PROXY COLABORATIVO: um software para auxiliar pequenas empresas a controlar acessos a internet.

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1 PROXY COLABORATIVO: um software para auxiliar pequenas empresas a controlar acessos a internet. Rafael Ferroni Mendes 1 Weider Pereira Rodrigues RESUMO Com este trabalho, pretende-se desenvolver um aplicativo que realize a função de um Proxy, permitindo ou bloqueando o acesso à internet, que fique hospedado em um servidor remoto, trabalhe como um webservice através de solicitações ao servidor e verifique se as mesmas são permitidas pelas regras de acesso pré-definidas. Também se propõe a permitir que seja, compartilhado estas regras entre várias pessoas ou empresas que devem se conectar a internet obrigatoriamente pelo navegador desenvolvido especificamente para este trabalho. Assim foi desenvolvida uma área administrativa para controle das regras de acesso e controle de usuários onde os administradores podem criar listas de acesso ou utilizar listas já criadas pelo super usuário Deste modo as empresas aderentes ao projeto podem deixar de se preocupar com a infraestrutura física de proxy da empresa e o processo de filtro de conteúdo web se torna mais rápido devido poder escolher listas já prontas economizando tempo. Ao final podemos concluir que apesar de agilizar no processo de filtro de acessos o sistema ainda não está pronto para o mercado comercial, já ainda não possui um sistema de logs. Palavras-chave: Proxy. Colaboração. Servidor web. Controle de internet. 1 Introdução Este artigo descreve o desenvolvimento de um aplicativo cliente-servidor 2 que funcione como um proxy para conexões a internet através de um navegador desenvolvido para se conectar ao aplicativo servidor que permite gerenciar os acessos através de listas de regras. Tal abordagem se justifica devido a pequenas empresas não possuírem recursos e nem conhecimento para se beneficiar de um sistema proxy fácil de se configurar as permissões e ao mesmo tempo eliminando a necessidade de uma estrutura física dentro da empresa para realizar este monitoramento, pois apenas será necessário instalar o navegador desenvolvido neste projeto. 1 Rafael Ferroni Mendes, graduando em Ciência da Computação pelo Centro Universitário do Sul de Minas. 2 A característica de cliente-servidor descreve a relação de programas em um aplicativo. O componente de servidor fornece uma função ou serviço a um ou muitos clientes, que iniciam os pedidos de serviços.

2 O objetivo deste trabalho é propiciar um ambiente onde pequenas instituições possam criar suas regras de acesso à internet de forma rápida e simples, que com apenas um login seja possível produzir e gerenciar suas regras de bloqueios além de se beneficiar de listas de regras já cadastradas pelo super usuário. A seguir vamos conhecer um pouco sobre as ferramentas utilizadas e posteriormente o desenvolvimento deste trabalho. 2 Referencial teórico 2.1 Banco de dados Microsoft SQL Server Bancos de dados são usados para armazenar informações digitais para serem posteriormente utilizadas por aplicações diversas. Date (2003) afirma que Um banco de dados é uma coleção de dados persistentes, usada pelos sistemas de aplicação de uma determinada empresa. Mistry e Misner (2010) consideram que o Microsoft SQL Server 2008 é o mais avançado, confiável e escalável plataforma de dados já lançados até hoje facilitando a colaboração entre administradores de banco de dados e desenvolvedores de aplicativos suportando uma carga de trabalho muito grande, assim conseguindo atender às pressões altas para alcançar as metas exigidas. Abaixo são apresentadas as linguagens que foram utilizadas para o desenvolvimento da codificação do trabalho. 2.2 Microsoft Visual Studio C# É necessário destacar que o Microsoft Visual Studio foi o ambiente de desenvolvimento utilizado para desenvolver o navegador em questão e o webservice e foi escolhido devido o autor já possuir experiência com esta ferramenta. Segundo WATSON et al (2010) C# é uma linguagem relativamente nova, apresentada em julho de 2000 junto com a suíte de desenvolvimento.net 3. É derivada do C++ porém com uma sintaxe mais clara, porém sem perder o poder do seu antecessor e fácil de ser aprendida. A linguagem está em sua quarta versão e traz muitos ajustes e melhorias para facilitar a vida do desenvolvedor. 3 Microsoft.NET é uma iniciativa da empresa Microsoft, que visa uma plataforma única para desenvolvimento e execução de sistemas e aplicações.

