source: fedd/federation/authorizer.py @ 17c2f7b

compt_changes
Last change on this file since 17c2f7b was 860c360, checked in by Ted Faber <faber@…>, 13 years ago

Report a correct value for imports. Note that failing to import all
credentials is not necessarily a problem.

  • Property mode set to 100644
File size: 17.3 KB
Line 
1#/usr/local/bin/python
2
3from tempfile import mkstemp
4from subprocess import call
5from threading import Lock
6
7from string import join, hexdigits
8
9from deter import fedid
10from remote_service import service_caller
11from service_error import service_error
12from util import abac_pem_type, abac_split_cert
13from proof import proof
14
15
16import ABAC
17import Creddy
18import pickle
19
20import sys
21import os, os.path
22import re
23
24class authorizer_base:
25    """
26    Classes based on this one keep track of authorization attributes for the
27    various modules running.  This base class holds some utility functions that
28    they all potentially use.
29    """
30
31    # general error exception for badly formed names. 
32    class bad_name(RuntimeError): pass
33    # difficulty creating an attribute
34    class attribute_error(RuntimeError): pass
35
36    @staticmethod
37    def auth_name(name):
38        """
39        Helper to convert a non-unicode local name to a unicode string.  Mixed
40        representations can needlessly confuse the authorizer.
41        """
42        if isinstance(name, basestring):
43            if not isinstance(name, unicode): return unicode(name)
44            else: return name
45        else: return name
46
47    @staticmethod
48    def valid_name(name):
49        """
50        Ensure that the given name is valid.  A valid name can either be a
51        triple of strings and fedids representing one of our generalized Emulab
52        names or a single fedid.  Compound names can include wildcards (None)
53        and must anchor to a fedid at their highest level (unless they're all
54        None)
55
56        This either returns True or throws an exception.  More an assertion
57        than a function.
58        """
59        if isinstance(name, tuple) and len(name) == 3:
60            for n in name:
61                if n: 
62                    if not (isinstance(n, basestring) or isinstance(n, fedid)):
63                        raise authorizer_base.bad_name(
64                                "names must be either a triple or a fedid")
65            for n in name: 
66                if n:
67                    if isinstance(n, fedid):
68                        return True
69                    else:
70                        raise authorizer_base.bad_name(
71                                "Compound names must be " + \
72                                "rooted in fedids: %s" % str(name))
73
74            return True
75        elif isinstance(name, fedid):
76            return True
77        else:
78            raise authorizer_base.bad_name(
79                    "Names must be a triple or a fedid (%s)" % name)
80
81
82class authorizer(authorizer_base):
83    """
84    This class keeps track of authorization attributes for the various modules
85    running.  When it gets smarter it will be the basis for a real
86    attribute-based authentication system.
87    """
88    def __init__(self, def_attr="testbed"):
89        self.attrs = { }
90        self.globals=set()
91
92    def set_attribute(self, name, attr):
93        """
94        Attach attr to name.  Multiple attrs can be attached.
95        """
96        self.valid_name(name)
97        if isinstance(name, tuple):
98            aname = tuple([ self.auth_name(n) for n in name])
99        else:
100            aname = self.auth_name(name)
101
102        if not self.attrs.has_key(aname):
103            self.attrs[aname] = set()
104        self.attrs[aname].add(attr)
105
106    def unset_attribute(self, name, attr):
107        """
108        Remove an attribute from name
109        """
110        self.valid_name(name)
111        if isinstance(name, tuple):
112            aname = tuple([ self.auth_name(n) for n in name])
113        else:
114            aname = self.auth_name(name)
115
116        attrs = self.attrs.get(aname, None)
117        if attrs: attrs.discard(attr)
118
119    def check_attribute(self, name, attr, with_proof=False):
120        """
121        Return True if name has attr (or if attr is global).  Tuple names match
122        any tuple name that matches all names present and has None entries in
123        other fileds.  For tuple names True implies that there is a matching
124        tuple name with the attribute.
