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Razi Lotfi-Tabrizi

• Angesichts der überragenden Bedeutung der modernen Kommunikationstechnik in allen Lebensbereichen kommt auch den digitalen Bibliotheken ein wachsendes Gewicht zu. Dabei spielen nicht nur die platzsparende Speicherung, sondern auch die schnelle Datenübermittlung und der unmittelbare Zugang zu den Dokumenten eine wichtige Rolle. Da eine solche Bibliothek über ein offenes Netz betrieben wird, erhalten in diesem Zusammenhang Sicherheitsaspekte ein essentielles Gewicht. Die vorliegende Diplomarbeit geht diesen Fragen nach und zeigt Wege auf, wie die bestehenden Sicherheitsrisiken minimiert werden können. Ziel dieser Arbeit war daher der Entwurf und die Realisierung von Sicherheitsmechanismen für eine Infrastruktur für digitale Bibliotheken. Dabei wurde speziell auf die INDIGO-Infrastruktur eingegangen; sie stellt eine verteilte Infrastruktur für digitale Bibliotheken dar. Der erste Teil dieser Diplomarbeit enthält eine Einführung in die Grundlagen der INDIGO-Infrastruktur und der Sicherheit. In Kapitel [*] wurden die INDIGO-Infrastruktur und ihre Komponenten erläutert; in Kapitel [*] folgte anschließend die Beschreibung einiger kryptographischer Verfahren und Sicherheitsprotokolle. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurden Sicherheitsmechanismen für die INDIGO-Infrastruktur entworfen. In dieser Entwurfsphase erfolgte zunächst in Kapitel [*] die Sicherheitsanalyse der Infrastruktur. Basierend auf dieser Analyse wurden in Kapitel [*] Sicherheitskonzepte für diese Infrastruktur entwickelt. Während der gesamten Entwurfsphase standen die Sicherheitsanforderungen Vertraulichkeit, Authentizität, Integrität, Verbindlichkeit und die Autorität stets im Mittelpunkt des Interesses. Im dritten und letzten Teil der Arbeit wurden die Sicherheitsmechanismen für die INDIGO-Infrastruktur realisiert. Dabei wurden die in Abschnitt [*] beschriebenen Sicherheitsrichtlinien der Infrastruktur implementiert. Die Beschreibung der Implementierung erfolgte in Kapitel [*]. Die wichtigsten Modifikationen des INDIGO-Servers betrafen folgende Punkte: * Sicherung und Aufbau der verbindlichen Kommunikationskanäle durch den Einsatz von SSL- bzw. TLS-basierten Server-zu-Server Verfahren. * Realisierung von Sicherheitsmechanismen zur Verifikation der digital signierten Dokumente und Dokumentmethoden. * Erweiterung des INDIGO-Servers um feingranuliert konfigurierbare Zugriffsmechanismen, die verteilt auf drei unterschiedliche Ebenen den Zugriff der Anwender (bzw. Dokumentmethoden) auf seine Ressourcen kontrollieren. Neben den Modifikationen des INDIGO-Servers wurden zwei neue Clients zur Kommunikation mit dem INDIGO-Server und eine Anwendung zur Erzeugung der digitalen Signatur der Dokumente entwickelt. Ferner wurden einige neue Metadokumente und Dokumentmethoden erstellt, um die neuen Eigenschaften der Infrastruktur zu demonstrieren. Bei der Realisierung der Sicherheitsmechanismen wurde größter Wert auf die Abwärtskompatibilität, Konfigurierbarkeit und Modularität gelegt. Die Abwärtskompatibilität zur ursprünglichen Infrastruktur wird beispielsweise erreicht, indem die bereits existierenden Metadokumente und Dokumentmethoden bei dem modifizierten Server auch verwendet werden können. Diese müssen - falls nötig - minimal um die digitale Signatur der Autoren ergänzt werden. Das Sicherheitsverhalten des INDIGO-Servers läßt sich beliebig über seine Konfigurationsdatei ändern (Konfigurierbarkeit). Alle wichtigen Sicherheitsmechanismen des modifizierten Servers lassen sich den Wünschen des Betreibers anpassen. Dadurch ist sichergestellt, daß jeder Betreiber den Server seinen jeweiligen Sicherheitsbedürfnissen entsprechend betreiben kann. Der Betreiber kann beispielsweise über die Einstellung seiner Konfigurationsdatei bestimmen, ob die Clients sich bei der Kommunikation mit seinem Server identifizieren müssen. Zudem kann er beispielsweise festlegen, ob die Dokumentmethoden, die keine korrekte digitale Signatur besitzen, ausgeführt werden dürfen oder nicht. Die Konfigurierbarkeit des Servers hinsichtlich der Sicherheitsmechanismen geht sogar so weit, daß man den Server im Normalmodus betreiben kann; in diesem Modus sind alle Sicherheitsmechanismen des Servers ausgeschaltet. Die Modularität hinsichlich der Sicherheitsmechanismen wurde bei der Implementierung durch die Verteilung dieser Mechanismen auf die unterschiedlichen und eigenständigen Klassen erzielt, die jeweils eine wohldefinierte Eigenschaft und Aufgabe besitzen. Diese Vorgehensweise führt dazu, daß bei einer Weiterentwicklung des Servers um neue Sicherheitsdienste nur die wenigen betroffenen Klassen modifiziert werden müssen, ohne daß der gesamte Server davon betroffen ist. So kann der INDIGO-Server beispielsweise um den Authentisierungsdienst Kerberos [Stei88] erweitert werden, in dem nur die entsprechende Authentisierungsklasse des Servers (IndigoAuthorization-Klasse) ergänzt wird.