[논문 리뷰] SAFE: A Declarative Trust Management System with Linked Credentials

Vamsi Thummala, Jeffrey S. Chase|arXiv (Cornell University)|2015. 10. 15.

Access Control and Trust참고 문헌 35인용 수 3

한 줄 요약

SAFE는 연결된 증명과 공유된 키-값 스토어를 사용하여 신뢰 결정을 위한 컨텍스트 조립을 자동화하는 선언적 신뢰 관리 시스템이다. 집합 링크를 통한 안전하고 캐시된, 조합 가능한 논리 세트를 제공함으로써, SAFE는 연합형 분산 시스템에서 증명 발견, 취소, 정책 시행을 단순화한다. 실제 사례 연구를 통해 DNSSec 유사 리졸버와 IaaS 인증 모듈 등 실제 시스템에 적용된 바를 입증하였다.

ABSTRACT

We present SAFE, an integrated system for managing trust using a logic-based declarative language. Logical trust systems authorize each request by constructing a proof from a context---a set of authenticated logic statements representing credentials and policies issued by various principals in a networked system. A key barrier to practical use of logical trust systems is the problem of managing proof contexts: identifying, validating, and assembling the credentials and policies that are relevant to each trust decision. This paper describes a new approach to managing proof contexts using context linking and caching. Credentials and policies are stored as certified logic sets named by secure identifiers in a shared key-value store. SAFE offers language constructs to build and modify logic sets, link sets to form unions, pass them by reference, and add them to proof contexts. SAFE fetches and validates credential sets on demand and caches them in the authorizer. We evaluate and discuss our experience using SAFE to build secure services based on case studies drawn from practice: a secure name service resolver, a secure proxy shim for a key value store, and an authorization module for a networked infrastructure-as-a-service system with a federated trust structure.

연구 동기 및 목표

• 논리 기반 신뢰 관리 시스템에서 증명 발견, 신선도, 사용성의 실용적 과제를 해결하기 위해.
• 분산형 연합 신뢰 환경에서 확장 가능하고 효율적인 증명 컨텍스트 구성 방법을 제공하기 위해.
• 스크립팅 언어(slang)와 보안된 이름이 부여된 논리 세트를 통해 신뢰 정책 작성 및 애플리케이션 논리와의 통합을 단순화하기 위해.
• 공유된 보안 키-값 스토어(SafeSets)를 통한 효율적인 캐싱 및 증명 재사용을 지원하기 위해.
• 실제 시스템, 예를 들어 보안 이름 해석 및 IaaS 인증과 같은 분야에서 선언적 신뢰 논리를 실용적으로 구현한 바를 보여주기 위해.

제안 방법

• 증명 및 정책은 공유된 분산 키-값 스토어인 SafeSets에 보관되며, 암호학적으로 서명된 논리 세트(slogsets)로 저장되며, 보안 식별자로 이름이 지정된다.
• 집합 링크를 통해 증명 세트의 논리적 합집합이 가능해지며, 이는 증명 생성 중에 필요에 따라 해결되는 종속성 그래프를 형성한다.
• slang 스크립팅 언어를 통해 slogsets의 일급 처리가 가능하며, 참조 전달 및 연결된 컨텍스트 조합이 가능하다.
• 증명 컨텍스트는 연결된 세트에서 비례적으로 구성되며, 유효성 검사를 반복하지 않도록 인증자에서 캐싱이 이루어진다.
• 신뢰 앵커와 로컬 정책을 사용하여 증명를 검증하며, SD3와 유사한 인증된 검증을 모방한다.
• Datalog 규칙을 통한 위임 및 승인을 지원하며, speaksFor는 공동 소유 또는 제3자 기여에만 사용된다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 논리 기반 신뢰 시스템에서 분산형 연합 환경에서 증명 컨텍스트를 효율적으로 발견하고 조립할 수 있는 방법은 무엇인가?
• RQ2 글로벌 이름 해석 없이도 확장 가능하고 안전한 증명 공유 및 캐싱을 가능하게 하는 메커니즘은 무엇인가?
• RQ3 실제 서비스 구현을 위해 선언적 신뢰 논리를 실용적이고 조합 가능하게 만들 수 있는 방법은 무엇인가?
• RQ4 집합 링크와 공유 스토어는 증명 검증의 오버헤드를 줄이고 신뢰 관리 성능을 향상시킬 수 있는가?
• RQ5 스크립팅 언어(slang)와 보안 논리 스토어의 통합은 사용성과 정책 표현력을 어떻게 향상시키는가?

주요 결과

• SAFE는 DNSSec를 모방하는 안전한 이름 서비스 리졸버(SafeNS)를 성공적으로 구현하여, 연결된 증명을 사용한 엔드 투 엔드 신뢰 검증을 입증하였다.
• 시스템은 인증자에서 증명 세트의 효율적 캐싱을 지원하여 반복적인 유효성 검사를 줄이고 성능을 향상시켰다.
• 집합 링크를 통해 증명 세트를 종속성 그래프로 조직함으로써 확장 가능한 증명 발견이 가능해졌으며, 글로벌 인증서 쿼리의 필요성을 피할 수 있었다.
• 논리 세트에 대해 보안적인 공개키 기반 식별자를 사용함으로써, 공유 스토어(SafeSets)에서 무결성 확보 및 위조 방지가 가능했다.
• 네트워크 기반 IaaS 시스템과 보안 프oxy 쉼(shim)에서의 사례 연구를 통해, SAFE는 최소한의 신뢰 관리 복잡도로 복잡한 실제 신뢰 정책을 지원하는 것으로 확인되었다.
• 스크립팅, 링크, 공유 스토어와의 조합을 통해 선언적 신뢰 논리가 실용적으로 구현될 수 있음을 시스템이 입증하였으며, 이는 이전의 사용성 및 확장성 장벽을 극복한 것이다.