ES8生产实践——Kibana对接Azure AD实现单点登录

基本概念介绍

什么是单点登录

单点登录(Single Sign-On,SSO)是一种身份验证和访问控制机制,允许用户使用一组凭据(通常是用户名和密码)仅需登录一次,即可访问多个应用程序或系统,而无需在每个应用程序中单独设置账号密码并进行身份验证。
在没有单点登录前,当用户访问多个应用程序时,每个应用程序需要用户提供自己的凭据进行身份验证。这种方式对用户来说很不便,需要记住多个用户名和密码,并且在每个应用程序之间进行频繁的登录操作。单点登录解决了这个问题,使用户只需在第一次登录时提供凭据,然后在访问其他应用程序时自动使用已验证的身份。
在单点登录系统中,通常有一个独立的身份提供者(Identity Provider,IdP),它负责进行用户身份验证并生成相应的身份认证令牌。一旦用户通过身份验证并获得令牌,他们可以使用该令牌访问已集成的多个应用程序或系统,而无需再次输入凭据。
单点登录提供了以下好处:

  1. 用户方便:用户只需登录一次,即可访问多个应用程序,简化了登录过程,提高了用户体验。
  2. 提高安全性:通过集中的身份验证和访问控制,单点登录可以提供更强的安全性,减少了用户密码的传输和存储,降低了风险。
  3. 简化管理:对于系统管理员来说,单点登录简化了用户账号和权限管理,减少了对多个应用程序的管理工作量。
  4. 跨域访问:单点登录可以实现跨域访问,使用户可以无缝地在不同域之间进行身份验证和访问控制。

单点登录常见协议和实现方式

  1. SAML (Security Assertion Markup Language):SAML是一种基于XML的协议,用于在不同的安全域之间进行身份验证和授权。它是传统的SSO协议,通过将身份验证信息和授权声明封装在SAML断言中来实现单点登录。
  2. OAuth 2.0:OAuth 2.0是一种授权协议,用于授权第三方应用程序访问受保护资源。虽然OAuth 2.0主要用于授权,但它也可以用于实现单点登录。例如,使用OpenID Connect(基于OAuth 2.0)来实现身份验证和单点登录。
  3. OpenID Connect:OpenID Connect(OIDC)是基于OAuth 2.0的身份验证协议,它在OAuth 2.0的基础上添加了身份验证功能。OIDC使用JSON Web Tokens(JWT)传输身份验证信息,常用于实现单点登录。
  4. SAML-based Federation:基于SAML的联合身份验证是一种使用SAML协议实现的联合身份验证和单点登录机制。它允许不同组织之间共享身份验证和授权信息,实现跨组织的单点登录。
  5. CAS (Central Authentication Service):CAS是一种基于票据的单点登录协议,通过使用服务器端存储的票据进行身份验证和单点登录。CAS在多个应用程序之间共享身份验证状态,实现单点登录。
  6. WS-Federation:WS-Federation是一种基于Web服务的标准,用于实现可跨域的身份验证和单点登录。它使用SOAP消息和XML格式来交换身份验证和授权信息。

SAML登录原理流程

以用户登录kibana使用Azure Active Directory为例,单点登陆包含三个角色

  • Service Provider:应用程序提供者kibana
  • User:用户浏览器,
  • Identity Provider:身份定义者Azure Active Directory

SAML登录过程如下所示:
image.png

  1. 用户使用浏览器访问Kibana
  2. Kibana根据配置文件,找到身份提供者(Azure Active Directory)对用户进行身份验证
  3. Kibana生成SAML2.0请求,并将用户浏览器重定向到Azure Active Directory单点登录URL
  4. 如果用户未登录过Azure Active Directory,则对用户进行身份验证登录并生成SAML令牌
  5. Azure Active Directory通过用户浏览器向Kibana发送SAML响应
  6. Kibana验证 SAML 响应
  7. Kibana完成用户登录