3 2.3 ASP.NET O ASP.NET é uma evolução do ASP, porém oferece maiores facilidades ao desenvolvedor nos mais variados tipos de projetos, desde sites até webservices. O principal objetivo do ASP.NET é diminuir as barreiras do desenvolvimento de aplicações web. [ ] Ou seja, temos um modelo de programação orientado a eventos no qual os desenvolvedores adicionam controles aos formulários e escrevem códigos para manipular os eventos associados a esses controles. (ARAUJO, 2006). Entre as facilidades oferecidas pelo ASP.NET é a simplicidade em criar aplicativos que utilizem transferência de XML Proxy De acordo com Ricci e Mendonça (2006) O conceito de proxy refere-se a um software que atua como gateway de aplicação entre o cliente e o serviço a ser acessado, interpretando as requisições e repassando-as ao servidor de destino. Empresas frequentemente utilizam este recurso para filtrar o conteúdo acessado pelos usuários de computadores e funcionários, no intuito de impedir o acesso a páginas de internet que não seja de interesse delas. Outro aspecto levantado por Ricci, Mendonça (2006) é que o servidor proxy analisa os pacotes da camada de aplicação do modelo OSI 5 permitindo filtrar o tráfego de dados dos protocolos HTTP e FTP sendo ideal para nosso propósito pois o acesso a internet é realizado principalmente através destes protocolos. 2.5 Webservice Basiura et al (2003) argumenta que Um webservice é uma lógica de aplicação acessível a programas protocolos-padrão da web em uma maneira independente de plataforma, ou seja é considerado um programa que pode realizar qualquer tarefa 4 XML (Extensible Markup Language) é uma linguagem de marcação criada para ser flexível e simples, pois permite ao autor do documento criar suas próprias marcas. 5 É uma arquitetura que divide as redes de computadores em 7 camadas, de forma a que venha obter camadas de abstração, para facilitar a interconexão de computadores, as sete camadas são: Aplicação, Apresentação, Sessão, Transporte, Rede, Enlace e Física.

4 computacional, porém não são utilizados diretamente por nós humanos e sim por outros programas utilizando os protocolos da web para realizar a comunicação entre aplicações distintas, não importando a plataforma da aplicação pois webservice utiliza a linguagem de marcação XML para comunicação entre esses programas. Em nosso caso o webservice é chamado pelo navegador que vamos conhecer abaixo. 2.6 Orientação à Objeto A orientação à objeto foi uma evolução das técnicas de desenvolvimento de sistemas onde seu objeto principal está na representação do mundo real como objetos dentro de um sistema computacional. Os objetos em programação são trechos de códigos que possuem características parecidas com os objetos do mundo real. Por exemplo o objeto do mundo real carro possui a característica cor vermelha e isto pode ser representado através da programação orientada à objetos. Barnes e Kolling (2004) afirmam que se escrever um programa de computador em uma linguagem orientada à objetos, você criará em seu computador um modelo de alguma parte do mundo. Os princípios básicos sobre os quais se apoiam as técnicas de Orientação a Objetos são: Abstração, Encapsulamento, Herança e Polimorfismo Abstração Segundo Sintes (2002) Abstração é o processo de simplificar um problema difícil. Quando começa a resolver um problema, você não se preocupa com cada detalhe., isto quer dizer que por exemplo se você for escrever o código de um programa que controla um semáforo você não precisa se preocupar em representar os cachorros que passam na rua, ou mesmo a marca do carro que passa por ele. Você representa apenas o que é importante para o seu sistema no caso o semáforo e os carros Encapsulamento Encapsulamento é a característica da OO de ocultar partes independentes da implementação. O encapsulamento permite que você construa partes ocultas da implementação do software, que atinjam uma funcionalidade e ocultam os detalhes de implementação do mundo exterior. (SINTES, 2002). O código encapsulado possui uma interface externa que é ela quem realiza toda a

