1 Seminar Software-Agenten WS 01/02 Vortrag Aglets-Anwendung : Shopping Referenten: Dominik Grüning, Dominik Wilmsen Institut für Geoinformatik

2 Gliederung Vorstellung von MAgNET – Gliederung Motivation für MAgNET Aglets – Wiederholung Die Architektur des MAgNET – Systems Die MAgNET Sicherheits-Mechanismen Alternativen für mobile Agenten Einsatzmöglichkeiten für Aglets

3 MAgNET - Die Motivation Internet und WWW ermöglicht E-Commerce Dabei entstandene Probleme Webseiten meist interaktiv schnelle Änderungen der Nachfrage und der Kaufvorlieben Verfügbarkeit wird immer wichtigerer Faktor E-Commerce

4 MAgNET - Die Motivation Weitere Anforderungen an E-Commerce Koordinierung und Abstimmung Reduktion von Verzögerungen und Netzwerklast

5 MAgNET - Die Motivation E-Commerce – Lösungsmöglichkeiten Einsatz von mobilen Software- Agenten Passendste und zukunftsweisendste Technologie dabei: IBMs AGLETs E-Commerce

6 Aglets – Wiederholung (1) Bieten Möglichkeiten von Agenten auf einfache, aber ausreichende Weise Ähnlichkeiten zu Applets in Bezug auf Kontext und Ausführbarkeit Aglets - Wiederholung

7 Aglets – Wiederholung (2) Programmiergrundlage: ASDK Beinhaltet: Objektorientierte Schnittstelle Mechanismen für die Bewegung von Code, Daten und Status Information Entwicklungs- und runtime Umgebung (TAHITI) Aglets - Wiederholung

8 Aglets – Wiederholung (3) Aglets - Wiederholung

9 Aglets – Wiederholung (4) Funktionalitäten in Klassen Aglet, AgletProxy und AgletContext enthalten Alle Aglets erben von Klasse Aglet einheitliche Schnittstelle einige Fähigkeiten und Eigenschaften Methoden, die bei Erzeugung überschrieben werden Aglets - Wiederholung

10 Aglets – Wiederholung (5) AgletProxy: - beinhaltetMethode, die Zugriff auf Aglet erlaubt - leitet requests an entfernte Rechner weiter und gibt Resultate an Rechner wieder - jede Kommunikation eines Aglets läuft über den Proxy Sicherheit Aglets - Wiederholung

11 Aglets – Wiederholung (6) Aglets: MAgNET

12 Aglets: MAgNET Aglets – Wiederholung (7)

13 E-Commerce – Lösungsmöglichkeiten (Bild 1) Aglets: MAgNET

14 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems Was ist das? Welches Konzept verfolgt es? Test-System für den gebrauch im Bereich E- Commerce Konzept: Pull model of marketing... Der Käufer tritt mit seinen Anforderungen an den Anbieter heran!

15 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems Grobe Funktionsweise (1) Käufer hat Liste mit potentiellen Lieferanten und deren Produktangeboten – mit diesem Wissen: 1.Käufer erzeugt einen Mobilen Agenten, 2.Gibt diesem einen Reisplan, 3.Spezifiziert Kriterien für den Erwerb des Produkts, 4.Verschickt Mobilen Agenten an potentielle Anbieter.

16 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems Grobe Funktionsweise (2) Mobiler Agent... (das Aglet) besucht jede Anbieterseite, durchsucht deren Angebotskatalog nach zu den Kriterien passenden Produkten, kehrt mit dem besten Angebot zur Seite des Käufers zurück.