125        """
126        def tup(tup, i, p):
127            mask = 1 << i
128            if p & mask : return authorizer.auth_name(tup[i])
129            else: return None
130
131        self.valid_name(name)
132        if attr in self.globals:
133            if with_proof: return True, proof("me", name, attr)
134            else: return True
135
136        if isinstance(name, tuple):
137            for p in range(0,8):
138                lookup = ( tup(name, 0, p), tup(name,1, p), tup(name,2,p))
139                if self.attrs.has_key(lookup):
140                    if attr in self.attrs[lookup]:
141                        if with_proof: return True, proof("me", name, attr)
142                        else: return True
143                # Drop through
144                if with_proof: return False, proof("me", name, attr)
145                else: return False
146        else:
147            if with_proof:
148                return attr in self.attrs.get(self.auth_name(name), set()), \
149                        proof("me", name, attr)
150            else:
151                return attr in self.attrs.get(self.auth_name(name), set())
152
153    def set_global_attribute(self, attr):
154        """
155        Set a global attribute.  All names, even those otherwise unknown to the
156        authorizer have this attribute.
157        """
158        self.globals.add(attr)
159
160    def unset_global_attribute(self, attr):
161        """
162        Remove a global attribute
163        """
164
165        self.globals.discard(attr)
166
167    def import_credentials(self, file_list=None, data_list=None):
168        return False
169
170    def __str__(self):
171        rv = ""
172        rv += "attrs %s\n" % self.attrs
173        rv += "globals %s" % self.globals
174        return rv
175
176    def clone(self):
177        rv = authorizer()
178        rv.attrs = self.attrs.copy()
179        rv.globals = self.globals.copy()
180        return rv
181
182    def save(self, fn=None):
183        if fn:
184            f = open(fn, "w")
185            pickle.dump(self, f)
186            f.close()
187
188    def load(self, fn=None):
189        if fn:
190            f = open(fn, "r")
191            a = pickle.load(f)
192            f.close()
193            self.attrs = a.attrs
194            self.globals = a.globals
195       
196
197class abac_authorizer(authorizer_base):
198    """
199    Use the ABAC authorization system to make attribute decisions.
200    """
201
202    clean_attr_re = re.compile('[^A-Za-z0-9_]+')
203    clean_prefix_attr_re = re.compile('^_+')
204    cred_file_re = re.compile('.*\.der$')
205    bad_name = authorizer_base.bad_name
206    attribute_error = authorizer_base.attribute_error
207    class no_file_error(RuntimeError): pass
208    class bad_cert_error(RuntimeError): pass
209
210    def __init__(self, certs=None, me=None, key=None, load=None, save=None):
211        self.creddy_id = None
212        self.globals = set()
213        self.lock = Lock()
214        self.me = me
215        self.save_dir = load or save
216        self.local_files = False
217        if self.save_dir:
218            self.save_dir = os.path.abspath(self.save_dir)
219        # If the me parameter is a combination certificate, split it into the
220        # abac_authorizer save directory (if any) for use with creddy.
221        if self.me is not None and abac_pem_type(self.me) == 'both':
222            if self.save_dir:
223                keyfile="%s/key.pem" % self.save_dir
224                certfile = "%s/cert.pem" % self.save_dir
225
226                # Clear a spot for the new key and cert files.
227                for fn in (keyfile, certfile):
228                    if os.access(fn, os.F_OK):
229                        os.unlink(fn)
230
231                self.key, self.me = abac_split_cert(self.me, keyfile, certfile)
232                self.local_files = True
233                self.init_libcreddy_id()
234            else:
235                raise abac_authorizer.bad_cert_error("Combination " + \
236                        "certificate and nowhere to split it");
237        else:
238            self.key = key
239        self.context = ABAC.Context()
240        if me:
241            self.fedid = fedid(file=self.me)
242            rv = self.context.load_id_file(self.me)
243            if rv != 0:
244                raise abac_authorizer.bad_name(
245                        'Cannot load identity from %s' % me)
246        else:
247            self.fedid = None
248
249        if isinstance(certs, basestring):
250            certs = [ certs ] 
251
252        for dir in certs or []:
253            self.context.load_directory(dir)
254
255        if load:
256            self.load(load)
257
258    def init_libcreddy_id(self):
259        self.creddy_id = None
260        try:
261            self.creddy_id = Creddy.ID(self.me)
262        except:
263            raise abac_authorizer.bad_cert_error('Cannot load cert %s' \
264                    % self.me)
265
266        try:
267            self.creddy_id.load_privkey(self.key)
268        except:
269            self.creddy_id = None
270            raise abac_authorized_bad_cert_error('Cannot load key %s' \
271                    % self.key)
272
273
274
275    # Modify the pickling operations so that the context and lock are not
276    # pickled
277
278    def __getstate__(self):
279        d = self.__dict__.copy()
280        del d['lock']
281        del d['context']
282        del d['creddy_id']
283        return d
284
285    def __setstate__(self, d):
286        # Import everything from the pickle dict (except what we excluded in
287        # __getstate__)
288        self.__dict__.update(d)
289        # Initialize the unpicklables
290        self.context = ABAC.Context()
291        self.lock = Lock()
292
293    @staticmethod
294    def clean_attr(attr):
295        '''
296        Convert anything not in A-Z_ into an _ and make sure that the string
297        begins with a non-_.  Convert to s string to keep swig happy.