OAuth 2.0登录原理流程

以登录知乎网站,使用第三方账号(QQ登录)为例,知乎就是客户端,QQ就是认证服务器,整个流程分为以下三个阶段:
image.png

  1. 用户点击QQ登录进入授权页面同意授权,登录完成后获取到code。
  2. 知乎网站请求QQ服务器,通过code换取授权access_token。
  3. QQ通过网页授权access_token向知乎返回用户的基本信息。

SAML与OAuth 2.0对比

SAML是一种基于XML的标准,用于在不同的安全域之间交换身份验证和授权数据。它主要用于单点登录(Single Sign-On,SSO)场景,其中用户在一个身份提供者(IdP)进行身份验证后,可以无需再次输入凭据而访问其他服务提供者(SP)。SAML的工作原理是通过使用加密和数字签名来传递包含身份验证信息的XML文档。
相比之下,OAuth 2.0是一种用于授权的开放标准,广泛用于第三方应用程序获取访问受保护资源的权限。OAuth 2.0主要用于授权场景,允许用户将他们的资源(如照片、视频等)提供给其他应用程序,而无需分享他们的用户名和密码。OAuth 2.0使用访问令牌(access token)来代表授权,并通过令牌进行受保护资源的访问。
下面是SAML和OAuth 2.0之间的一些主要区别:

  • 目标:SAML的主要目标是实现单点登录和身份提供者间的身份验证和授权。OAuth 2.0的主要目标是允许用户授权第三方应用程序访问他们的资源。
  • 数据格式:SAML使用基于XML的格式来传输身份验证和授权信息,而OAuth 2.0使用基于JSON的格式。
  • 授权流程:SAML使用基于重定向和POST的流程,其中用户在身份提供者和服务提供者之间进行跳转。OAuth 2.0使用授权码授权流程、隐式授权流程和客户端凭证授权流程等不同的授权流程。
  • 用途:SAML主要用于企业环境中的身份验证和授权,例如企业内部系统的单点登录。OAuth 2.0主要用于互联网和移动应用程序中,允许用户授权第三方应用程序访问他们的资源。

准备工作

ELK升级为白金版

需要注意的是使用Azure AD登录验证需要白金级以上才可以使用。
image.png
我们可以在kibana页面选择试用白金版本功能,升级我们的license授权。
image.png

kibana启用https

默认情况下kibana是http方式访问,在实际生产环境中为满足安全需求,通常需要修改为https方式,如果使用Azure AD登录,URL地址必须为https协议。此时可选择申请公网tls证书或使用elasticsearch工具自签证书。

  • elasticsearch工具生成kibana证书和私钥
[root@es-test ~]# cd /usr/share/elasticsearch/bin/
[root@es-test bin]# ./elasticsearch-certutil csr -name kibana-server -dns kibana.test.com, localhost

生成的证书仅仅可以供kibana.test.com及 localhost 使用。上面的命令将一个叫做 csr-bundle.zip 的文件。我们使用如下的命令来进行解压缩

[root@es-test bin]# cd ../
[root@es-test elasticsearch]# ls
LICENSE.txt  NOTICE.txt  README.asciidoc  bin  csr-bundle.zip  jdk  lib  modules  plugins
[root@es-test elasticsearch]# unzip csr-bundle.zip
  • 拷贝证书至kibana目录下
[root@es-test elasticsearch]# pwd
/usr/share/elasticsearch
[root@es-test elasticsearch]# mv kibana-server /etc/kibana
  • 生成crt文件
[root@es-test ~]# cd /etc/kibana/kibana-server/
[root@es-test kibana-server]# ls
kibana-server.csr  kibana-server.key
[root@es-test kibana-server]# openssl x509 -req -in kibana-server.csr -signkey kibana-server.key -out kibana-server.crt
Certificate request self-signature ok
subject=CN = kibana-server
[root@es-test kibana-server]# ls
kibana-server.crt  kibana-server.csr  kibana-server.key
  • 修改Kibana配置
[root@es-test kibana-server]# vim /etc/kibana/kibana.yml
server.publicBaseUrl: "https://kibana.test.com:5601"
server.ssl.enabled: true
server.ssl.certificate: /etc/kibana/kibana-server/kibana-server.crt
server.ssl.key: /etc/kibana/kibana-server/kibana-server.key
  • 访问验证

image.png

Kibana修改端口为443(非必须)