17 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems Grobe Funktionsweise (3) Käufer kann Angebot bestätigen Transaktion der Zahlung Käufer kann die Anfrage verwerfen Aglet wird vernichtet

18 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems

19 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems Das Subsystem des Käufers Stationärer Agent Graphical User Interface (GUI) Datenstruktur für unerfüllte Kaufaufträge Datenstruktur für bevorstehende Kaufreservierungen und Kaufbestätigungen

20 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems Interne Datenstruktur Produkte werden in XML kommentierter Datenstruktur beschrieben, welche einen gerichteten azyklischen Graphen (DAG) beschreibt. DAG enthält notwendige Komponenten zur Bestimmung des Produktes

21 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems Inhalt des DAG... Jeder Knoten des DAG besitzt Angaben über Produktname maximaler Preis Anzahl Termin Potentielle Anbieter (URL, ID, Produkt_ID)

22 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems Die Käuferseite... Stationärer Agent durchläuft den DAG (Tiefensuche) Anforderungen des Käufers (Preis, Anzahl, Deadline, Priorität...) werden gelesen Ergebnisse werden in Anweisungs-Tabelle geschrieben (codiert) Aus Tabelle werden Instruktionen für Aglet generiert

23 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems Die Käuferseite...

24 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems Die Käuferseite... Ist der Anweisungs-Tabelle fertig, dann... 1.Aglet wird vom stationären Agenten erzeugt 2.Aglet wird vom stationären Agenten initialisiert 3.Stat. Agent verschickt Aglet an erste URL

25 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems Das Käufer Aglet erhält Informationen über... Anbieter zu beschaffende Produkte Preis Anzahl Deadline Priorität

26 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems Das Käufer Aglet: Stop-and-Shop (1) Mobiler Agent konstruiert für jedes Produkt ein Objekt bestYet Stop-and-Shop Schema: Aglet besucht jeden Anbieter auf Reiseroute auf jeder Anbieterseite prüft Aglet seinen Standort und entscheidet nach welchen Komponenten er an diesem Standort suchen soll

27 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems Das Käufer Aglet: Stop-an-shop (2) Aglet initialisiert einen Dialog mit stationärem Anbieter-Agenten (obtainOuotation) Anfragen an den Anbieter-Agenten reagiert mit Angeboten – falls diese besser sind: Aglet macht Kaufoption Kaufoption wird protokolliert bestYet wird aktualisiert

28 MAgNET – System private void obtainQuotation(String productString) { invoke the supplier´s stationary agent to enquire about the availability of the component part if supplier´s stationary agent asks for time to quote if time is not the buyer´s priority mobile agent can wait for the stationary agent else record pending enquiry proceed to next request compare component price and available quantity with bestYet if this deal is advantageous send a message to the supplier´s stationary agent asking for a reservation record the reservation }

29 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems Das Käufer Aglet: Stop-and-Shop (3) Angebotsanfragen vorbei... Käufer-Aglet prüft, ob Kaufoptionen angemeldet wurden und ob Antworten des Agenten ausstehen Falls ja, Surrogate – Agent wird erzeugt (vom Aglet) Kaufoptionsliste und Liste der ausstehenden Angebote werden diesem übergeben

30 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems Das Käufer Aglet: Stop-and-Shop (4) Aglet verlässt diesen Anbieter zur nächsten Station Surrogate – Agent wird auf Käuferseite belassen usw.

31 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems Das Käufer Aglet... Mobiler Agent kehrt letztendlich zurück... Das bestYet Objekt enthält nun entweder das beste Kaufangebot oder den vom Käufer initialisierten Zustand Mobiler Agent unterrichtet den stationären Agenten von den gemachten Kaufoptionen und zerstört sich dann selbst

32 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems Das Subsystem des Anbieters Stationärer Agent Bestandliste (Produkt Katalog) Logbuch Interface zur Produktplanungs-Software

33 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems Die Anbieterseite... Anfragen werden an Anbieter-Agenten gemacht checkAvailability() wird aufgerufen...

