KNF:Hoe werkt Entree Federatie?

Nederlands

English

Inleiding

Entree Federatie

Entree Federatie biedt gebruikers in het po, vo en mbo toegang tot een groot aantal educatieve diensten met slechts één keer inloggen (ook wel bekend als Single Sign-On of SSO). De federatie volgt een zogeheten hub-and-spoke-model. Door dit model hoeven partijen niet rechtstreeks met elkaar te koppelen. In plaats daarvan bouwen zij één koppeling met de hub: Entree Federatie. Deze verzorgt de communicatie tussen Identity Providers en Service Providers. Zie de afbeelding hieronder voor een schematische weergave.

De federatie bestaat dus uit drie typen deelnemers:

• Beheerders van digitale identiteiten (Identity Providers),
• Aanbieders van educatieve diensten of content (Service Providers),
• De centrale authenticatiehub van Kennisnet: Entree Federatie.

Identity Providers

Een Identity Provider (IdP) is verantwoordelijk voor het beheren en verifiëren van de identiteit van gebruikers, zoals leerlingen, studenten en medewerkers van onderwijsinstellingen. De IdP verzorgt de communicatie met Entree Federatie namens de school of het schoolbestuur.

Voorbeelden van Identity Providers zijn:

• Elektronische leeromgevingen (centrale digitale applicaties die vaak door meerdere scholen worden gebruikt)
• Microsoft Entra ID (voorheen Azure AD)
• Active Directory Federation Services (ADFS)
• Google Workspace for Education

Service Providers

Een Service Provider (SP) is een aanbieder van een educatieve applicatie die gebruikmaakt van Entree Federatie voor de authenticatie van gebruikers. Via deze koppeling krijgen eindgebruikers – op basis van hun bestaande schoolaccount – veilig toegang tot bijvoorbeeld lesmaterialen, toetsomgevingen of leerlingvolgsystemen.

Service Providers hoeven slechts één koppeling te onderhouden: die met Entree Federatie. Daarmee kunnen zij duizenden scholen bereiken, zonder individuele afspraken of integraties met elke instelling.

Rol van Entree Federatie

De applicatie van Entree Federatie fungeert als federatieve intermediair (of hub) in het authenticatieproces. Het vormt het centrale knooppunt waarlangs alle federatieve authenticatieberichten worden afgehandeld. De hub vertaalt waar nodig tussen verschillende standaarden (zoals SAML en OIDC) en zorgt voor veilige en betrouwbare communicatie tussen aangesloten partijen.

Voordelen van federatieve Single Sign-On

Een federatieve aanpak voor authenticatie biedt meerdere voordelen:

1. Gebruikers hebben met slechts één login toegang tot een breed scala aan educatieve diensten.
2. Aangesloten partijen hoeven slechts één koppeling te ontwikkelen en onderhouden: met Entree Federatie.
3. Berichtenverkeer verloopt via beveiligde protocollen, gebaseerd op expliciete onderlinge vertrouwensrelaties.
4. Service Providers kunnen hun dienst met minimale inspanning beschikbaar stellen aan het hele onderwijsveld.
5. Onderwijsinstellingen houden regie over welke gegevens van hun gebruikers worden gedeeld.

Technische basis: SAML en OIDC

Voor authenticatie van een gebruiker wordt gebruikgemaakt van gestandaardiseerde protocollen zoals SAML 2.0 (Security Assertion Markup Language) of OpenID Connect (OIDC). In onderstaand voorbeeld wordt het authenticatieproces geïllustreerd aan de hand van het SAML-protocol, waarbij XML-berichten worden uitgewisseld tussen de betrokken partijen.

Authenticatieproces

Stap 1: Gebruiker wil toegang tot afgeschermde content

Een gebruiker wil toegang tot afgeschermde content van de Service Provider. Deze laatste vraagt nu aan Entree Federatie om de identiteit van de gebruiker vast te stellen. Aan de hand van die identiteit kan de Service Provider bepalen of de gebruiker toegang krijgt.

Stap 2: De Service Provider verstuurt een authenticatie verzoek naar Entree Federatie

De Service Provider verstuurt een authenticatie verzoek naar de server van Entree Federatie. Dit verzoek bevat onder andere een unieke identifier van de Service Provider in het element <Issuer>.

<AuthnRequest>
   ...
   <Issuer>https://wikiwijs.nl</Issuer>
   ...
</AuthnRequest>

Bij de initiële configuratie van de koppeling tussen Entree Federatie en de Service Provider hebben deze metadata bestanden met elkaar uitgewisseld. Hierin staan onder andere de unieke identifiers, endpoints en informatie over de gebruikte versleuteling van beide partijen.

Het verzoek wordt door de Service Provider gestuurd naar het endpoint dat in het element <SingleSignOnService> in de metadata van Entree Federatie staat.

