Graduate papers
  
Description of the graduate paper
Form of studies Bachelor
Title of the study programm Computer Systems
Title in original language Drošība mikropakalpojumu arhitektūras risinājumos un mākoņdatošanas vidēs
Title in English Security in Microservice Architecture Solutions and Cloud Computing Environments
Department Faculty Of Computer Science Information Tehnology And Energy
Scientific advisor Imants Gorbāns
Reviewer Aigars Riekstiņš
Abstract Mikropakalpojumu arhitektūra un mākoņdatošana pēdējā desmitgadē ir ieguvusi milzīgu popularitāti, jo tās var ievērojami uzlabot programmatūras mērogojamību, modularitāti un uzturēšanas iespējas. Tomēr šīm priekšrocībām ir sava cena – paaugstināta sarežģītība un līdz ar to jaunas potenciālas drošības ievainojamības. Mikropakalpojumu izkliedētais raksturs, īpaši, ja tie tiek izvietoti “mākonim atbilstošā” vai “hibrīda mākoņa” vidē, palielina uzbrukuma virsmu un sarežģī tradicionālos drošības modeļus. Šajā bakalaura darbā tiek pētītas drošības problēmas, kas ir raksturīgas vai svarīgākas mikropakalpojumu platformās. Tajā tiek analizētas izplatītas ievainojamības, piemēram, nedrošas API vārtejas, nepietiekama piekļuves kontrole un žetonu pārvaldības trūkumi. Lai pārbaudītu un verificētu apspriesto drošības mehānismu efektivitāti, tika izstrādāts mikropakalpojumu e-komercijas lietojumprogrammas prototips, izmantojot Docker konteinerus, un izvietots, izmantojot Docker rakstīšanas rīku. Sistēma ietver front-end, vairākus aizmugures pakalpojumus un datubāzi. Tika novērtētas vairākas drošības stratēģijas, tostarp tīkla segmentācija, savstarpēja TLS (mTLS) šifrētai pakalpojumu savstarpējai saziņai un uz JSON Web Token (JWT) balstīta autentifikācija. Pēc tam tika veiktas simulācijas, lai demonstrētu potenciālus uzbrukumus, piemēram, “man-in-the-middle” pārtveršanu, un lai novērtētu katra pretpasākuma efektivitāti un veiktspējas izmaksas. Eksperimentālie rezultāti liecina, ka, lai gan tīkla segmentācija dažos gadījumos var samazināt nesankcionētas piekļuves izplatīšanos klasterī, tai ir minimāla ietekme uz veiktspēju. Turpretī mTLS nodrošina spēcīgas drošības garantijas, bet rada ievērojamu latentumu, īpaši lielas pieprasījumu slodzes gadījumā. Uz JWT balstīta autentifikācija nodrošina detalizētu piekļuves kontroli, bet palielina sistēmas sarežģītību un rada savus riskus, ja tā tiek nepareizi konfigurēta. Pamatojoties uz šiem atklājumiem, bakalaura darbā tiek piedāvāts labākās prakses kopums mikropakalpojumu arhitektūru nodrošināšanai. Disertācijas apjoms: 53 lappuses, 6 attēli, 4 tabulas, 20 avoti
Keywords MIKROPAKALPOJUMI, MĀKOŅDATOŠANA, KONTEINERU DROŠĪBA, SAVSTARPĒJA TLS, AUTENTIFICĒŠANA, TĪKLA SEGMENTĀCIJA
Keywords in English MICROSERVICES, CLOUD COMPUTING, CONTAINER SECURITY, MUTUAL TLS, AUTHENTICATION, NETWORK SEGMENTATION
Language eng
Year 2025
Date and time of uploading 27.05.2025 23:59:20