34 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems public void checkAvailability(reqComponentType component) { search the local inventorty using the XML parser if component is found send response to buyer´s mobil agent about availibility else request buyer´s mobil agent for time to quote if mobile agent agrees to wait invoke the planing software }

35 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems Anbieter – Agent Aufgaben (1) Agent muss mit Antworten des Aglets oder des Surrogate - Agenten umgehen können Wunsch einer Kaufoption Aufhebung von Kaufoptionen Kaufbestätigungen

36 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems Anbieter – Agent Aufgaben (2) Agent übernimmt Kommunikation zwischen planning software und Surrogate - Agent Kaufbestätigung Agent handelt mit Aglet/Surrogate Bezahlung aus Aufhebung einer Option Reservierungsgebühr an Aglet/Surrogate (sehr gering)

37 MAgNET – System Übersicht - Anbieterseite...

38 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems Vielschichtige Versorgungskette Es gibt mehrere Ebenen der Zulieferer Komplikationen: Mehrere Anbieter haben den selben Lieferanten für Rohmaterial oder Subkomponenten Beispiel Käufer braucht 100 Komponenten fragt bei 3 Zulieferern an (alle haben den gleichen Lieferanten) Zulieferer auf nächster Ebene kann nur über 100 Komponenten verfügen

39 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems Problem Zulieferer wissen nicht, dass nur ein Auftrag vorliegt und kennen wahre Kaufabsichten nicht Käufer will gewöhnlich ungern sein genaues Vorhaben zu früh bei den Verhandlungen preisgeben MAgNET löst dieses und andere derartige Problem mit einer Codewort-Strategie...

40 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems Codewort – Strategie Aglet gibt mit Anfrage Codewort heraus (2- teilig): Erster Teil beinhaltet Käufer Zweiter Teil codiert die potentiellen Einkäufe Auf jeder Ebene verlängert sich das Codewort

41 MAgNET – System Die Architektur des MAgNET Systems

42 MAgNET – Security Architecture Sicherheit in MAgNET (1) Probleme bei mobilen Agenten Sicherheit einer der größten Kritikpunkte am mobilen Agenten-System Programm-Code und Daten können von einem Rechner zum andern wandern Mobile Agenten sowie die hosts sind verwundbar

43 Sicherheit in MAgNET (2) Arten von Security Problemen Bösartiger Agent Bösartiger Host Eindringlinge, die versuchen System zu untergraben MAgNET – Security Architecture

44 MAgNET – Security Architecture Sicherheit in MAgNET (3) Arten von Security Problemen (malicious buyer) Bösartige Käufer versuchen, den Verkäufer zu betrügen (malicious seller) Bösartiger Verkäufer versuchen Käufer-Agenten oder andere Verkäufer auszuschalten

45 MAgNET – Security Architecture Sicherheit in MAgNET (4) Eigenschaften des Lösungsmodells Beide vorher genannten Probleme werden mit dem in MAgNET implementierten Security-Modell beseitigt Lösung basiert nicht auf zentralem Server oder System von vertrauenswürdigen Hosts

46 MAgNET – Security Architecture Sicherheit in MAgNET (5) Andere Sicherheitstechniken Oft von Java abgeleitet: Einschränkung des Zugriffs auf System-Ressourcen Einschränkung der Privilegien des Benutzers

47 MAgNET – Security Architecture Sicherheit in MAgNET (6) Andere Sicherheitstechniken Bisherige Ansätze zur Lösung des bösartigen-Server Problems: Mobile Kryptographie zeit-begrenzte Blackbox Multi-Hop Protokoll

48 MAgNET – Security Architecture Sicherheit in MAgNET (7) Malicious Buyer Bei unauthorisiertem Zugriff auf Ressourcen können private Informationen gesammelt werden oder wichtige Inhalte zum eigenen Vorteil geändert werden Mobile Agenten können auch zuviele System- Ressourcen anfordern und so das Seller-System überlasten Mobile Agenten können Agenten hinterlassen, die Informationen ausspionieren

49 MAgNET – Security Architecture Sicherheit in MAgNET (8) Malicious Host Host kann Operationen des mob. Agenten aufzeichnen und den Agenten klonen – dann kann sich dieser Klon mit veränderten Eigenschaften in andere Systeme einschleichen Host kann Wert ändern, der vom System als Hostname zurückgegeben wird – er gibt sich als anderer Host aus Host kann Agenten nach Eintritt an der Ausführung hindern oder töten - Denial of Service

50 MAgNET – Security Architecture Sicherheit in MAgNET (9) Malicious Host Mobiler Agent kann zwischen 2 Verkäufern abgefangen und seine Werte verändert werden Host kann Daten des mobilen Agenten ändern um sein Angebot attraktiver zu machen Host kann falsche Ausführung des Codes hervorrufen

