MM & TWA Seminar SS 2003

1. MM & TWA Seminar SS 2003 vorgetragen von Peter Strzala

2. Übersicht • Ubiquitäre Kommunikation? • Infrastrukturtechnologien • Jini • Service Location Protocol • BlueTooth • Gegenwart & Zukunft

3. Ubiquitäre Kommunikation? ubiquitär = überall verbreitet (Duden) • Scenario

4. Ubiquitäre Kommunikation? Spontane Vernetzung • Automatische Integration von Geräten und deren Diensten in Dienstföderationen • ohne manuelle Interaktion • Kommunikation auf verschiedenen Ebenen • Netzwerkebene (z.B. DHCP) • Infrastrukturebene (Vermittlung von Diensten) • Dienstebene (Kommunikation zw. Dienstanbieter und Dienstnutzer)

5. InfrastrukturtechnologienJini(Sun Microsystems) • Java Intelligent Network Interface • Dienstvermittlung in lokalen Netzen realisiert als API in Java • Komponenten • Dienst • Java-Objekt • Dienstleistung durch Methodenaufruf • Dienstbeschreibung besteht aus einer Mengen von Java-Interfaces • Lookup-Service • zentrale Registrierungs- und Vermittlungsinstanz • Klient

6. InfrastrukturtechnologienJini(Sun Microsystems) Discovery Lookup-Service Unicast-, Multicast Discovery Dienst (Server)

7. InfrastrukturtechnologienJini(Sun Microsystems) Join Lookup-Service • Lookup-Service-Proxy • serialisiertes Java Objekt • Methoden: register(), lookup(), notify() • Service-Item Objekt enthält • Dienst-Proxy (Dienstbeschreibung) • Übermittlung mit register() Methode • Registrierung ist zeitlich begrenzt Dienst (Server)

8. InfrastrukturtechnologienJini(Sun Microsystems) Dienstvermittlung Lookup-Service • Lookup-Service-Proxy • serialisiertes Java Objekt • Methoden: register(), lookup(), notify() • Service-Template Objekt • Übermittlung mit lookup() Methode • Liefert Service-Item Objekte Dienst (Server) Klient Nutzung über Dienst-Proxy

9. InfrastrukturtechnologienJini(Sun Microsystems) • Dienstbeschreibungen • mittels Java-Interface • zur Beschreibung weiterer Attribute: Entrys (ser. Java Objekte) • Attribute sind ausschließlich Objektreferenzen • Wildcard ist Null-Pointer class Foo implements net.jini.core.entry.Entry { string name; } • Suchmöglichkeiten beschränkt auf „exaktes Matching“ • keine Prädikate möglich

10. InfrastrukturtechnologienJini(Sun Microsystems) • Gruppenkonzept • Lookup-Services werden Gruppen zugeordnet • Dienste besitzen keine Gruppenzugehörigkeit • Sicherheitsaspekte • basiert auf „RMI Security Extension Framework“ • jedoch Java-Bytecode ungeschützt • Verteilte Ereignisse • Anmeldung einer Ereignisbenachrichtigung mittels notify() • Eventregistrierung zeitlich beschränkt

11. InfrastrukturtechnologienSLP Service Location Protocol(Internet Engineering Task Force) • Service-Discovery in IP-Netzen • Komponenten • User-Agent • Service-Agent • Bietet Dienst selbst an oder vermittelt den eigentlichen Service • Service • ist der eigentliche Diensterbringer • Directory-Agent • offeriert zentrales Repository für Service-Informationen Directory-Agent Discovery Anmeldung User-Agent Discovery Service-Agent Service Nutzung

12. InfrastrukturtechnologienSLP Service Location Protocol(Internet Engineering Task Force) • Servicebeschreibung • Typname (String) • URL zur Lokalisierung • Schlüssel-Wert-Paare zur Beschreibung von Attributen • Service-Registration Lifetime: 10800 URL: service:lpr ://my.com:515/draft Attributes: (SCOPE = DEVELOPMENT), (PAPER COLOR = WHITE), … • Service-Request lpr //(& (PAPER COLOR = WHITE) …)

13. InfrastrukturtechnologienSLP Service Location Protocol(Internet Engineering Task Force) • Scopes • Realisiert Namensräume • Directory-Agent wird einer Menge von Scopes zugeordnet • Authentication Block • wird an Service-(De)Registrierungen angehängt • Servicebeschreibungen werden mittels Zeitstempel, MD5 und RSA verschlüsselt • User- und Directory-Agenten verifizieren Gültigkeit • Internationalisierung • Services können sich mehrfach in verschiedenen Sprachen registrieren

14. Bluetooth SIG (3Com, Agere, Ericsson, IBM, Intel, Microsoft, Motorola, Nokia and Toshiba, … ) • spezifiziert Komponenten und Protokolle • Funktechnologie für kurze Distanzen (bis 10 m) mit geringem Batterieverbrauch • ursprünglich Ad-hoc-Netz im PC Peripheriebereich • Frequenzband 2,45 GHz • Übertragungsrate max. 1 MBit/sec • unterstützt Sprach und Datenverkehr

15. Architektur Piconet (max. 8 Geräte) • Master • Hopping-Sequenz • CAC - Channel Access Code Scatternet S M M S M M unicast S S S S S broadcast Slave (max. 7) Implementieren SDP-Server Anordnung der Dienste in Hierarchien S

16. Architektur • Servicebeschreibung • Service-Records • Identifikation (32 Bit) • Menge von Service-Attributen: Attribut ID (16 Bit), Attribut Wert • ist Instanz einer Menge von Service-Classes • Vererbungshierarchie möglich • effizienter Suchalgorithmus • Kein Protokoll zum bestimmen von Dienstanbietern • Keine Zentrale Komponente

17. Sicherheit • spezifiziert im GAP (Generic Access Profile) drei Sicherheitsmodi • Security Mode 1 • Keine Sicherheitsfunktionen • Reagiert aber auf Authentifizierungsversuche • Security Mode 2 • Sicherheitsfunktionen auf der Dienstschicht • Authentifizierung und Verschlüsselung in Anwendungen nach Verbindungsaufbau • hoher Programmieraufwand • Security Mode 3 • Gesicherte Verbindung beim Aufbau • Authentifizierung und Verschlüsselung im Link-Level • enthalten meist in Firmware • geringer Programmieraufwand

18. Sicherheit • Authentifizierung • Austausch des Verbindungsschlüssels in Initialisierungsphase (Pairing) • Challenge-Response-Verfahren (Verbindungsschlüssel, E1 – Algorithmus) • Verschlüsselung • Abgleich der verwendeten Schlüssellänge (der kürzeste aller Geräte wird verwendet • Stromchiffrierung mittels E0-Algorithmus

19. Gegenwart & Zukunft

20. Gegenwart & Zukunft • Jini • zentrale Lösung (Lookup-Service) • für kleine Geräte ungeeignet (Java-Virtual-Machine) • unsicheres Konzept (manipulierter Quellcode) • SLP • hybride Lösung • gut skalierbar (große Dienstföderationen) • wenig verbreitet • Bluetooth • dezentrale Lösung • viele Geräte angekündigt • kein ausreichendes Sicherheitskonzept • Dienstnehmer müssen erst Dienst implementieren • Sicherheit kostet Spontanität