298        '''
299        a = abac_authorizer.clean_attr_re.sub('_', attr)
300        return str(abac_authorizer.clean_prefix_attr_re.sub('', a))
301
302
303    def import_credentials(self, file_list=None, data_list=None):
304        '''
305        Import a list of credentials.  Be careful about dependencies and only
306        use one logic loop.  if files are given, append them to the list of
307        chunks and then try to read each chunk as an ID and then the failed
308        ones as attributes.
309        '''
310        if file_list:
311            if data_list is None: data_list = []
312            for fn in file_list:
313                # Try to parse file as a Creddy ID, so we can import PEM files
314                try:
315                    cid = Creddy.ID(fn)
316                    data_list.append(cid.cert_chunk())
317                    continue
318                except:
319                    # Not an ID
320                    pass
321                try:
322                    f = open(fn, 'r')
323                    data_list.append(f.read())
324                    f.close()
325                except EnvironmentError, e:
326                    # Ignore unreadable files
327                    pass
328        # Now one way or another data_list is ready
329        if data_list:
330            rv = []
331            attr_list = [ ]
332            for d in data_list:
333                if self.context.load_id_chunk(d) != ABAC.ABAC_CERT_SUCCESS:
334                    attr_list.append(d)
335                else:
336                    rv.append(True)
337
338            for d in attr_list:
339                v = self.context.load_attribute_chunk(d) 
340                rv.append(v == ABAC.ABAC_CERT_SUCCESS)
341            return all(rv)
342        else:
343            return False
344
345    def import_credential(self, file=None, data=None):
346        if data:
347            if self.context.load_id_chunk(data) != ABAC.ABAC_CERT_SUCCESS:
348                return self.context.load_attribute_chunk(data) == \
349                        ABAC.ABAC_CERT_SUCCESS
350            else:
351                return True
352        elif file:
353            if self.context.load_id_file(file) != ABAC.ABAC_CERT_SUCCESS:
354                return self.context.load_attribute_file(file) == \
355                        ABAC.ABAC_CERT_SUCCESS
356            else:
357                return True
358        else:
359            return False
360
361    def set_attribute(self, name=None, attr=None, cert=None):
362        if name and attr:
363            if isinstance(name, tuple):
364                raise abac_authorizer.bad_name(
365                        "ABAC doesn't understand three-names")
366            # Convert non-string attributes to strings
367            if not isinstance(attr, basestring):
368                attr = "%s" % attr
369
370            if self.creddy_id:
371                # Create a credential and insert it into context
372                # This will simplify when we have libcreddy
373                try:
374                    attrcert = Creddy.Attribute(self.creddy_id, 
375                            self.clean_attr(attr), 3600 * 24 * 365 * 10)
376                    attrcert.principal("%s" % name)
377                    attrcert.bake()
378                except:
379                    raise abac_authorizer.bad_cert_error(
380                            "Cannot create attribute cert")
381                self.lock.acquire()
382                # load it to context and remove the file
383                rv = self.context.load_attribute_chunk(attrcert.cert_chunk())
384                self.lock.release()
385                return rv
386            else:
387                raise abac_authorizer.attribute_error(
388                        "Identity and key not specified on creation")
389        elif cert:
390            # Insert this credential into the context
391            self.lock.acquire()
392            rv = self.context.load_attribute_chunk(cert)
393            self.lock.release()
394            return rv
395        else:
396            raise abac_authorizer.attribute_error(
397                    "Neither name/attr nor cert is set")
398
399    def unset_attribute(self, name, attr):
400        if isinstance(name, tuple):
401            raise abac_authorizer.bad_name(
402                    "ABAC doesn't understand three-names")
403        # Convert non-string attributes to strings
404        if not isinstance(attr, basestring):
405            attr = "%s" % attr