51 MAgNET – Security Architecture Sicherheit in MAgNET (10) Lösung des malicious buyer Problems Käufer und Verkäufer besitzen public-private key pair. Käufer erhält Schlüssel der Verkäufers, wenn er von ihm erfährt (bspw. über Werbung) Der public key des Käufers wird mit dem shopping aglet mitgeführt

52 MAgNET – Security Architecture Sicherheit in MAgNET (11) Lösung des malicious buyer Problems Struktur des shopping aglets Db (AgletId, OwnerId) |AgletCode mit Lizenz| vorher eingesammelte Daten Auf diese Weise Identifizierung von Käufer und Verkäufer bereits vor der Interaktion

53 MAgNET – Security Architecture Sicherheit in MAgNET (12) Lösung des malicious host Problems ASDK beinhaltet Parameter zum Schutz von Aglets, die Operationen auf ihnen einschränken Problem: Server auf dem Aglet läuft kann sich aussuchen, ob er den Schutz, den das Aglet requested, zur Verfügung stellt zusätzliche Mechanismen zum Schutz von Aglets von Nöten

54 Sicherheit in MAgNET (13) Lösung des malicious host Problems Mögliche Bedrohung auf Host muß vor Ausführen des Codes erkannt werden In MAgNET kann der Code des shopping Aglets nicht ohne eine Lizenz des Verkäufers zum Ausführen gestartet werden MAgNET – Security Architecture

55 Sicherheit in MAgNET (14) Gesamte Sicherheitsstruktur Bild 3 Text 1 Text 2 MAgNET – Security Architecture

56 Alternativen zu Aglets Alternativen für mobile Agenten General Magics Odyssey ObjectSpaces Voyager Mitsubishis Concordia Gemeinsamkeiten: -alle Java-basiert - alle bieten Kontext

57 Aglet - Anwendung Einsatzmöglichkeiten von Aglets (1) Verteilte Informationssuche: Alternative zu Standard-Suchmaschinen im Netz Mobiler Agent begibt sich zu Servern, sichtet Angebot, stellt Index her, und kehrt damit zur Datenbank der Suchmaschine zurück

58 Einsatzmöglichkeiten von Aglets (2) Börsenbeobachter: Börsianer interessiert sich für bestimmte Papiere, oder sogar nur Änderungen von bestimmter Art von Interesse Agent kann auf dem Server der Börse agieren, Informationen filtern statt gesamte Information zu laden Aglet - Anwendung

59 Einsatzmöglichkeiten von Aglets (3) Mehrwertleistungen: Agenten für solche Aufgaben gut geeignet Aufgabe dabei: Aglets wandern zu den einzelnen Anbietern und kombinieren und finden geeignete Lösung Aglet - Anwendung

60 Einsatzmöglichkeiten von Aglets (4) Just-In-Time-Produktion: In modernen Produktionsstätten wird immer häufiger mit sehr geringer Lagerhaltung gearbeitet. Rechtzeitige Lieferung der Produktionsmittel daher immer wichtiger Aglets können Lagerbestand beobachten und bei Unterschreiten eines Schwellwertes den Nachschub selbstständig organisieren Aglet - Anwendung

61 Aglets - Fazit Fazit: Aglets-System reif für Einsatz? Optimistische Betrachtung: Durchdringung des Internets im geschäftlichen und privaten Sektor Pessimistische Betrachtung: kaum eine Chance, durch andere Techniken zu ersetzen (z.b. entfernte Kommunikation) zu hohes Sicherheitsrisiko Einigkeit darüber, dass viele Neuerungen zu erwarten sind

62 Fazit: Aglets-System reif für Einsatz? Einigkeit darüber, dass viele Neuerungen zu erwarten sind und Entwicklung erst am Anfang steht Grosses Forschungsinteresse in diesem Gebiet (auch von Firmen) dynamische Entwicklung Entwicklung von mobilen Agenten und im speziellen Aglets-System noch nicht absehbar Aglets - Fazit

63 Aglets - Fazit Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit!!