ROS2入门教程-security简介

ROS2入门教程-security简介

说明:

• 介绍ros2下的security工具

背景

• sros2包提供了在 DDS-Security 之上使用 ROS2 的工具和说明。
• 安全功能已经过跨平台（Linux、macOS 和 Windows）以及不同语言（C++ 和 Python）的测试。
• SROS2 旨在与任何安全中间件一起使用，但并非所有中间件都是开源的，并且支持因使用的 ROS 发行版而异。

安装:

• 通常，在使用 ROS 2 安装指南和配置指南进行安装后，安全性可用。
• 但是，如果您打算从源代码安装或切换中间件实现，请考虑以下注意事项：
• 在从源代码安装之前，您需要安装最新版本的 openssl（1.0.2g 或更高版本）：
• Linux:

sudo apt update
sudo apt install libssl-dev

• Fast DDS 需要一个额外的 CMake 标志来构建安全插件，因此需要修改 colcon 调用以通过：

colcon build --symlink-install --cmake-args -DSECURITY=ON

选择备用中间件

• 如果您选择不使用默认的中间件实现，请务必在继续之前更改您的 DDS 实现。

• ROS2 允许您在运行时更改 DDS 实现。 了解如何使用多个 RMW 实现来探索不同的中间件实现。

• 请注意，不支持供应商之间的安全通信。

演示:

• 1.新建目录

mkdir ~/sros2_demo

• 2.创建密钥库

cd ~/sros2_demo
ros2 security create_keystore demo_keystore

• 3.创建密钥和证书
• 创建密钥库后，为启用了安全性的每个节点创建密钥和证书。
• 对于我们的演示，这包括谈话者和听众节点。
• 此命令使用 create_enclave 功能，该功能将在下一个教程中详细介绍。

ros2 security create_enclave demo_keystore /talker_listener/talker
ros2 security create_enclave demo_keystore /talker_listener/listener

• 4.增加变量
• 三个环境变量允许中间件定位加密材料并启用（并可能强制执行）安全性。
• 这些和其他与安全相关的环境变量在 ROS 2 DDS-Security Integration 设计文档中进行了描述。

export ROS_SECURITY_KEYSTORE=~/sros2_demo/demo_keystore
export ROS_SECURITY_ENABLE=true
export ROS_SECURITY_STRATEGY=Enforce

• 这些变量需要在用于演示的每个终端中定义。
• 为方便起见，您可以将它们添加到引导环境中。
• 5.运行demo
• 通过启动talker 节点开始演示。

ros2 run demo_nodes_cpp talker --ros-args --enclave /talker_listener/talker

• 在另一个终端中，执行相同操作以启动侦听器节点。 此终端中的环境变量必须按照上述步骤 4 中的说明正确设置。

ros2 run demo_nodes_py listener --ros-args --enclave /talker_listener/listener

• 这些节点将使用身份验证和加密进行通信！
• 如果您查看数据包内容（例如，使用另一个教程中介绍的 tcpdump 或 Wireshark），您可以看到消息已加密。
• 注意：您可以在 C++ (demo_nodes_cpp) 和 Python (demo_nodes_py) 包之间任意切换。
• 这些节点能够通信，因为我们已经为它们创建了适当的密钥和证书。
• 回答以下问题时，让两个节点都运行。
• 问:打开另一个终端会话，但不要设置环境变量，以免启用安全性。 启动监听器。 你期望会发生什么？
• 答:侦听器启动但未收到任何消息。 所有流量都是加密的，如果没有启用安全性，侦听器不会收到任何内容。
• 问:停止监听器，将环境变量 ROS_SECURITY_ENABLE 设置为 true 并再次启动监听器。 这次你期待什么结果？
• 答:侦听器仍会启动，但不会收到消息。 虽然现在已启用安全性，但由于 ROS 无法找到密钥文件，因此未正确配置。 侦听器启动，但处于非安全模式，因为未强制执行安全性，这意味着尽管正确配置的谈话者正在发送加密消息，但此侦听器无法解密它们。
• 问:停止监听器并将 ROS_SECURITY_STRATEGY 设置为 Enforce。 现在会发生什么？
• 答:侦听器无法启动。 安全性已启用并正在实施。 由于它仍未正确配置，因此会引发错误，而不是在非安全模式下启动。

参考:

• 英文教程
• Keystore
• Examining network traffic
• turtlebot3_demo