source: fedd/federation/authorizer.py @ 9be06f0

compt_changes
Last change on this file since 9be06f0 was 9be06f0, checked in by Ted Faber <faber@…>, 12 years ago

Be more principled about loading credentials

  • Property mode set to 100644
File size: 17.1 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:
314                    f = open(fn, 'r')
315                    data_list.append(f.read())
316                    f.close()
317                except EnvironmentError, e:
318                    # Ignore unreadable files
319                    pass
320        # Now one way or another data_list is ready
321        if data_list:
322            rv = False
323            attr_list = [ ]
324            for d in data_list:
325                if self.context.load_id_chunk(d) != ABAC.ABAC_CERT_SUCCESS:
326                    attr_list.append(d)
327                else:
328                    rv = True
329
330            for d in attr_list:
331                v = self.context.load_attribute_chunk(d) 
332                if v == ABAC.ABAC_CERT_SUCCESS:
333                    rv = True
334            return rv
335        else:
336            return False
337
338    def import_credential(self, file=None, data=None):
339        if data:
340            if self.context.load_id_chunk(data) != ABAC.ABAC_CERT_SUCCESS:
341                return self.context.load_attribute_chunk(data) == \
342                        ABAC.ABAC_CERT_SUCCESS
343            else:
344                return True
345        elif file:
346            if self.context.load_id_file(file) != ABAC.ABAC_CERT_SUCCESS:
347                return self.context.load_attribute_file(file) == \
348                        ABAC.ABAC_CERT_SUCCESS
349            else:
350                return True
351        else:
352            return False
353
354    def set_attribute(self, name=None, attr=None, cert=None):
355        if name and attr:
356            if isinstance(name, tuple):
357                raise abac_authorizer.bad_name(
358                        "ABAC doesn't understand three-names")
359            # Convert non-string attributes to strings
360            if not isinstance(attr, basestring):
361                attr = "%s" % attr
362
363            if self.creddy_id:
364                # Create a credential and insert it into context
365                # This will simplify when we have libcreddy
366                try:
367                    attrcert = Creddy.Attribute(self.creddy_id, 
368                            self.clean_attr(attr), 3600 * 24 * 365 * 10)
369                    attrcert.principal("%s" % name)
370                    attrcert.bake()
371                except:
372                    raise abac_authorizer.bad_cert_error(
373                            "Cannot create attribute cert")
374                self.lock.acquire()
375                # load it to context and remove the file
376                rv = self.context.load_attribute_chunk(attrcert.cert_chunk())
377                self.lock.release()
378                return rv
379            else:
380                raise abac_authorizer.attribute_error(
381                        "Identity and key not specified on creation")
382        elif cert:
383            # Insert this credential into the context
384            self.lock.acquire()
385            rv = self.context.load_attribute_chunk(cert)
386            self.lock.release()
387            return rv
388        else:
389            raise abac_authorizer.attribute_error(
390                    "Neither name/attr nor cert is set")
391
392    def unset_attribute(self, name, attr):
393        if isinstance(name, tuple):
394            raise abac_authorizer.bad_name(
395                    "ABAC doesn't understand three-names")
396        # Convert non-string attributes to strings
397        if not isinstance(attr, basestring):
398            attr = "%s" % attr
399        cattr = self.clean_attr(attr)
400        self.lock.acquire()
401        ctxt = ABAC.Context()
402        ids = set()
403        for c in self.context.credentials():
404            h = c.head()
405            t = c.tail()
406            if h.is_role() and t.is_principal():
407                if t.principal() == '%s' % name and \
408                        h.principal() == '%s' % self.fedid and \
409                        h.role_name() == cattr:
410                    continue
411
412            id = c.issuer_cert()
413            if id not in ids:
414                ctxt.load_id_chunk(id)
415                ids.add(id)
416            ctxt.load_attribute_chunk(c.attribute_cert())
417        self.context = ctxt
418        self.lock.release()
419
420    @staticmethod
421    def starts_with_fedid(attr):
422        """
423        Return true if the first 40 characters of the string are hex digits
424        followed by a dot.  False otherwise.  Used in check_attribute.
425        """
426        if attr.find('.') == 40:
427            return all([ x in hexdigits for x in attr[0:40]])
428        else:
429            return False
430
431
432    def check_attribute(self, name, attr, with_proof=False):
433        if isinstance(name, tuple):
434            raise abac_authorizer.bad_name(
435                    "ABAC doesn't understand three-names")
436        else:
437            # Convert non-string attributes to strings
438            if not isinstance(attr, basestring):
439                attr = "%s" % attr
440            # Attributes that start with a fedid only have the part of the
441            # attribute after the dot cleaned.  Others are completely cleaned
442            # and have the owner fedid attached.
443            if self.starts_with_fedid(attr):
444                r, a = attr.split('.',1)
445                a = "%s.%s" % ( r, self.clean_attr(a))
446            else: 
447                a = "%s.%s" % (self.fedid, self.clean_attr(attr))
448
449            a = str(a)
450            n = str("%s" % name)
451
452            self.lock.acquire()
453            # Sigh. Unicode vs swig and swig seems to lose.  Make sure
454            # everything we pass into ABAC is a str not a unicode.
455            rv, p = self.context.query(a, n)
456            # XXX delete soon
457            if not rv and attr in self.globals: 
458                rv = True
459                p = None
460            self.lock.release()
461            if with_proof: return rv, proof(self.fedid, name, a, p)
462            else: return rv
463
464    def set_global_attribute(self, attr):
465        """
466        Set a global attribute.  All names, even those otherwise unknown to the