5 comunicação entre o mundo externo e os métodos do objeto, você simplesmente envia a mensagem à interface externa e não precisa saber o que acontece dentro do objeto. Pode ser citado o exemplo de uma televisão, você consegue usa-lá mas você não sabe como funciona a parte eletrônica dela Herança A herança permite que você crie uma classe se baseando em outra classe já existente que herdará todos os métodos, atributos e comportamentos da classe original. Podemos reforçar isto com o que diz Sintes (2002) Herança é um mecanismo que permite a você basear uma nova classe na definição de uma classe previamente existente Polimorfismo O polimorfismo garante que um certo método pode produzir resultados diferentes quando aplicado a objetos pertencentes a classes diferentes. Ainda Sintes (2002) afirma que Polimorfismo significa muitas formas. [ ] Em termos de programação muitas formas, significa que um único nome pode representar um código diferente, selecionado por algum mecanismo automático. 2.7 Navegador Wbrowser Este foi o navegador utilizado para o início do projeto já que o foco do trabalho não era desenvolver o navegador e sim incrementar a área de login em um já existente e desenvolver o proxy, este navegador foi disponibilizado por Claudia Goga no site Ela esclarece que este é seu primeiro projeto em C#, porém o aplicativo possui todas as funções básicas de um navegador, o é que suficiente para a utilização do mesmo neste trabalho. Na figura 1 é exibido o navegador desenvolvido por Claudia junto com a implementação realizada em destaque de vermelho.

6 Figura 1: Navegador Wbroser Fonte: Print do navegador WBrowser Dentro das implementações realizadas no navegador estão as telas de cadastro de regras, que utilizam como filtro a url acessada ou alguma palavra-chave ou o ip do computador, mas é válido dar destaque a tela de cópia de regras, pois é nela que outros usuários/empresas podem se beneficiar das listas de acesso já cadastradas com poucas iterações (Figura 2). Ao pesquisar a classificação que se deseja consultar as regras a ela pertencentes, as mesmas são exibidas no grid da tela, caso o usuário queira utilizar estas regras basta marcar a opção Copiar regras e salvar. Desde modo todas as regras presentes na classificação selecionada serão copiadas para a empresa que o usuário faz parte, permitindo que sejam customizadas sem alterar as regras que são padrões. Figura 2: Tela Copia lista de regras Fonte: Print da tela Copia lista de regras Foi utilizado para o desenvolvimento das telas de cadastros o conceito de orientação a objetos, que permite reaproveitar o código em outras telas e até mesmo outros projetos. O principal recurso de orientação a objetos utilizado neste trabalho além da criação de objetos foi a herança. Foi desenvolvido apenas uma tela de cadastro principal com os botões: salvar, excluir, pesquisar, limpar, e sair e nenhum outro componente a mais nesta tela, as demais telas de cadastros herdam deste cadastro principal essas cinco funcionalidades e foram incrementadas com outros componentes

7 específicos à cada situação. Através da utilização da classe Control, classe à qual derivam todos os componentes gráficos da linguagem C#, foi possível criar a string sql dinamicamente através de uma estrutura de repetição que varre todo o formulário em busca de componentes, onde cada um possui como propriedade name o nome do campo no banco de dados, desde modo a estrutura de repetição se utiliza do nome do componente e do valor na sua propriedade text para montar a string sql passada ao WebService para realizar a inclusão ou exclusão do registro. 2.8 Metodologia de desenvolvimento Extreme Programming Esta metodologia de desenvolvimento se caracteriza pelo desenvolvimento iterativo e a grande quantidade de testes realizados durante o desenvolvimento, isso permite que releases do sistema sejam liberados em um pequeno intervalo de tempo. Sommerville (2007) comenta que a Extreme Programming descarta um preceito fundamental da engenharia de software que é projetar a mudança alegando que isto é inútil, já que as mudanças antecipadas muitas vezes não acontecem. Todos os requisitos são chamados de histórias e cada história pode se dividir em várias tarefas, na figura 3 pode-se verificar um incremento de uma nova funcionalidade em um sistema. Figura 3: Incremento em funcionalidade de sistema Fonte: Sommerville (2007, p. 264) 2.9 Controle de versões Uma versão de um sistema é uma implementação de parte do projeto com o objetivo de somar essas partes até que o projeto seja finalizado, além de garantir versões anteriores que já foram testadas com êxito sofram alterações comprometendo o desenvolvimento do projeto. Cada versão possui pode atribuir uma nova funcionalidade, ao sistema, aumentar o desempenho, realizar reparos no software e também há