非 root 用户默认无法绑定到低于 1024 的端口。
但是,从内核 2.6.24 开始,可以使用 setcap 命令为程序设置特定功能

  • 设置node进程特殊权限
[root@es-test kibana-server]# setcap 'cap_net_bind_service=+ep' /usr/share/kibana/node/bin/node
[root@es-test kibana-server]# systemctl restart kibana
  • 访问验证

image.png

Azure配置流程

创建用户和组

我们分别创建dev和ops两个组,并在每个组各创建一个用户,用户与组信息如下所示:

显示名用户名/邮箱所属组
开发人员dev@cuiliang.onmicrosoft.comdev
运维人员ops@cuiliang.onmicrosoft.comops
  • 用户信息

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  • 组信息

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创建企业应用程序

Microsoft Entra ID——>企业应用程序——>新建应用程序
image.png
创建你自己的应用程序——>输入应用名称——>选择集成未在库中找到的任何其他应用程序(非库)
image.png

分配用户和组

配置哪些用户和组可以登录访问kibana应用。
image.png

配置单点登录

单一登录——>选择SAML方式登录
image.png
编辑SAML配置信息

  • 标识符填写Kibana地址,注意协议必须为https,此处填写kibana的访问地址https://kibana.test.com
  • 回复URL添加kibana地址+/api/security/saml/callback
  • 注销URL填写kibana地址+/logout

image.png

配置属性

默认属性中并未携带组信息,我们可以添加组声明属性,通过Azure登录后会将用户组信息传给Kibana。
image.png
添加后页面显示内容如下
image.png

下载SAML文件

配置完后后点击下载联合元数据XML,并导入elasticsearch服务器目录中。
image.png

Elasticsearch配置

导入XML文件

将Azure下载的xml文件导入elasticsearch服务器/etc/elasticsearch/目录下,并修改所属组为elasticsearch

[root@es-test ~]# mv Kibana.xml /etc/elasticsearch/
[root@es-test ~]# cd /etc/elasticsearch/
[root@es-test elasticsearch]# chown root:elasticsearch Kibana.xml 
[root@es-test elasticsearch]# ll
total 60
-rw-r--r-- 1 root elasticsearch 14170 Dec 25 16:15 Kibana.xml
drwxr-x--- 2 root elasticsearch    62 Nov 27 16:21 certs
-rw-rw---- 1 root elasticsearch  1042 Oct 12 06:08 elasticsearch-plugins.example.yml
-rw-rw---- 1 root elasticsearch   536 Nov 27 16:21 elasticsearch.keystore
-rw-rw---- 1 root elasticsearch  4052 Nov 27 16:21 elasticsearch.yml
-rw-rw---- 1 root elasticsearch  2781 Oct 12 06:08 jvm.options
drwxr-s--- 2 root elasticsearch     6 Oct 12 06:12 jvm.options.d
-rw-rw---- 1 root elasticsearch 17969 Oct 12 06:08 log4j2.properties
-rw-rw---- 1 root elasticsearch   473 Oct 12 06:08 role_mapping.yml
-rw-rw---- 1 root elasticsearch   197 Oct 12 06:08 roles.yml
-rw-rw---- 1 root elasticsearch     0 Dec 25 15:55 users
-rw-rw---- 1 root elasticsearch     0 Dec 25 15:55 users_roles