406        cattr = self.clean_attr(attr)
407        self.lock.acquire()
408        ctxt = ABAC.Context()
409        ids = set()
410        for c in self.context.credentials():
411            h = c.head()
412            t = c.tail()
413            if h.is_role() and t.is_principal():
414                if t.principal() == '%s' % name and \
415                        h.principal() == '%s' % self.fedid and \
416                        h.role_name() == cattr:
417                    continue
418
419            id = c.issuer_cert()
420            if id not in ids:
421                ctxt.load_id_chunk(id)
422                ids.add(id)
423            ctxt.load_attribute_chunk(c.attribute_cert())
424        self.context = ctxt
425        self.lock.release()
426
427    @staticmethod
428    def starts_with_fedid(attr):
429        """
430        Return true if the first 40 characters of the string are hex digits
431        followed by a dot.  False otherwise.  Used in check_attribute.
432        """
433        if attr.find('.') == 40:
434            return all([ x in hexdigits for x in attr[0:40]])
435        else:
436            return False
437
438
439    def check_attribute(self, name, attr, with_proof=False):
440        if isinstance(name, tuple):
441            raise abac_authorizer.bad_name(
442                    "ABAC doesn't understand three-names")
443        else:
444            # Convert non-string attributes to strings
445            if not isinstance(attr, basestring):
446                attr = "%s" % attr
447            # Attributes that start with a fedid only have the part of the
448            # attribute after the dot cleaned.  Others are completely cleaned
449            # and have the owner fedid attached.
450            if self.starts_with_fedid(attr):
451                r, a = attr.split('.',1)
452                a = "%s.%s" % ( r, self.clean_attr(a))
453            else: 
454                a = "%s.%s" % (self.fedid, self.clean_attr(attr))
455
456            a = str(a)
457            n = str("%s" % name)
458
459            self.lock.acquire()
460            # Sigh. Unicode vs swig and swig seems to lose.  Make sure
461            # everything we pass into ABAC is a str not a unicode.
462            rv, p = self.context.query(a, n)
463            # XXX delete soon
464            if not rv and attr in self.globals: 
465                rv = True
466                p = None
467            self.lock.release()
468            if with_proof: return rv, proof(self.fedid, name, a, p)
469            else: return rv
470
471    def set_global_attribute(self, attr):
472        """
473        Set a global attribute.  All names, even those otherwise unknown to the
474        authorizer have this attribute.
475        """
476        self.lock.acquire()
477        self.globals.add(self.clean_attr(attr))
478        self.lock.release()
479
480    def unset_global_attribute(self, attr):
481        """
482        Remove a global attribute
483        """
484
485        self.lock.acquire()
486        self.globals.discard(self.clean_attr(attr))
487        self.lock.release()
488
489    def clone(self):
490        self.lock.acquire()
491        rv = abac_authorizer(me=self.me, key=self.key)
492        rv.globals = self.globals.copy()
493        rv.context = ABAC.Context(self.context)
494        self.lock.release()
495        return rv
496
497    def copy_file(self, src, dest, mode=0600):
498        '''
499        Copy src to dest with file mode mode.  May raise exceptions on file ops
500        '''
501        same_file = False
502        try:
503            ss = os.stat(src)
504            ds = os.stat(dest)
505
506            if  ds.st_ino == ss.st_ino: same_file = True
507        except EnvironmentError:
508            pass
509
510        if not same_file:
511            d = open(dest, 'w')
512            s = open(src, 'r')
513            d.write(s.read())
514            s.close()
515            d.close()
516        os.chmod(dest, mode)
517
518
519
520    def save(self, dir=None):
521        self.lock.acquire()
522        if dir:
523            self.save_dir = os.path.abspath(dir)
524        else:
525            dir = self.save_dir
526        if dir is None:
527            self.lock.release()
528            raise abac_authorizer.no_file_error("No load directory specified")
529        try:
530            if not os.access(dir, os.F_OK):
531                os.mkdir(dir)
532
533            # if self.key and self.me were split, copy the split files into the
534            # new directory.
