporés dans des canevas (frameworks)
5](https://image.slidesharecdn.com/partie3-cifetdcif-140624061457-phpapp02/85/Partie3-cif-et-dcif-5-320.jpg)
![CIF
CIFIntra
35
Utilisation du compilateur Polyglot [Nystrom03]
1. Extraction d’un AST à partir du code de chaque composant
2. Parcours de l’AST grâce à des classesVisiteur
3. Affectation des étiquettes immuables aux attributs et méthodes Java
4. Calcul des étiquettes générées pour les éléments intermédiaires
Dans le cas d’une interférence, appel au composant Contrôleur
Quand le composant est jugé non-interférent, son code annoté est
généré](https://image.slidesharecdn.com/partie3-cifetdcif-140624061457-phpapp02/85/Partie3-cif-et-dcif-35-320.jpg)
![Références
[Broy98] : M. Broy, A. Deimel, et al. What characterizes a (software) component ?”
Software- Concepts Tools, 19(1) :49–56, June 1998.
[Nystrom03] : N. Nystrom, M.R. Clarkson, and A.C. Myers. “Polyglot : An extensible
compiler framework for Java”. In Proceedings of the 12th International Conference
on Compiler Construction, pages 138–152. Springer-Verlag,April 2003.
59](https://image.slidesharecdn.com/partie3-cifetdcif-140624061457-phpapp02/85/Partie3-cif-et-dcif-59-320.jpg)
Téléchargé parLilia Sfaxi
Partie3 cif et dcif
Le document présente un modèle de représentation des systèmes répartis axé sur l'ingénierie logicielle à base de composants, mettant en avant les concepts de composants, d'architecture et d'implémentation. Il traite des avantages de cette approche, notamment la séparation des préoccupations, la flexibilité et la possibilité d'utiliser différents langages d'implémentation. De plus, il explore la sécurité inter-composants et les outils liés au flux d'information non-interférent, comme le cif et le dcif.
Contenu connexe
Partie3 cif et dcif
- 1. Dr. Lilia SFAXI Sécuritédes Systèmes Répartis Partie III : CIF et DCIF Doctorants ETIC, Ecole Polytechnique deTunisie 2014
- 2. Modèle de Représentationdes Systèmes Répartis Besoin d’un modèle de représentation des systèmes répartis qui soit : Flexible Modulaire Configurable à la compilation et à l’exécution Offre une séparation nette entre l’architecture et le comportement de l’application 2
- 3. SYSTÈMES À BASEDE COMPOSANTS CIF et DCIF 3
- 4. CBSE : IngénierieLogicielle à Base de Composants CBSE (Component-based Software Engineering) Représentation du système sous forme d’interconnexion de composants Favorise la séparation des préoccupations (separation of concerns) Composant : Unité de composition Assemblé avec d’autres composants Peut être déployée indépendamment des autres 4
- 5. Composant D’après [Broy98] :Les composants sont des entités qui doivent : Encapsuler les données Être implantables dans la plupart des langages de programmation Être hiérarchiquement entrelacés Avoir des interfaces clairement définies Pouvoir être incorporés dans des canevas (frameworks) 5
- 6. Composant Composé de : Attributs: Interfaces de configuration Ports : Principalement 2 types: Ports Serveurs : Reçoivent des requêtes d’autres composants Ports Clients : Émettent des messages vers d’autres composants Liaisons : Permettent de relier les différents composants 6 C1 C3 C2
- 7. C_parent Composant Un composant peutêtre hiérarchique 7 C C1 C3 C2
- 8. CBSE Représentation orientée composants Séparationde l’architecture du système et de son implémentation Architecture : Utilisation du Langage de Description d’Architecture (ADL) Implémentation : Utilisation d’un langage impératif (Java par exemple) 8
- 9. CBSE :Avantages • Couplagefaible Composants intégrés sans besoin de savoir que font les autres • Flexibilité Composant peuvent être facilement remplacés par d’autres • Composition • Hétérogénéité Possible de combiner plusieurs langages d’implémentation, et mécanismes de communication 9