<EntityDescriptor entityID="aselect.entree.kennisnet.nl">
   ...
   <IDPSSODescriptor>
      ...
      <SingleSignOnService Binding="urn:oasis:names:tc:SAML:2.0:bindings:HTTP-POST" 
         Location="https://aselect.entree.kennisnet.nl/openaselect/profiles/saml2/sso/web"/>
      ...
   </IDPSSODescriptor>
</EntityDescriptor>

In dit voorbeeld zal gebruik gemaakt worden van HTTP-POST als coomunicatie protocol (ook wel binding genoemd). Een partij kan meerdere bindings ondersteunen, deze zullen ieder dan vermeld staan in de metadata. Entree Federatie ondersteund ook HTTP-Redirect en HTTP-Artifact als binding.

Stap 3: Entree Federatie valideert het authenticatie verzoek van de Service Provider

Entree Federatie valideert het authenticatie verzoek aan de hand van metadata van de Service Provider. Zo wordt gecontroleerd het entityID in de metadata overeenkomt met de waarde in het <Issuer> element in het authenticatie verzoek.

Stap 4: De gebruiker selecteert de Identity Provider

De gebruiker wordt geredirect naar het WAYF-scherm (Where Are You From) van Entree Federatie. Hier kan hij zijn school opzoeken en kiezen. Daarmee wordt gelijk de Identity Provider van de school geselecteerd.

Stap 5: Entree Federatie verstuurt een authenticatie verzoek naar de Identity Provider

Entree Federatie verstuurt nu een authenticatie verzoek naar de Identity Provider, net zoals de Service Provider eerder in het proces een authenticatie verzoek naar Entree Federatie verstuurde. In het element <Issuer> staat nu de identifier van Entree Federatie.

<AuthnRequest>
   ...
   <Issuer>aselect.entree.kennisnet.nl</Issuer>
   ...
</AuthnRequest>

Stap 6: De Identity Provider valideert het authenticatie verzoek van Entree Federatie

Net zoals Entree Federatie het authenticatie verzoek van de Service Provider heeft gevalideerd, zal ook de Identity Provider het authenticatie verzoek van Entree Federatie valideren. Ook dit gebeurt op basis van de metadata die de partijen hebben uitgewisseld bij het aanmaken van de koppeling.

Stap 7: De Identity Provider authenticeert de gebruiker

De Identity Provider toont de gebruiker het eigen inlogscherm tenzij de gebruiker al een sessie heeft bij de Identity Provider. In dat laatste geval zal deze stap in de authenticatie automatisch verlopen.

Stap 8: De Identity Provider stuurt een antwoord naar Entree Federatie

De Identity Provider verstuurt nu een antwoord naar Entree Federatie in de vorm van een SAML response bericht. Het bericht bevat een verklaring (of assertion) over de identiteit van de gebruiker. Het antwoord wordt gestuurd naar het endpoint dat in het element <AssertionConsumerService> in de metadata van Entree Federatie staat:

<EntityDescriptor entityID="aselect.entree.kennisnet.nl">
   ...
   <SPSSODescriptor>
      ...
      <AssertionConsumerService Binding="urn:oasis:names:tc:SAML:2.0:bindings:HTTP-POST" 
         Location="https://aselect-s.entree.kennisnet.nl/openaselect/profiles/saml2/sp/sso/web"/>
      ...
   </SPSSODescriptor>
</EntityDescriptor>

Een aantal belangrijke elementen in de SAML response zijn:

• De <Issuer> van het bericht, ditmaal is dat de Identity Provider. Entree Federatie zal de waarde ook weer valideren tegen de metadata die bekend is van de Identity Provider.
• De <StatusCode> geeft aan wat het resultaat van de authenticatie bij de Identity Provider is.
• In <NameID> staat het onderwerp (in dit geval de persoon) waarvoor een authenticatie heeft plaatsgevonden.
• <AttributeStatement> bevat de attributen met de persoonsgegevens. De waarde in het attribuut uid moet gelijk zijn aan de waarde in het element <NameID>.

<Response>
   ...
   <Issuer>petteflatcollege.nl</Issuer>
   <Status>
      <StatusCode Value="urn:oasis:names:tc:SAML:2.0:status:Success"/>
   </Status>
   ...
   <Assertion>
      <Subject>
         <NameID>pietjepukkelen@petteflatcollege</NameID>
         ...
      </Subject>
      ...
      <AttributeStatement>
         <Attribute Name="uid">
            <AttributeValue>pietjepukkelen@petteflatcollege</AttributeValue>
         </Attribute>
         <Attribute Name="employeeNumber">
            <AttributeValue>1234</AttributeValue>
         </Attribute>
         <Attribute Name="givenName">
            <AttributeValue>Pietje</AttributeValue>
         </Attribute>
         <Attribute Name="mail">
            <AttributeValue>p.pukkelen@petteflatcollege.nl</AttributeValue>
         </Attribute>
         <Attribute Name="nlEduPersonHomeOrganizationId">
            <AttributeValue>99ZZ03</AttributeValue>
         </Attribute>
         ...
      </AttributeStatement>
      ...
   </Assertion>
</Response>