535            if self.local_files:
536                self.copy_file(self.key, '%s/key.pem' % dir)
537                self.copy_file(self.me, '%s/cert.pem' % dir)
538                # Point the key and me members to the new locations for
539                # pickling
540                hold_key = self.key
541                hold_me = self.me
542                self.key = '%s/key.pem' % dir
543                self.me = '%s/cert.pem' % dir
544
545            f = open("%s/state" % dir, "w")
546            pickle.dump(self, f)
547            f.close()
548
549            if self.local_files:
550                self.key = hold_key
551                self.me = hold_me
552
553            if not os.access("%s/certs" %dir, os.F_OK):
554                os.mkdir("%s/certs" % dir)
555
556            # Clear the certs subdir
557            for fn in [ f for f in os.listdir("%s/certs" % dir) \
558                    if abac_authorizer.cred_file_re.match(f)]:
559                os.unlink('%s/certs/%s' % (dir, fn))
560
561            # Save the context
562            ii = 0
563            ai = 0
564            seenid = set()
565            seenattr = set()
566            for c in self.context.credentials():
567                id = c.issuer_cert()
568                attr = c.attribute_cert()
569                # NB: file naming conventions matter here.  The trailing_ID and
570                # _attr are required by ABAC.COntext.load_directory()
571                if id and id not in seenid:
572                    f = open("%s/certs/ID_%05d_ID.der" % (dir, ii), "w")
573                    f.write(id)
574                    f.close()
575                    ii += 1
576                    seenid.add(id)
577                if attr and attr not in seenattr:
578                    f = open("%s/certs/attr_%05d_attr.der" % (dir, ai), "w")
579                    f.write(attr)
580                    f.close()
581                    ai += 1
582                    seenattr.add(attr)
583        except EnvironmentError, e:
584            self.lock.release()
585            raise e
586        except pickle.PickleError, e:
587            self.lock.release()
588            raise e
589        self.lock.release()
590
591    def load(self, dir=None):
592        self.lock.acquire()
593        if dir:
594            self.save_dir = dir
595        else:
596            dir = self.save_dir
597        if dir is None:
598            self.lock.release()
599            raise abac_authorizer.no_file_error("No load directory specified")
600        try:
601            if os.access("%s/state" % dir, os.R_OK):
602                f = open("%s/state" % dir, "r")
603                st = pickle.load(f)
604                f.close()
605                # Copy the useful attributes from the pickled state
606                for a in ('globals', 'key', 'me', 'cert', 'fedid'):
607                    setattr(self, a, getattr(st, a, None))
608
609            # Initialize the new context with the new identity
610            self.context = ABAC.Context()
611            if self.me:
612                self.context.load_id_file(self.me)
613                if self.key:
614                    self.init_libcreddy_id()
615            self.context.load_directory("%s/certs" % dir)
616            self.save_dir = dir
617        except EnvironmentError, e:
618            self.lock.release()
619            raise e
620        except pickle.PickleError, e:
621            self.lock.release()
622            raise e
623        self.lock.release()
624
625    @staticmethod
626    def encode_credential(c):
627        return '%s <- %s' % (c.head().string(), c.tail().string())
628
629    def get_creds_for_principal(self, fid):
630        look_for = set(["%s" % fid])
631        found_attrs = set()
632        next_look = set()
633        found = set([])
634
635        self.lock.acquire()
636        while look_for:
637            for c in self.context.credentials():
638                tail = c.tail()
639                # XXX: This needs to be more aggressive for linked stuff
640                if tail.string() in look_for and c not in found:
641                    found.add(c)
642                    next_look.add(c.head().string())
643
644            look_for = next_look
645            next_look = set()
646        self.lock.release()
647       
648        return found
649
650    def __str__(self):
651
652        self.lock.acquire()
653        rv = "%s" % self.fedid
654        add = join([abac_authorizer.encode_credential(c)
655            for c in self.context.credentials()], '\n');
656        if add: rv += "\n%s" % add
657        self.lock.release()
658        return rv
659
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.