- 10. Exemples de Modèlesà base de Composants Fractal Définition du terme « Fractale » « Forme géométrique de forme irrégulière ou fragmentée qui peut être découpée en parties, chacune d’elles étant approximativement une copie de taille réduite du tout » Mandelbrot 1982 10
- 11. Exemples de Modèlesà base de Composants Fractal Réalisé par INRIA et l’unité RD de France Telecom en Juin 2002 Modèle à base de composants modulaire et extensible pour la construction de systèmes répartis hautement adaptables et reconfigurables Terminologie Composant Interface Liaison 11
- 12. Exemples de Modèlesà base de Composants Fractal : Composant Entité de conception (compile-time) et d’exécution(run-time) Modèle de type et d’instance Encapsulation de données et comportement Composé de : Contenu : ensemble fini de sous-composants Membrane : contrôleur contenant l’ensemble des interfaces et permettant de gérer les sous-composants Modèle hiérarchique Composant composite Composant primitif 12
- 13. Exemples de Modèlesà base de Composants Fractal : Interface Point d’accès à un composant Interne vs Externe Interface interne : accessible à partir des sous-composants Interface externe : accessible à partir de l’extérieur du composant Métier vs Contrôle Interface métier: fonctionnalité fournie ou requise du composant Interface de contrôle : aspect non-fonctionnel, permettant la configuration ou l’introspection du composant Interfaces de contrôle prédéfinies dans Fractal Client vs Serveur Interface client : services requis Interface serveur : services fournis 13
- 14. Exemples de Modèlesà base de Composants Fractal : Liaison (Binding) Chemin de communication entre composants Explicite les dépendances entre composants Manipulable à l’exécution : reconfiguration dynamique 2 types : Primitive Entre interface client et interface serveur Une interface client peut être liée au plus à une interface serveur Une interface serveur peut être liée à une ou plusieurs interfaces client Composite Ensemble de liaisons primitives et de composants de communication 14
- 15. Exemples de Modèlesà base de Composants Fractal : Exemple 15 Client Serveur CCBCLC BC AC m m s s LifecycleController Démarrage/arrêt du composant BindingController Gestion des liaisons entre les composants ContentController Contrôle du contenu d’un composite AttributeController Contrôle des attributs du composant Interface serveur Interface client Binding
- 16. Exemples de Modèlesà base de Composants Fractal : Exemple d’ADL 16
- 17. Exemples de Modèlesà base de Composants SCA : Service Component Architecture Produit d’un effort conjugué entre plusieurs entreprises (IBM, Oracle, Sun…) Standard OASIS Ensemble de spécifications Permet de simplifier la création, implémentation et déploiement de services dans l’architecture SOA en faisant abstraction des détails de communication sous-jacente 17
- 18. Exemples de Modèlesà base de Composants SCA : Service Component Architecture Entité principale : Composant Instance d’une implémentation configurée Offre des services à d’autres composants Requiert des références à partir d’autres composants Définit des propriétés Communique avec les autres composants via des liaisons, de différents types : Web service binding JMS binding EJB Session Bean binding “SCA Binding” (liaison par défaut) Propose plusieurs implémentations, dont: Tuscany : implémentation de référence de SCA Frascati 18
