開源大數據平台如何才能保證身份認證安全？

在古希臘神話中，Kerberos是住在冥河岸邊的三頭犬，負責看守冥界的入口。而在信息技術界，Kerberos是一種被廣泛採用的網路認證協議，通過對稱加密的技術，保護網路系統的安全。特別是在Hadoop開源大數據平台，Kerberos是唯一內置支持的安全的用戶認證方式。它可以獨立於各服務組件，保證只有通過身份認證的節點才可以訪問對應的服務，進而維護開源大數據的系統安全。

作為開源大數據衛士的Kerberos，其安全性可靠性毋庸置疑，但是在運營維護和部署成本等方面，卻會為規模較大的企業用戶帶來一筆不小的負擔。通常，企業在接入Kerberos之前，已經在多個場景下配置了對應的身份認證系統。而Hadoop開源大數據平台所使用的Kerberos，並不能支持除Kerberos內置的用戶名密碼認證以外的其它認證機制，無法和企業已經部署的用戶認證方式進行無縫對接。更讓人煩惱的是，Java也沒有一個完整的Kerberos庫，很難對它進行更改。因此，要把已有的身份認證系統接入Kerberos的認證流程中，其開發難度和工作量都將會是非常龐大的。

Kerberos 在現實中遇到的問題

Kerberos的這些問題，對騰訊AI Lab這樣的企業級用戶，造成了不小的困擾：騰訊AI Lab此前的大數據集群並沒有啟用身份認證，無法實現用戶存儲隔離，任意用戶都可通過更改客戶端的配置，偽造成超級用戶訪問所有內容。所以，必須把分散在不同服務上的認證方式都合併在一起，基於已有的大數據集群進行身份認證的二次開發。這要求開發者保證現有的服務不受影響，讓用戶可以沿用過去熟悉的認證方式，不能做太多的更改。同時，還不能用把所有用戶賬號信息都同步到新資料庫的方式，因為這會增加大量的部署和運維成本。

為了幫助騰訊AI Lab應對這些挑戰，在安全認證領域積累了豐富經驗的英特爾大數據部門，基於英特爾?的數據中心平台，英特爾開發了可插拔的身份認證框架Hadoop Authentication Service (HAS)。它可以與現有的認證和授權體系對接，無需在已有的用戶賬號系統和Kerberos資料庫之間遷移和同步用戶賬號信息，也不影響現有服務的連續性。同時，這種架構不需要獨立維護自己的身份信息，減少了中間環節，大大降低了企業身份信息管理的複雜性和風險。

HAS系統架構示意圖

與傳統的Kerberos不同，HAS在功能上包括了一個Token Authority和一個Apache Kerby 提供的Kerby KDC。Token Authority將其他已有認證系統的信息轉換成HAS Token，再使用HAS Token向Kerby KDC換取Kerberos Ticket。拿到Kerberos Ticket後，就可以通過標準的Kerberos協議流程訪問Hadoop集群的服務。

基於這樣的技術手段，用戶可以繼續使用原先的Kerberos認證機制，也可以繼續使用以前熟悉的認證方式登錄。所有分散的服務都統一在一套認證系統中，無需再分別重新設置。與此同時，因為避免了用戶賬戶信息的拷貝和同步，HAS降低了運營維護的複雜度和成本，和信息泄露的風險。

HAS不僅可以作為在Hadoop集群上通用集成的用戶認證解決方案，更可以定製成插件與企業特有認證系統結合。針對騰訊AI Lab的需求，英特爾還定製了MySQL插件。當用戶選擇使用MySQL插件認證方式後，只需要在自己的環境中配置好賬號信息，客戶端就會自動完成用戶身份認證。此外，英特爾還實現了自動化部署工具，一鍵部署Keytab與SSL證書，極大簡化了部署與優化工作。

HAS能夠幫助各種不同的雲計算、大數據相關的行業用戶，更便捷地以低成本部署身份認證系統。對英特爾的工程師而言：技術是為了服務用戶，而不是為了展現自己的技術能力。開發HAS的初衷，就是為了方便用戶的使用，將複雜的問題變得簡單。

HAS還在不斷地完善中，藉助Intel? SGX技術，英特爾未來會進一步提高HAS的安全性。在Intel的下一代Xeon SP處理器上，將有機會運用SGX技術來隔離處理和存儲HAS認證過程中產生和使用的敏感數據，讓身份認證更加安全。

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