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Seminar Software-Agenten WS 01/02Vortrag Aglets-Anwendung : ShoppingReferenten: Dominik Grüning, Dominik WilmsenInstitut für Geoinformatik

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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

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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

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E-Commerce

MAgNET - Die MotivationWeitere Anforderungen an E-Commerce

• Koordinierung und Abstimmung

• Reduktion von Verzögerungen und Netzwerklast

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MAgNET - Die Motivation

E-Commerce – Lösungsmöglichkeiten

• Einsatz von mobilen Software-Agenten

• Passendste und zukunftsweisendste Technologie dabei: IBM‘s AGLETs

E-Commerce

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Aglets – Wiederholung (1)

Bieten Möglichkeiten von Agenten auf einfache, aber ausreichende Weise

Ähnlichkeiten zu Applets in Bezug auf Kontext und Ausführbarkeit

Aglets - Wiederholung

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Programmiergrundlage: ASDK

Beinhaltet: Objektorientierte Schnittstelle

Mechanismen für die Bewegung von Code, Daten und Status Information

Entwicklungs- und runtime Umgebung (TAHITI)


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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


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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


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Aglets: MAgNET

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Aglets: MAgNET


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E-Commerce – Lösungsmöglichkeiten

(Bild 1)

Aglets: MAgNET

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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!

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MAgNET – System


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.

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MAgNET – System



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.

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MAgNET – System



Käufer kann Angebot bestätigen

Transaktion der Zahlung

Käufer kann die Anfrage verwerfen

Aglet wird vernichtet

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MAgNET – System


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MAgNET – System


Das Subsystem des Käufers

• Stationärer Agent

• Graphical User Interface (GUI)

• Datenstruktur für unerfüllte Kaufaufträge

• Datenstruktur für bevorstehende Kaufreservierungen und Kaufbestätigungen

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MAgNET – System


Interne Datenstruktur

Produkte werden in XML kommentierter Datenstruktur beschrieben, welche einen gerichteten azyklischen Graphen (DAG) beschreibt.

DAG enthält notwendige Komponenten zur Bestimmung des Produktes

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MAgNET – System


Inhalt des DAG...

Jeder Knoten des DAG besitzt Angaben über

• Produktname

• maximaler Preis

• Anzahl

• Termin

• Potentielle Anbieter (URL, ID, Produkt_ID)

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MAgNET – System


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

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MAgNET – System


Die Käuferseite...

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MAgNET – System


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

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MAgNET – System


Das Käufer Aglet erhält Informationen über...

• Anbieter

• zu beschaffende Produkte

• Preis

• Anzahl

• Deadline

• Priorität

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MAgNET – System


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

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MAgNET – System


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

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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

}

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MAgNET – System



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

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MAgNET – System



• Aglet verlässt diesen Anbieter zur nächsten Station

• Surrogate – Agent wird auf Käuferseite belassen

• usw.

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MAgNET – System


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

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MAgNET – System


Das Subsystem des Anbieters

• Stationärer Agent

• Bestandliste (Produkt Katalog)

• Logbuch

• Interface zur Produktplanungs-Software

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MAgNET – System


Die Anbieterseite...

• Anfragen werden an Anbieter-Agenten gemacht

• checkAvailability() wird aufgerufen...

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MAgNET – System


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

}

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MAgNET – System


Anbieter – Agent Aufgaben (1)

Agent muss mit Antworten des Aglets oder des Surrogate - Agenten umgehen können

• Wunsch einer Kaufoption

• Aufhebung von Kaufoptionen

• Kaufbestätigungen

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MAgNET – System


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)

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MAgNET – System

Übersicht - Anbieterseite...

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MAgNET – System


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

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MAgNET – System


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...

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MAgNET – System


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

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MAgNET – System


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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

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Arten von Security Problemen

• Bösartiger Agent

• Bösartiger Host

• Eindringlinge, die versuchen System zu untergraben


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Arten von Security Problemen (malicious buyer)

Bösartige „Käufer“ versuchen, den Verkäufer zu betrügen

(malicious seller)

Bösartiger „Verkäufer“ versuchen Käufer-Agenten oder andere Verkäufer auszuschalten

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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

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Andere Sicherheitstechniken

Oft von Java abgeleitet:

Einschränkung des Zugriffs auf System-Ressourcen

Einschränkung der Privilegien des Benutzers

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Andere Sicherheitstechniken

Bisherige Ansätze zur Lösung des bösartigen-Server Problems:

• Mobile Kryptographie

• zeit-begrenzte Blackbox

• Multi-Hop Protokoll

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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


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Gesamte Sicherheitsstruktur

Bild 3

Text 1

Text 2


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Alternativen zu Aglets

Alternativen für mobile Agenten

• General Magic‘s Odyssey

• ObjectSpace‘s Voyager

• Mitsubishi‘s Concordia

Gemeinsamkeiten: - alle Java-basiert

- alle bieten Kontext

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Aglet - Anwendung

Einsatzmöglichkeiten von Aglets (1)Verteilte Informationssuche:

Alternative zu Standard-Suchmaschinen im NetzMobiler Agent begibt sich zu Servern, sichtet Angebot, stellt Index her, und kehrt damit zur Datenbank der Suchmaschine zurück

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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

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Einsatzmöglichkeiten von Aglets (3)Mehrwertleistungen:

Agenten für solche Aufgaben gut geeignetAufgabe dabei: Aglets wandern zu den einzelnen Anbietern und kombinieren und finden geeignete Lösung

Aglet - Anwendung

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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

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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

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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

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Aglets - Fazit

Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit!!

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