- 19. Exemples de Modèlesà base de Composants SCA : Politiques Dans SCA, les politiques représentent les aspects non fonctionnels de l’application Recueil de données (logging) Supervision (monitoring) Sécurité Définies dans le fichier definitions.xml Représentés sous forme de : Intentions (Intents) : besoins abstraits des composants, services et références Paramètres de politiques (Policy Sets) : caractéristiques énoncées dans les intents en appliquent des politiques particulières à un composant ou à une liaison d’un service ou d’une référence, tout en spécifiant les détails techniques. 19
- 20. Exemples de Modèlesà base de Composants SCA : Exemple 20 Propriété Service Référence Liaison
- 21. Exemples de Modèlesà base de Composants SCA : Exemple d’ADL 21
- 22. Besoins : Non-Interférencedans les Systèmes Répartis Besoin d’une solution qui : Configure la politique de sécurité à un haut niveau d’abstraction Applique le CFI à un niveau de granularité fin Ne requiert pas d’expertise particulière en langages typés sécurité Offre la possibilité de relaxer la propriété de non-interférence Sépare les contraintes fonctionnelles des contraintes de sécurité Propose une solution pour les modules patrimoniaux Soit applicable aux systèmes répartis réels Soit applicable dynamiquement, peu de surcoût en terme de performances 22 CIF : Component Information Flow DCIF : Distributed Component Information Flow
- 23. CIF : COMPONENTINFORMATION FLOW CIF et DCIF 23
- 24. CIF Intergiciel (Middleware) pourla construction de systèmes répartis non- interférents Offre un modèle et un ensemble d’outils S’applique aux systèmes répartis à base de composants Applications Réparties Sys. Exp. Sys. Exp. Sys. Exp. Noyau Noyau Noyau Réseau OUTILS CIF
- 25. CIF Configuration de Sécurité Étiquettesde sécurité au niveau des : Ports Attributs Capacités (capabilities) : Besoins de rétrogradation 25 C2 C1 M P1 P2 {S1 ; I1} {S2 ; I2} {Sm ; Im} C
- 26. CIF Configuration de Sécurité ExempleADL SCA composite name = C component name = C1 reference name = P1 target = C2/P2 interface.java interface = pack.PItf/ /reference property name=M Hello World! /property implementation.java class=pack.C1Impl/ /component component name = C2 service name = P2 interface.java interface = pack.PItf/ /reference implementation.java class=pack.C2Impl/ /component /composite Exemple Policy policy targetComposite= C component name = C1 port name= P1 label= {S1;I1}/ attribute name= M label= {Sm;Im}/ capabilities capability cap1 /capability /capabilities /component component name = C2 port name= P2 label= {S2;I2}/ /component /policy 26 C2 C1 M P1 P2 {S1 ; I1} {S2 ; I2} {Sm ; Im} C
- 27. CIF Non-Interférence La propriété denon-interférence doit être vérifiée à deux niveaux : Entre les composants (Inter-Component Verification) À l'intérieur de chaque composant (Intra-Component Verification) 27 C2 C1 M P1 P2 {S1 ; I1} {S2 ; I2} {Sm ; Im} C
- 28. CIF Sécurité Intra-Composant Propagation del’étiquette de sécurité dans l’implémentation de chaque composant Distinction entre deux types d’étiquettes : Etiquettes immuables : Etiquettes des ports et attributs, attribuées dans le fichier Policy Etiquettes générées : Etiquettes intermédiaires déterminées par le compilateur ⇒ Le flux d’information entre les entités Java doit être non-interférent 28 Exemple Implémentation package security; class C1 implements StartItf{ String {Sm;Im} message; SendItf {S;I} p; public void start() { String{Sint;Iint} messageSent = Hello + message; p.send(messageSent); } } C1 M {Sm ; Im} P {S ; I} Start { }
- 29. CIF Sécurité Inter-Composant Sémantiquement, sil (C1.P1) = {S1 ; I1} et l (C2.P2) = {S2 ;I2} Confidentialité C1 : Je veux que le message envoyé à travers P1 garde au moins le niveau de confidentialité S1 C2 : Je garantis la protection du message reçu à travers P2 si son niveau de confidentialité est S2 Intégrité C1 : Je garantis que le niveau d’intégrité du message envoyé à travers P1 est au moins I1 C2 : Je veux que le message reçu par P2 ait au moins l’intégrité I2 29 C2 C1 P1 {S1 ; I1} P2 {S2 ; I2} M {Sm ; Im} C
