Table of Contents

Comprendere l'autenticazione e l'autorizzazione nei sistemi distribuiti

L'autenticazione e l'autorizzazione costituiscono la colonna portante di qualsiasi sistema sicuro, ma la loro implementazione diventa significativamente più complessa quando si sposta da un'architettura monolitica a una distribuita. L'autenticazione verifica l'identità di un utente, assicurando che siano quelli che pretendono di essere, mentre l'autorizzazione detta le azioni o le risorse che l'identità verificata può accedere.

Moderne architetture distribuite, come microservizi, funzioni serverless e implementazioni dei bordi, richiedono meccanismi di autenticazione e autorizzazione scalabili e resilienti, che esplorano i concetti chiave, le sfide e le strategie pratiche per la costruzione di sistemi auth sicuri, con un focus particolare su come strumenti come Directus]] possono semplificare il processo mantenendo la sicurezza di livello enterprise.

Le sfide fondamentali dell'autenticità e dell'autorizzazione in architetture distribuite

I sistemi distribuiti presentano ostacoli di sicurezza unici che sono meno pronunciati nelle applicazioni monolitiche, riconoscendo queste sfide è il primo passo verso la costruzione di una soluzione robusta.

Superficie di attacco espansa

Ogni servizio, gateway API e microservice espone un endpoint: con molteplici servizi indipendenti che comunicano su reti, si moltiplica il numero di potenziali vettori di attacco, un aggressore potrebbe compromettere un servizio e utilizzarlo come una pietra di passaggio per gli altri se l'autenticazione non è correttamente isolata.

Politiche di sicurezza costanti

Un servizio potrebbe utilizzare JWT per l'autenticazione mentre un altro si basa sui cookie di sessione. Senza un motore di policy centralizzato, le incongruenze possono portare a deboli link che gli attaccanti sfruttano.

Sessione e gestione dei gettoni presso la Scala

La gestione delle sessioni utente attraverso decine di servizi è impegnativa. I token senza stato come JWT sono popolari perché eliminano lo storage di sessione lato server, ma introducono anche problemi come la revoca token, la rotazione e la scadenza. In un sistema distribuito, richiamare l'accesso per un utente compromesso richiede la propagazione di informazioni di revoca a tutti i servizi, un problema non banale.

Sopravvivenza e prestazioni

Ogni controllo di autenticazione e autorizzazione aggiunge latenza: in un monolite, un controllo in memoria singolo è veloce. In un sistema distribuito, i gettoni possono essere verificati da un servizio di identità centrale o attraverso firme crittografiche, che possono rallentare le richieste.

Protocolli e norme fondazionali

Prima di immergersi nei dettagli di implementazione, è importante capire i protocolli più ampiamente adottati che consentono l'autosufficienza sicura nei sistemi distribuiti.

JSON Web Tokens (JWT)

JWTs sono token compatti, sicuri per URL che contengono carichi di pagamento JSON. Essi sono auto-contenuti - significando che il token stesso porta l'identità utente e rivendicazioni, quindi i servizi non hanno bisogno di query un database su ogni richiesta. JWTs può essere firmato utilizzando HMAC o crittografia asimmetrica RSA/EC per garantire l'integrità. Tuttavia, non sono caricate per impostazione predefinita, in modo che le informazioni sensibili non dovrebbero mai essere poste in tempi brevi

OAuth 2.0

OAuth 2.0 è un framework di autorizzazione che consente alle applicazioni di terze parti di ottenere un accesso limitato alle risorse di un utente senza esporre le credenziali dell'utente. Funziona delegando l'autorizzazione a un server di autorizzazione dedicato, che rilascia i gettoni. Nelle architetture distribuite, OAuth 2.0 è spesso abbinato a OpenID Connect (OIDC) per l'autenticazione.

Sicurezza Asserzione Linguaggio di Markup (SAML)

Pur essendo più vecchio di OAuth, SAML rimane comune in ambienti aziendali, soprattutto per l'integrazione con sistemi legacy. SAML utilizza affermazioni basate su XML e si basa tipicamente sul fornitore di servizi che avvia la richiesta di autenticazione. Per i sistemi distribuiti su greenfield, OAuth 2.0/OIDC è generalmente preferito a causa del suo peso più leggero e del supporto migliore per le architetture mobili e API-first.

Strategie per un'autenticazione sicura

La scelta della strategia di autenticazione giusta dipende dalle esigenze specifiche del sistema, come il numero di servizi, la sensibilità dei dati e i requisiti di esperienza dell'utente.