修改elasticsearch配置文件

[root@es-test elasticsearch]# vim /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml
xpack.security.authc.token.enabled: true # 启用令牌服务
xpack.security.authc.realms.saml.saml1: # SAML配置order: 2 idp.metadata.path: Kibana.xml # SAML文件地址idp.entity_id: "https://sts.windows.net/c0c726af-6762-4ef6-ae19-7e3edfa9b046/" # idp标识符,可从SAML文件entityID参数中获取sp.entity_id:  "https://kibana.test.com/" # 实例标识符,参考Azure单点登录SAML基本信息填写sp.acs: "https://kibana.test.com/api/security/saml/callback" # 回复URL,参考Azure单点登录SAML基本信息填写sp.logout: "https://kibana.test.com/logout" # 注销URL,参考Azure单点登录SAML基本信息填写attributes.principal: "http://schemas.xmlsoap.org/ws/2005/05/identity/claims/name" # 用户唯一表示,参考Azure单点登录属性填写attributes.groups: "http://schemas.microsoft.com/ws/2008/06/identity/claims/groups" # 用户组,参考Azure单点登录属性填写attributes.mail: "http://schemas.xmlsoap.org/ws/2005/05/identity/claims/emailaddress" # 用户邮箱,参考Azure单点登录属性填写attributes.name: "http://schemas.microsoft.com/identity/claims/displayname" # 显示名称,Azure固定值
[root@es-test elasticsearch]# systemctl restart elasticsearch

kibana配置

修改kibana配置

[root@es-test elasticsearch]# vim /etc/kibana/kibana.yml 
xpack.security.authc.providers: saml.saml1: # SAML配置order: 0realm: saml1 # SAML名称,固定值description: "Log in with Azure AD" # 描述信息icon: "https://learn.microsoft.com/zh-cn/entra/fundamentals/media/new-name/azure-ad-icon-2.png" # 显示图标basic.basic1: # 同时开启base认证order: 1
[root@es-test elasticsearch]# systemctl restart kibana

访问验证

重新访问kibana页面,可以看到除了base认证外,还新增了Azure AD登录方式。
image.png

配置角色权限

我们已经提前在Azure中创建的用户和对应的组信息,接下来只需要在kibana分别按需求创建dev和ops两个角色,分别对应Azure AD中的dev和ops两个组。

创建角色权限

创建dev角色,给开发人员使用,只需要查看kibana的Analytics模块功能即可。
image.png
创建ops角色,给运维人员使用,拥有kibana的全部权限。
image.png

查看Azure AD组ID

接下来查看Azure AD组的ID编号并记录,用于将其与kibana的dev和ops角色关联。
image.png

创建角色映射

我们已经知道了Azure AD组的id,并且已经在kibana分别创建了dev和ops角色,接下来将Azure AD的组id和kibana的角色名称关联起来即可。

  • 创建dev角色映射

image.png

  • 创建ops角色映射

image.png

访问验证

  • dev用户登录,使用Azure AD方式登录kiban,用户名为dev@cuiliang.onmicrosoft.com,登录kibana后信息和权限如下:

image.png

  • 同样的使用ops用户登录,信息如下

image.png
至此,我们顺利的完成了kibana对接Azure AD实现用户的登录认证,并将Azure AD用户的组信息关联到了kibana创建的角色上。

调试技巧

启用调试日志

可能在配置过程中经常因为参数错误而导致不能顺利登录,此时可以打开debug,根据日志内容检查配置参数。

# 开启debug
PUT /_cluster/settings
{"transient": {"logger.org.elasticsearch.xpack.security.authc": "DEBUG"}
}
# 关闭debug
PUT /_cluster/settings
{"transient": {"logger.org.elasticsearch.xpack.security.authc": null}
}

获取当前登录用户SAML元数据信息

使用Azure AD登录后,直接浏览器访问https://kibana.test.com/internal/security/me即可获取saml信息。
image.png

参考链接

Azure SAML介绍:https://learn.microsoft.com/zh-cn/entra/identity-platform/single-sign-on-saml-protocol
Azure SAML配置:https://www.elastic.co/guide/en/cloud/current/ec-securing-clusters-saml-azure.html
ELK stack SAML配置:https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/8.10/saml-guide-stack.html#saml-guide-stack

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