- 30. CIF Sécurité Inter-Composant La vérificationinter-composant assure que : 1. Le flux d’information entre les composants est non- interférent Pour chaque liaison, vérifier que : l (portClient) ⊆ l (portServeur) 2. Les données envoyées sont préservées Insertion de composants cryptographiques entre les composants fonctionnels 30 C2 C1 C P1 {S1 ; I1} P2 {S2 ; I2} M {Sm ; Im}
- 31. CIF CIFTools Ensemble d’outils Vérificationdes contraintes de sécurité à la compilation Génération du code de sécurité Applications conçues avec un modèle orienté composant qui respecte les conditions suivantes : Utilisation d’un ADL pour la représentation de l’architecture Utilisation d’un langage orienté objet pour la description du comportement Prototypes appliqués à : Modèle Orienté Composants : SCA et Fractal Modèle d’Etiquettes : DLM et modèle à base de Jetons Langages utilisés ADL : XML Implémentation : Java 6 31
- 32. CIF CIFTools : Étapesd'Exécution 32
- 33. CIF Générateur CIForm CIF IntermediateFormat API en Java décrivant : L’architecture du système Les contraintes de sécurité Construit à partir des fichiers ADL et Policy avec un analyseur DOM (Java Xerces) Facilement extensible pour : D’autres modèles orientés composants D’autres modèles d’étiquettes 33
- 34.
- 35. CIF CIFIntra 35 Utilisation du compilateurPolyglot [Nystrom03] 1. Extraction d’un AST à partir du code de chaque composant 2. Parcours de l’AST grâce à des classesVisiteur 3. Affectation des étiquettes immuables aux attributs et méthodes Java 4. Calcul des étiquettes générées pour les éléments intermédiaires Dans le cas d’une interférence, appel au composant Contrôleur Quand le composant est jugé non-interférent, son code annoté est généré
- 36.
- 37. CIF CIFIntra : Polyglot 37 Polyglot: Compilateur extensible Réalisé pour créer des extensions à Java Basé sur le principe de visiteurs et de passes Initialement : Input : code implémenté avec une extension à Java (ex. JIF) Output : Code Java équivalent CIF exploite Polyglot pour aller dans l’autre sens Input : Code métier en Java Output : Code Java annoté (JIF-like)
- 38. CIF CIFIntra :Visiteurs (1/3) 38 Visiteurs Classesqui parcourent l’AST (Arbre de Syntaxe Abstraite) pour réaliser les traitements voulus Chaque visiteur effectue une opération particulière pour vérifier le flux de données Attribution d'étiquettes aux variables locales et méthodes non annotées Fonctionnement Si le code est non-interférent è Génération du code Java annoté Si une interférence est trouvée, un module contrôleur est appelé Si l’interférence est non voulue, une exception est lancée
- 39. CIF CIFIntra :Visiteurs (2/3) 39 SecureTranslator StoreLabelled FieldsVisitor MethodVisitor LabelMethodWith HighestReturnVisitor BlockVisitor SecureTranslator: • Responsable de la génération du code annoté final • Parse le code initial et lance les autres visiteurs successivement StoreLabelledFieldsVisitor: Pour chaque attribut de la classe visitée, lui associer le label correspondant dans l’ADL, s’il existe MethodVisitor / BlockVisitor: Parcourt l’implémentation de chaque méthode/Bloc LabelMethodWithHighestReturnVisitor: Attribue un label aux méthodes non annotées dans l’ADL
