Contributions to mobile agent protection from malicious hosts

Abstract

La utilització d'agents mòbils en sistemes distribuïts comporta diverses avantatges. Les avantatges més freqüentment citades inclouen: reducció de la càrrega de la xarxa, decrement de la latència de les comunicacions, adaptació dinàmica, i millor suport per dispositius mòbils amb connexions intermitents, entre d'altres. No obstant, els beneficis oferts pels agents mòbils no han estat suficients per estimular el seu ús generalitzat. La raó principal per la qual els agents mòbils no han estat àmpliament adoptats encara, a pesar dels seus avantatges tecnològics, és que aquesta tecnologia comporta certs riscos de seguretat. S'han dut a terme molts avenços en la seguretat, la fiabilitat i la eficiència dels agents mòbils, però hi ha problemes de seguretat que encara romanen sense solució.<br/>El treball principal d'aquesta tesi gira en torn a la protecció dels agents mòbils contra els hostes maliciosos. Per tal de proporcionar una solució a alguns dels problemes de seguretat actuals, en primer lloc, s'ha presentat un protocol de protecció d'itineraris que suporta agents que viatgen lliurament. Els protocols de protecció d'itineraris proposats fins ara limiten la capacitat de l'agent de migrar a voluntat. Per tant, aquesta tesi presenta un protocol que permet als agents descobrir noves plataformes en temps d'execució, de tal manera que les aplicacions poden aprofitar tots els avantatges proporcionats per la tecnologia dels agents mòbils.<br/>En segon lloc, s'ha presentat un protocol que protegeix els agents mòbils d'atacs de re-execució externs. Els atacs de re-execució externs estan basats en tornar a enviar l'agent a la seva plataforma destí, per tal de forçar-lo a re-executar part del seu itinerari. El protocol proposat evita aquest tipus d'atacs sense limitar la capacitat de l'agent de visitar certes plataformes repetidament.<br/>Les solucions de seguretat presentades en aquesta tesi es basen en el fet que en molts, si no en la majoria, dels escenaris basats en agents mòbils podem trobar plataformes de confiança. Mitjançant la incorporació de plataformes de confiança en l'itinerari de l'agent, les solucions proposades proporcionen un compromís equilibrat entre seguretat i flexibilitat.<br/>Per tal de promoure el desenvolupament d'aplicacions basades en agents mòbils segurs, aquesta tesi també presenta un entorn de desenvolupament que facilita la implementació dels protocols de protecció d'agents proposats, així com altres solucions de seguretat.

Several advantages have been identified in using mobile agents in distributed systems. The most frequently cited advantages include: reduction of network load, decrease in communication latency, dynamic adaptation, and better support for mobile devices with intermittent connections, among others. However, the benefits offered by mobile agents have not been sufficient to stimulate their widespread deployment. The main reason why mobile agents have not been widely adopted yet, despite their technological benefits, is their inherent security risks. Many breakthroughs have been achieved in the security, reliability and efficiency of mobile agents, but there are security issues still remaining unsolved.<br/>The core work of this thesis revolves around the protection of mobile agents against malicious hosts. In order to provide a solution to some of the current security issues, first of all, an itinerary protection protocol is presented that supports free-roaming agents. Itinerary protection protocols proposed to date limit the agent's ability to migrate at will. Therefore, this thesis presents a protocol that allows agents to discover new platforms at runtime, so that applications can take full advantage of the benefits provided by mobile agent itineraries.<br/>Second, a protocol is presented that protects mobile agents against external replay attacks. External replay attacks are based on resending the agent to another platform, so as to force the reexecution of part of its itinerary. The proposed protocol counters this kind of attacks without limiting the agent's ability to visit certain platforms repeatedly.<br/>The security solutions presented in this thesis are based on the fact that trusted platforms can be found in many, if not most, mobile agent-based scenarios. By incorporating trusted platforms in the agent's itinerary, the proposed solutions provide a balanced trade-off between security and flexibility.<br/>In order to promote the development of secure mobile agent-based applications, this thesis also presents a development environment that facilitates the implementation of the proposed agent protection protocols as well as other security solutions.