大数据培训_安全认证原理和认证机制

功能
Kerberos这一名词来源于希腊神话“三个头的狗——地狱之门守护者”，后来沿用作为安全认证的概念，使用Kerberos的系统在设计上采用“客户端/服务器”结构与AES等加密技术，并且能够进行相互认证（即客户端和服务器端均可对对方进行身份认证）。可以用于防止窃听、防止replay攻击、保护数据完整性等场合，是一种应用对称密钥体制进行密钥管理的系统。
结构
Kerberos的原理架构如图1所示，各模块的说明如表1所示。

原理架构

​

步骤原理说明：
应用客户端（Application Client）可以是集群内某个服务，也可以是客户二次开发的一个应用程序，应用程序可以向应用服务提交任务或者作业。
应用程序在提交任务或者作业前，需要向Kerberos服务申请TGT（Ticket-Granting Ticket），用于建立和Kerberos服务器的安全会话。
Kerberos服务在收到TGT请求后，会解析其中的参数来生成对应的TGT，使用客户端指定的用户名的密钥进行加密响应消息。
应用客户端收到TGT响应消息后，解析获取TGT，此时，再由应用客户端（通常是rpc底层）向Kerberos服务获取应用服务端的ST（Server Ticket）。
Kerberos服务在收到ST请求后，校验其中的TGT合法后，生成对应的应用服务的ST，再使用应用服务密钥将响应消息进行加密处理。
应用客户端收到ST响应消息后，将ST打包到发给应用服务的消息里面传输给对应的应用服务端（Application Server）。
应用服务端收到请求后，使用本端应用服务对应的密钥解析其中的ST，并校验成功后，本次请求合法通过。
基本概念
以下为常见的基本概念，可以帮助用户减少在学习Kerberos框架所花费的时间，有助于更好的理解Kerberos业务。以HDFS安全认证为例：
TGT
票据授权票据（Ticket-Granting Ticket），由Kerberos服务生成，提供给应用程序与Kerberos服务器建立认证安全会话，该票据的默认有效期为24小时，24小时后该票据自动过期。
TGT申请方式：

通过HDFS提供的接口获取（具体接口信息可以参考HDFS二次开发指南）。

private Boolean login(Configuration conf){

boolean flag = false;

UserGroupInformation.setConfiguration(conf);

try {

UserGroupInformation.loginUserFromKeytab(conf.get(PRINCIPAL),conf.get(KEYTAB));

System.out.println("UserGroupInformation.isLoginKeytabbased():" +UserGroupInformation.isLoginKeytabbased());

flag = true;

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

return flag;

}

通过客户端shell命令以kinit方式获取，具体使用方式可参考Shell操作维护命令说明书。
ST
服务票据（Server Ticket），由Kerberos服务生成，提供给应用程序与应用服务建立安全会话，该票据一次性有效。
ST的生成在FusionInsight产品中，基于hadoop-rpc通信，由rpc底层自动向Kerberos服务端提交请求，由Kerberos服务端生成。

认证代码实例讲解​

private void init() throws IOException {

Configuration conf = new Configuration();

// conf file

conf.addResource(new Path(System.getProperty("user.dir")

+ File.separator + "conf" + File.separator + "hdfs-site.xml"));

conf.addResource(new Path(System.getProperty("user.dir")

+ File.separator + "conf" + File.separator + "core-site.xml"));

// security mode

if ("kerberos".equalsIgnoreCase(conf

.get("hadoop.security.authentication"))) {

// 注[1]

conf.set(PRINCIPAL,"hdfstest@HADOOP.COM");

// keytab file

conf.set(KEYTAB,System.getProperty("user.dir") + File.separator

+ "conf" + File.separator + "user.keytab");

// kerberos path

String krbfilepath = System.getProperty("user.dir")

+ File.separator + "conf" + File.separator + "krb5.conf";

System.setProperty("java.security.krb5.conf",krbfilepath);

login(conf); //注[2]

}

// get filesystem

try {

fSystem = FileSystem.get(conf); //注[3]

} catch (IOException e) {

throw new IOException("Get fileSystem failed.");

}

}

private Boolean login(Configuration conf){

boolean flag = false;

UserGroupInformation.setConfiguration(conf);

try {

UserGroupInformation.loginUserFromKeytab(conf.get(PRINCIPAL),conf.get(KEYTAB));

System.out.println("UserGroupInformation.isLoginKeytabbased(): " +UserGroupInformation.isLoginKeytabbased());

flag = true;

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

return flag;

}