- 40. CIF CIFIntra :Visiteurs (3/3) 40 StoreHighAndLow LabelVisitor SecureTranslator StoreLabelled FieldsVisitor MethodVisitor LabelMethodWith HighestReturnVisitor BlockVisitor VerifyLocalVisitor VerifyHigherThan StoredVisitor VerifyLowerThan StoredVisitor StoreHighAndLowLabelVisitor Pourune expression donnée, sauvegarde les labels de plus haut et de plus bas niveau de sécurité VerifyLocalVisitor Vérifie si une affectation à une variable locale est autorisée ou pas VerifyHigherThanStoredLabelVisitor Pour une étiquette donnée, vérifie que toutes les étiquettes d’une expression donnée sont plus élevées qu'elle VerifyLowerThanStoredLabelVisitor Pour une étiquette donnée, vérifie que toutes les étiquettes d’une expression donnée sont moins élevées qu'elle
- 41. Exemple Policy policy targetComposite=C component name = C1 port name= P label= {}/ port name= start label= {}/ attribute name= M label= {a;}/ capabilities capability a- /capability capability b+ /capability /capabilities /component /policy CIF CIFIntra : Exemple 41 Exemple Implémentation package pack; class C1Impl implements StartItf{ String M; SendItf P; public void start() { String messageSent = Hello + message; P.send(messageSent); } } C1 M {a ; } P { } start { } Exemple ADL SCA composite name = C component name = C1 service name=start interface.java interface = pack.StartItf/ /service reference name = P interface.java interface = pack.PItf/ /reference property name=M Alice /property implementation.java class=pack.C1Impl/ /component /composite
- 42. Exemple Policy policy targetComposite=C component name = C1 port name= P label= {}/ port name= start label= {}/ attribute name= M label= {a;}/ capabilities capability a- /capability capability b+ /capability /capabilities /component /policy CIF CIFIntra : Exemple 42 C1 M {a ; } P { } start { } Exemple ADL SCA composite name = C component name = C1 service name=start interface.java interface = pack.StartItf/ /service reference name = P interface.java interface = pack.PItf/ /reference property name=M Alice /property implementation.java class=pack.C1Impl/ /component /composite Elément Type ADL Type Java Label start Service Méthode {} P Reference Attribut {} M Property Attribut {a;}
- 43. Exemple Policy policy targetComposite=C component name = C1 port name= P label= {}/ port name= start label= {}/ attribute name= M label= {a;}/ capabilities capability a- /capability capability b+ /capability /capabilities /component /policy CIF CIFIntra : Exemple 43 C1 M {a ; } P { } start { } Elément Type ADL Type Java Label start Service Méthode {} P Reference Attribut {} M Property Attribut {a;} Exemple Implémentation package pack; class C1Impl implements StartItf{ String {a;} M; SendItf {} P; public void{} start() { String messageSent = Hello + message; P.send(messageSent); } }
- 44. Exemple Policy policy targetComposite=C component name = C1 port name= P label= {}/ port name= start label= {}/ attribute name= M label= {a;}/ capabilities capability a- /capability capability b+ /capability /capabilities /component /policy CIF CIFIntra : Exemple 44 C1 M {a ; } P { } start { } Elément Type ADL Type Java Label start Service Méthode {} P Reference Attribut {} M Property Attribut {a;} Exemple Implémentation package pack; class C1Impl implements StartItf{ String {a;} M; SendItf {} P; public void{} start() { String messageSent = Hello + M; P.send(messageSent); } }
- 45. Exemple Policy policy targetComposite=C component name = C1 port name= P label= {}/ port name= start label= {}/ attribute name= M label= {a;}/ capabilities capability a- /capability capability b+ /capability /capabilities /component /policy CIF CIFIntra : Exemple 45 C1 M {a ; } P { } start { } Elément Type ADL Type Java Label start Service Méthode {} P Reference Attribut {} M Property Attribut {a;} Exemple Implémentation package pack; class C1Impl implements StartItf{ String {a;} M; SendItf {} P; public void{} start() { String{a;} messageSent = Hello + M; P.send(messageSent); } } Interférence!