Autenticazione basata su gettoni con JWTs

L'utilizzo di JWTs è l'approccio più comune per l'autenticazione senza stato nei sistemi distribuiti. Ogni servizio può verificare la firma del token in modo indipendente, senza richiamare un server centrale, se condividono la stessa chiave pubblica (in firma asimmetrica), riducendo i viaggi rotondi di rete e migliorando la scalabilità. Ad esempio, Directus utilizza JWTs per impostazione predefinita per l'autenticazione API, consentendo alle applicazioni di frontend di autenticare gli utenti e passare il token per eseguire i controlli di backend per i servizi di backend per i servizi di backend per i servizi di backend.

OAuth 2.0 e OpenID Connect (OIDC)

Per i sistemi che devono supportare il login di terze parti, social sign-on, o federazione tra più provider di identità (IdPs), OAuth 2.0 con OIDC è lo standard del settore. Il server di autorizzazione (ad esempio, Directus, Auth0, Keycloak) rilascia i token di problemi dopo l'autenticazione dell'utente.

Autenticazione multifattore (MFA)

MFA riduce significativamente il rischio di compromesso del conto richiedendo due o più fattori: qualcosa che conosci (password), qualcosa che hai (una chiave del telefono o dell'hardware), o qualcosa che sei (biometrica). Nei sistemi distribuiti, MFA dovrebbe essere applicato a livello del fornitore di identità, con il token che riflette che MFA è stato eseguito.

Senza password e FIDO2/WebAuthn

WebAuthn, un componente fondamentale dello standard FIDO2, permette agli utenti di autenticarsi con le chiavi di sicurezza biometrica o hardware utilizzando la crittografia di chiave pubblica. La chiave privata non lascia mai il dispositivo dell'utente, eliminando il rischio di furto di credenziali da violazioni lato server. Directus supporta WebAuthn out‐of-the-box, rendendolo facile da integrare.

Implementazione Autorizzazione Fine-Grained

Una volta autenticato un utente, l'autorizzazione determina esattamente ciò che possono fare. Nei sistemi distribuiti, le decisioni di autorizzazione devono essere prese rapidamente e costantemente attraverso i confini dei servizi.

Controllo di accesso basato sul ruolo (RBAC)

RBAC assegna autorizzazioni basate sul ruolo dell'utente (ad esempio, amministratore, editor, viewer), che sono il modello più semplice e funziona bene quando i ruoli sono statici. Tuttavia, in ambienti distribuiti complessi, i ruoli possono diventare troppo ampi o troppo numerosi, portando a "esplosione del rolo". Directus offre un sistema RBAC flessibile dove i ruoli possono essere creati per progetto e le autorizzazioni configurate per ogni operazione, campo e azione.

Controllo di accesso basato su attributi (ABAC)

ABAC utilizza politiche che valutano gli attributi dell'utente, delle risorse, dell'azione e dell'ambiente (ad esempio, il tempo del giorno, la posizione). Questo fornisce un controllo estremamente granulare. Ad esempio, una politica potrebbe consentire "di modificare i documenti solo se l'utente è nel reparto "manager" E il documento è nello stato "disegnare" variabili E la richiesta proviene dalla rete aziendale."

Liste di controllo di accesso (ACL) e autorizzazioni

Per i sistemi in cui singoli utenti o gruppi hanno bisogno di autorizzazioni uniche per risorse specifiche, ACLs offre una mappatura diretta. ACL possono essere memorizzati accanto alla risorsa stessa o in un database centralizzato.

Il principio della lealtà

Indipendentemente dal modello scelto, aderiscono sempre al principio di minore privilegio. Gli utenti e i servizi devono essere concessi solo le autorizzazioni necessarie per eseguire la loro funzione. Verifica e verifica regolarmente le autorizzazioni. Nei sistemi distribuiti, la comunicazione di servizio-servizio ha anche bisogno di controlli stretti - un servizio di backend non dovrebbe essere in grado di accedere ai dati degli utenti a meno che non abbia una specifica necessità.

Attuazione pratica con Directus

Directus] è un backend-as-a-service open source che fornisce un insieme completo di funzionalità di autenticazione e autorizzazione out-of-the-box. Può essere utilizzato come livello di identità centrale e gestione degli accessi per architetture distribuite, soprattutto quando combinato con microservizi che consumano le API REST o GraphQL.