467        authorizer have this attribute.
468        """
469        self.lock.acquire()
470        self.globals.add(self.clean_attr(attr))
471        self.lock.release()
472
473    def unset_global_attribute(self, attr):
474        """
475        Remove a global attribute
476        """
477
478        self.lock.acquire()
479        self.globals.discard(self.clean_attr(attr))
480        self.lock.release()
481
482    def clone(self):
483        self.lock.acquire()
484        rv = abac_authorizer(me=self.me, key=self.key)
485        rv.globals = self.globals.copy()
486        rv.context = ABAC.Context(self.context)
487        self.lock.release()
488        return rv
489
490    def copy_file(self, src, dest, mode=0600):
491        '''
492        Copy src to dest with file mode mode.  May raise exceptions on file ops
493        '''
494        same_file = False
495        try:
496            ss = os.stat(src)
497            ds = os.stat(dest)
498
499            if  ds.st_ino == ss.st_ino: same_file = True
500        except EnvironmentError:
501            pass
502
503        if not same_file:
504            d = open(dest, 'w')
505            s = open(src, 'r')
506            d.write(s.read())
507            s.close()
508            d.close()
509        os.chmod(dest, mode)
510
511
512
513    def save(self, dir=None):
514        self.lock.acquire()
515        if dir:
516            self.save_dir = os.path.abspath(dir)
517        else:
518            dir = self.save_dir
519        if dir is None:
520            self.lock.release()
521            raise abac_authorizer.no_file_error("No load directory specified")
522        try:
523            if not os.access(dir, os.F_OK):
524                os.mkdir(dir)
525
526            # if self.key and self.me were split, copy the split files into the
527            # new directory.
528            if self.local_files:
529                self.copy_file(self.key, '%s/key.pem' % dir)
530                self.copy_file(self.me, '%s/cert.pem' % dir)
531                # Point the key and me members to the new locations for
532                # pickling
533                hold_key = self.key
534                hold_me = self.me
535                self.key = '%s/key.pem' % dir
536                self.me = '%s/cert.pem' % dir
537
538            f = open("%s/state" % dir, "w")
539            pickle.dump(self, f)
540            f.close()
541
542            if self.local_files:
543                self.key = hold_key
544                self.me = hold_me
545
546            if not os.access("%s/certs" %dir, os.F_OK):
547                os.mkdir("%s/certs" % dir)
548
549            # Clear the certs subdir
550            for fn in [ f for f in os.listdir("%s/certs" % dir) \
551                    if abac_authorizer.cred_file_re.match(f)]:
552                os.unlink('%s/certs/%s' % (dir, fn))
553
554            # Save the context
555            ii = 0
556            ai = 0
557            seenid = set()
558            seenattr = set()
559            for c in self.context.credentials():
560                id = c.issuer_cert()
561                attr = c.attribute_cert()
562                # NB: file naming conventions matter here.  The trailing_ID and
563                # _attr are required by ABAC.COntext.load_directory()
564                if id and id not in seenid:
565                    f = open("%s/certs/ID_%05d_ID.der" % (dir, ii), "w")
566                    f.write(id)
567                    f.close()
568                    ii += 1
569                    seenid.add(id)
570                if attr and attr not in seenattr:
571                    f = open("%s/certs/attr_%05d_attr.der" % (dir, ai), "w")
572                    f.write(attr)
573                    f.close()
574                    ai += 1
575                    seenattr.add(attr)
576        except EnvironmentError, e:
577            self.lock.release()
578            raise e
579        except pickle.PickleError, e:
580            self.lock.release()
581            raise e
582        self.lock.release()
583
584    def load(self, dir=None):
585        self.lock.acquire()
586        if dir:
587            self.save_dir = dir
588        else:
589            dir = self.save_dir
590        if dir is None:
591            self.lock.release()
592            raise abac_authorizer.no_file_error("No load directory specified")
593        try:
594            if os.access("%s/state" % dir, os.R_OK):
595                f = open("%s/state" % dir, "r")
596                st = pickle.load(f)
597                f.close()
598                # Copy the useful attributes from the pickled state
599                for a in ('globals', 'key', 'me', 'cert', 'fedid'):
600                    setattr(self, a, getattr(st, a, None))
601
602            # Initialize the new context with the new identity
603            self.context = ABAC.Context()
604            if self.me:
605                self.context.load_id_file(self.me)
606                if self.key:
607                    self.init_libcreddy_id()
608            self.context.load_directory("%s/certs" % dir)
609            self.save_dir = dir
610        except EnvironmentError, e:
611            self.lock.release()
612            raise e
613        except pickle.PickleError, e:
614            self.lock.release()
615            raise e
616        self.lock.release()
617
618    @staticmethod
619    def encode_credential(c):
620        return '%s <- %s' % (c.head().string(), c.tail().string())
621
622    def get_creds_for_principal(self, fid):
623        look_for = set(["%s" % fid])
624        found_attrs = set()
625        next_look = set()
626        found = set([])
627
628        self.lock.acquire()
629        while look_for:
630            for c in self.context.credentials():
631                tail = c.tail()
632                # XXX: This needs to be more aggressive for linked stuff
633                if tail.string() in look_for and c not in found:
634                    found.add(c)
635                    next_look.add(c.head().string())
636
637            look_for = next_look
638            next_look = set()
639        self.lock.release()
640       
641        return found
642
643    def __str__(self):
644
645        self.lock.acquire()
646        rv = "%s" % self.fedid
647        add = join([abac_authorizer.encode_credential(c)
648            for c in self.context.credentials()], '\n');
649        if add: rv += "\n%s" % add
650        self.lock.release()
651        return rv
652
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.