Stap 9: Entree Federatie filtert de attributen en versleutelt het uid

Voordat de gegevens worden doorgestuurd naar de Service Provider worden er nog een aantal bewerkingen en controles door Entree Federatie uitgevoerd:

• De waarde in het attribuut employeeNumber en het gedeelte voor de @ in het attribuut uid worden samengevoegd en versleuteld. De realm uit het uid (in dit geval @petteflatcollege) wordt daar vervolgens weer aan toegevoegd. Dit is het uniek ID waaraan Service Providers de gebruiker herkennen.
• Er wordt gecontroleerd of er binnen de applicatie van Entree Federatie aan de Identity Provider een school gekoppeld is met een BRIN nummer dat overeenkomt met de waarde in het nlEduPersonHomeOrganizationId attribuut.
• Er wordt bepaald voor welke attributen de school toestemming heeft gegeven om door te geven aan de Service Provider.
• De blacklist wordt geraadpleegd om vast te stellen of gebruikers van de school toegang tot de dienst hebben.
• Als de gebruiker een geactiveerde digicode voor de Service Provider heeft dan wordt deze aan de attributenset toegevoegd.

Stap 10: Entree Federatie stuurt een antwoord naar de Service Provider

Entree Federatie verstuurt nu het aangepaste SAML response bericht door naar de Service Provider. Dit bericht wordt gestuurd naar het endpoint dat in het element <AssertionConsumerService> in de metadata van de Service Provider staat.

In het voorbeeld wijkt dit bericht op een aantal punten af van de SAML response uit stap 8:

• Aangezien de applicatie van Entree Federatie dit bericht naar de Service Provider verstuurt, bevat het element <Issuer> nu de waarde aselect.entree.kennisnet.nl.
• Het element <NameID> en het attribuut uid bevatten nu de versleutelde waarde van de attributen uid en employeeNumber.
• Het attribuut employeeNumber wordt nooit doorgestuurd naar een Service Provider en is uit het SAML response bericht gefilterd.
• In het voorbeeld gaan we ervan uit dat de school geen toestemming heeft gegeven om het attribuut mail door te sturen naar deze Service Provider. Dit attribuut is dan ook verwijderd uit het SAML response bericht.
• In dit voorbeeld heeft de gebruiker een geactiveerde digicode voor deze Service Provider en deze is als het attribuut DL_IDSP_Licentiecode2017 toegevoegd.

<Response>
   ...
   <Issuer>aselect.entree.kennisnet.nl</Issuer>
   <Status>
      <StatusCode Value="urn:oasis:names:tc:SAML:2.0:status:Success"/>
   </Status>
   ...
   <Assertion>
      <Subject>
         <NameID>3bf03m4ea2kfe457c6@petteflatcollege</NameID>
         ...
      </Subject>
      ...
      <AttributeStatement>
         <Attribute Name="uid">
            <AttributeValue>3bf03m4ea2kfe457c6@petteflatcollege</AttributeValue>
         </Attribute>
         <Attribute Name="givenName">
            <AttributeValue>Pietje</AttributeValue>
         </Attribute>
         <Attribute Name="nlEduPersonHomeOrganizationId">
            <AttributeValue>99ZZ03</AttributeValue>
         </Attribute>
         <Attribute Name="DL_IDSP_Licentiecode2017">
            <AttributeValue>1234-abcd-5678</AttributeValue>
         </Attribute>

         ...
      </AttributeStatement>
      ...
   </Assertion>
</Response>

Stap 11: De Service Provider autoriseert de gebruiker

Het SAML response bericht dat de Service Provider van Entree Federatie ontvangt zal ook weer worden gevalideerd aan de hand van de waarde in het <Issuer> element en de metadata van Entree Federatie. De Service Provider kan nu op basis van de inhoud van de attributen bepalen of de gebruiker toegang krijgt tot de afgeschermde content. Enkeler voorbeelden hiervan zijn:

• De Service Provider maakt gebruik van schoollicenties en autoriseert op basis van het BRIN-nummer (de waarde in het attribuut nlEduPersonHomeOrganizationId).
• Individuele gebruikers hebben een licentie en krijgen toegang op basis van hun uid.
• De Service Provider maakt gebruik van digicodes en bepaalt op basis van het bijbehorende attribuut of de gebruiker toegang krijgt.

Aangezien het afhandelen van de autorisatie bij de Service Provider ligt heeft die ook de controle over welke gegevens er gebruikt worden om te bepalen of een gebruiker toegang krijgt.