Fornitori di autenticazione in Directus

Directus supporta più meccanismi di autenticazione:

  • autenticazione locale:[] Gli utenti possono registrarsi e accedere con email e password.
  • OAuth 2.0 / SSO:[[] Directus può agire come client OAuth 2.0 per autenticarsi contro fornitori esterni (Google, GitHub, Okta, Azure AD, ecc.).
  • WebAuthn / FIDO2:[ Passwordless login con chiavi di sicurezza hardware o biometrica.
  • API Tokens:[ Per la comunicazione server-to-server, Directus offre gettoni API statici e token JWT dinamici che possono essere indirizzati a specifiche autorizzazioni.
  • LDAP / Active Directory:[] Integrazione con i servizi di directory enterprise.

Directus gestisce l'emissione, il rinfresco e la revoca dei gettoni. Quando un utente accede, riceve un gettone di accesso (JWT) e un token di aggiornamento. L'accesso a gettoni ha una breve durata di vita (default 15 minuti) mentre il token di aggiornamento dura più a lungo (7 giorni per impostazione predefinita) e può essere utilizzato per ottenere nuovi gettoni di accesso senza ri-autenzione.

Autorizzazione e autorizzazioni in Directus

Directus fornisce un sistema di autorizzazioni ricco che combina RBAC con condizioni dinamiche. È possibile definire ruoli e quindi impostare autorizzazioni per raccolta (leggi, creare, aggiornare, eliminare) con restrizioni facoltative di livello di campo. Le autorizzazioni possono anche includere filtri utilizzando variabili come `$CURRENT USER`, `$CURRENT ROLE`, o anche condizioni di data.

Se è necessario eseguire un controllo di autorizzazione che non è coperto dal sistema integrato, come il controllo contro un servizio esterno o la valutazione di una regola di business, è possibile scrivere uno script di aggancio personalizzato (utilizzando JavaScript o TypeScript) che viene eseguito prima o dopo qualsiasi operazione API.

Integrazione di Directus con Microservices esterni

In un’architettura distribuita, Directus può servire come volta di autorizzazione. Altri microservizi possono convalidare i gettoni chiamando "/utente/me" di Directus o verificando crittograficamente la firma JWT usando la chiave pubblica di Directus. Per la comunicazione di servizio-servizio, Directus supporta "API tokens" che non sono legati ad un utente, permettendo ai servizi di fiducia di autenticarsi direttamente.

Autenticazione e autorizzazione indurimento

Non importa quali strumenti e protocolli scegli, ci sono diverse pratiche di sicurezza che dovrebbero essere applicate in qualsiasi sistema distribuito di produzione.

Utilizzare canali di comunicazione crittografati

Tutte le comunicazioni tra client, servizi e server di autenticazione devono essere crittografate utilizzando TLS 1.2 o versioni successive, evitando attacchi di intercezione e di dominio manuale.

Implementazione di stoccaggio sicuro del gettone

Per le applicazioni basate sul browser, utilizzare i cookie HttpOnly con le bandiere `Secure` e `SameSite` per prevenire gli attacchi XSS. Per le applicazioni mobili e desktop, utilizzare lo storage sicuro della piattaforma (ad esempio, iOS Keychain, Android Keystore).

Rivocazione e rotazione

Se è necessario revocare immediatamente, mantenere una lista di blocchi di ID token revocati. Directus automaticamente invalida i token di aggiornamento dopo che sono utilizzati (rotazione) e fornisce un API per revocare tutte le sessioni di un utente. Inoltre, implementare un sistema per forzare gli utenti logout dopo un evento di sicurezza, come un cambiamento di password.

Limitare il tasso e la protezione della forza bruta

Gli endpoint di autenticazione sono obiettivi principali per gli attacchi di forza bruta. La velocità di implementazione limita gli endpoint di login e di registrazione. Directus include il limite di velocità integrato per i tentativi di login, dopo alcuni tentativi falliti, l'account utente è temporaneamente bloccato.

Registrazione e monitoraggio

Centralizzare i log di tutti i servizi per rilevare i modelli di autenticazione anomala. Log tentativi di login di successo e falliti, token eventi di aggiornamento e negazioni di autorizzazioni. Utilizzare un sistema SIEM (ad esempio, Wazuh, ELK stack) per correlare gli eventi attraverso i servizi.