- 46. CIF CIFIntra : Contrôleur Moduledans CIFIntra Permet de vérifier si la rétrogradation des niveaux de sécurité d'un élément est autorisée ou pas, en cas d'interférence Il permet de : Vérifier s'il peut résoudre l'interférence à son niveau (sans faire appel à l'utilisateur) grâce aux capacités du composant Sinon, signaler l'interférence à l'utilisateur, qui aura la possibilité de l'autoriser ou pas 46
- 47. Exemple Policy policy targetComposite=C component name = C1 port name= P label= {}/ port name= start label= {}/ attribute name= M label= {a;}/ capabilities capability a- /capability capability b+ /capability /capabilities /component /policy CIF CIFIntra : Exemple 47 C1 M {a ; } P { } start { } Elément Type ADL Type Java Label start Service Méthode {} P Reference Attribut {} M Property Attribut {a;} Exemple Implémentation package pack; class C1Impl implements StartItf{ String {a;} M; SendItf {} P; public void{} start() { String{a;} messageSent = Hello + M; P.send(messageSent); } } Interférence!
- 48. CIF CIFIntra : LiaisonsInternes Cas des composants patrimoniaux (Legacy Components) Comment vérifier la non-interférence intra-composant, si on ne dispose pas du code du composant? Chaque composant patrimonial doit être accompagné d'un IBA (Internal Bindings Artifact) Représente les liaisons internes d'un composant, sans divulguer son code Liaison interne : Relation entre les entrées et sorties du composant Une entrée et une sortie d'un composant sont liées ssi il existe un flux d'information entre elles Le composant est non-interférent ssi pour chaque entrée e et sortie s liées : l (e) ⊆ l (s) 48
- 49. CIF CIFIntra : LiaisonsInternes 49
- 50. CIF CIFInter 50 Vérification du fluxd’information entre les composants Si aucune liaison ne présente d’interférence, les générateurs fonctionnels : 1. Insèrent des composants cryptographiques dans l’instance CIForm 2. Génèrent le nouvel ADL fonctionnel 3. Génèrent le code des composants cryptographiques
- 51.
- 52. DCIF : DYNAMICCOMPONENT INFORMATION FLOW CIF et DCIF 52
- 53. DCIF Dynamic Component InformationFlow Canevas orienté composants pour la construction de systèmes distribués sécurisés à la compilation et à l’exécution Définit deux types de composants : Des composants fonctionnels Des composants de gestion 53
- 54.
- 55. DCIF Architecture Global Manager Composite Responsablede la gestion des composants fonctionnels Factory Gère les mises à jour de l'architecture du système Un composant Factory Global et un composant Factory pour chaque domaine Security Manager Dispatche les informations entre les composants de sécurité, selon leur type Key Manager Gestionnaire de clefs cryptographiques IFC Manager Gestionnaire des flux d'information du système CryptoManager Gestion des opérations de crypto pour chaque noeud 55
- 56. DCIF Architecture : IFCManager 56
- 57. DCIF Architecture : IFCManager Policy Manager Orchestre les communications dans le IFCM Stocke les certificats IBA et les instances CIForm Policy Extractor Extrait les informations à partir des fichiers Policy Label Manager Stocke les étiquettes du système Controller Prend les décisions de rétrogradation Intra-ComponentVerifier Vérification dynamique intra-composant 57
- 58. DCIF Reconfiguration Dynamique Ajout d’uncomposant Création d’un CM pour son nœud Policy Extractor extrait les étiquettes du fichier Policy, et les stocke dans le Label Manager Le Intra-component Verifier vérifie le code de ce composant, ou son certificat IBA Suppression d’un composant La clef du composant est supprimée du Key Manager Les étiquettes de ce composant sont supprimées du Label Manager L’instance CIForm est mise à jour Remplacement d’un composant Suppression + ajout d’un composant Migration d’un composant Suppression d’un composant d’un domaine + son ajout dans un autre domaine 58
- 59. Références [Broy98] : M.Broy, A. Deimel, et al. What characterizes a (software) component ?” Software- Concepts Tools, 19(1) :49–56, June 1998. [Nystrom03] : N. Nystrom, M.R. Clarkson, and A.C. Myers. “Polyglot : An extensible compiler framework for Java”. In Proceedings of the 12th International Conference on Compiler Construction, pages 138–152. Springer-Verlag,April 2003. 59