Audit e aggiornamenti di sicurezza regolari

Le librerie come JWT, bcrypt e Directus stesso ricevono patch di sicurezza. Utilizzare strumenti di scansione automatizzati (ad esempio, Dependabot, Snyk) per identificare le vulnerabilità note. Condurre test di penetrazione periodica e recensioni di codice focalizzate sui flussi di autenticazione e autorizzazione.

Pitfalls comune e come evitare di loro

Anche con le migliori pratiche, le squadre spesso fanno errori. Ecco alcuni insidie comuni nell'autenticazione e nell'autorizzazione distribuita:

Token di fiducia senza convalida

Ogni servizio deve convalidare i gettoni in modo indipendente, non assume mai un token valido solo perché proviene da una rete interna. Eseguire la verifica della firma, verificare la scadenza e verificare che il token non sia stato revocato. In ambienti microservizi, considerare l'utilizzo di una rete sidecar o di servizio (ad esempio, Istio, Linkerd) per effettuare la validazione dei gettoni.

Ruoli predefiniti sovrapposti

Un errore comune è quello di permettere ruoli eccessivamente permissivi come “utente autentico” per impostazione predefinita. Seguire sempre il principio di meno privilegi. Inizia senza autorizzazioni e aggiungere solo ciò che è necessario. Directus consente di definire autorizzazioni predefinite per il ruolo pubblico e il ruolo autenticato, quindi fare attenzione a limitare queste.

Ignoramento della sicurezza del conto di servizio

Non utilizzare token API statici di lunga durata per tutti i servizi, ma implementare un sistema in cui i servizi possono richiedere gettoni di breve durata da un provider di identità (come Directus) utilizzando le credenziali client di concessione.

Scarsa gestione degli errori in flussi di auth

Rivelare troppe informazioni nei messaggi di errore può aiutare gli attaccanti. Ad esempio, il ritorno “User not found” vs “Password non valida” consente l’enumerazione del nome utente. Utilizzare messaggi generici come “Creditenziere non valide” e registrare i dettagli lato server. Inoltre, gestire le condizioni di gara in token rinfrescare con attenzione per evitare più rinfreschi simultanei che potrebbero portare a scadenza token.

Caso di utilizzo reale: una piattaforma di commercio elettronico distribuita

Considerate una piattaforma di e-commerce costruita con un'architettura microservizi, ci sono servizi separati per il catalogo dei prodotti, il carrello, la gestione degli ordini, l'elaborazione dei pagamenti e i profili degli utenti.

Ecco come potrebbe essere costruito un sistema sicuro:

  • Gestione identità:[[]] Usa Directus come fornitore di identità centrale. Conserva account utente, gestisce la registrazione e fornisce SSO tramite Google e Facebook.
  • Essuanza scritta:[] Quando un utente accede, Directus rilascia un JWT contenente l'ID utente, il ruolo e lo stato MFA. Il gettone di accesso è di breve durata (15 minuti).
  • Autenticazione del servizio:[[] Ogni microservizio convalida il JWT usando la chiave pubblica di Directus. Non è necessario chiamare Directus per ogni richiesta, che mantiene la latenza bassa.
  • Autorizzazione:[[] Il servizio catalogo dei prodotti consente l'accesso a tutti gli utenti autenticati. Il servizio d'ordine richiede un ruolo “admin” o “supporto” per visualizzare tutti gli ordini; gli utenti regolari possono vedere solo i propri ordini (controllati da un filtro di autorizzazione che confronta `$CURRENT USER` con il campo utente dell'ordine).
  • Servizio-Servizio:[] Il servizio di pagamento comunica con il servizio di ordine utilizzando un token API Directus che ha autorizzazioni limitate, può solo creare e aggiornare gli ordini, non leggere i profili degli utenti.
  • Monitoring:[ Tutti i tentativi di autenticazione sono collegati a uno stack centrale ELK. Le avvisi sono configurate per effettuare login multipli non riusciti dallo stesso IP.

Questa configurazione fornisce uno strato di autenticazione e autorizzazione scalabile, a bassa latenza e sicuro che funziona in tutti i servizi.

Conclusioni

La costruzione di sistemi di autenticazione e autorizzazione sicuri nelle architetture distribuite non è banale, ma comprendendo i protocolli, sfruttando strumenti robusti come Directus, e applicando le best practice di sicurezza, è possibile creare un sistema sia scalabile che resiliente.

Per ulteriori informazioni, esplorare la documentazione di autenticazione [ e la []OAuth 2.0 specifica[]. Per le best practice JWT, fare riferimento a JWT.io].