8 possibilidade de ocorrer um erro durante a codificação que o desenvolvedor não consiga resolver ou que leve muito tempo para resolver. Neste caso basta voltar a versão anterior do software e implementar novamente a última etapa do código, poupando tempo. Este controle é realizado através de uma numeração sempre sequencial que de acordo com Sommerville (2007) Se, por exemplo, a primeira versão for chamada de 1.0, as próximas versões com as alterações serão chamadas de 1.1, 1.2, 1.3, e assim por diante, até que em certo estágio será criado um novo release 6 com o nome 2.0 e seguindo sequência como seu anterior. Neste trabalho cada versão não se divide em decimais como o padrão comercial de desenvolvimento de software, mas são utilizados números inteiros para representar as etapas do desenvolvimento. 3 Desenvolvimento do sistema. 3.1 Principais Funcionalidades do sistema Antes de iniciar o projeto foi necessário desenvolver o diagrama de caso de uso para melhor visualizar as funcionalidades principais do sistema. Com o diagrama apresentado na figura 4 fica claro o que cada ator pode realizar dentro do software. Figura 4: Caso de uso do sistema Fonte: Próprio autor Os atores identificados foram: 6 Refere-se ao lançamento de uma nova versão oficial de um produto de software. A cada vez que um produto de software é modificado, os programadores e a empresa que executam o trabalho decidem sobre como distribuir as modificações ou o produto modificado às pessoas que o utilizam.

9 Usuário: Que acessará a internet através do navegador de acordo com as políticas de acesso da empresa. Administrador: Que realizará o cadastro das regras de acesso dentro da empresa que pertence e também poderá acessar a internet. Super Usuário: Pode cadastrar regras globais e Classificações que todas as empresas podem utilizar cadastrar regras, além de acessar a internet normalmente. 3.2 Banco de dados É no banco de dados onde estão gravados os dados das regras de acesso, tais como ip, url, palavra-chave e permissão, de forma que o Webservice consulte estes dados e de acordo com os valores retorne ao navegador se ele deve ou não liberar o acesso a página solicitada. Através da estrutura simples demonstrada na figura 5 foi possível realizar este controle, de modo que cada empresa possa utilizar as listas de acesso padrão ao mesmo tempo em que customiza a sua lista. Figura 5: Banco de dados do sistema Fonte: Print do diagrama de banco de dados no SQLServer Heuser (2001, p.54) afirma que Um modelo [de banco de dados] deve ser mínimo, isto é não deve conter conceitos redundantes, mas para ser possível compartilhar as regras e customiza-las sem que sejam alteradas as regras padrões conforme citado no item 2.6 foi necessário na tabela Regra utilizar dados redundantes. Nesta tela ao marcar a opção copiar regras as regras presentes na classificação selecionada são gravadas novamente no banco alterando apenas o campo cod_empresa para a empresa do usuário que está ativo.

10 3.3 Proxy WebService O proxy desenvolvido neste trabalho se baseia no conceito de Webservice que pode ser considerado um programa que é utilizado por outro programa, podendo realizar qualquer função de um software independente da plataforma utilizada (BASIURA et al, 2003, p.10). O proxy fica hospedado em um servidor remoto e trabalha recebendo requisições do navegador WBrowser, o navegador realiza uma chamada ao método de consulta do webservice enviando como parâmetros a url, o ip da máquina local e o nome da empresa, o proxy realiza a consulta ao banco analisando se os parâmetros se encontram registrados no banco. Caso sejam encontrados registros, ele analisa o campo permissão e retorna com a resposta ao navegador se a url ou ip de máquina podem navegar ou não. Caso não seja encontrado nenhum registro a navegação é permitida. Foi utilizado webservice no desenvolvimento deste trabalho por que a aplicação principal que é o proxy fica totalmente independente do sistema operacional que o usuário utiliza, bastando apenas possuir um navegador que rode no sistema operacional utilizado e este realize a chamada dos métodos do proxy. Outro aspecto levantado por (BASIURA et al, 2003, p.8) é que os webservices facilitam a centralização de dados, já que existe apenas um ponto de comunicação entre a aplicação que consome recursos e o servidor que provê recursos. Esta implementação portabiliza muito a aplicação que presta o serviço podendo facilmente ser utilizada nas mais variadas plataformas e economizar recursos da máquina local. Esta facilidade de poder utilizar o webservice em qualquer plataforma se deve a utilização do XML como linguagem de comunicação entre a aplicação e o servidor e ao conceito de encapsulamento da Orientação à Objeto que permite utilizarmos os métodos do webservice sem saber como ele funciona internamente, basta saber o que deve ser enviado ao método e o que ele retorna. Através disto podemos realizar os filtros, gravar e consultar as regras de forma fácil. Os métodos que constam hoje no sistema são: Método Entrada Retorno Função RedordDados RedordBool Consulta em SQL; Tabela à ser consultada Consulta em SQL; Tabela à ser consultada Dataset com resultados da consulta Verdadeiro ou Falso Utilizado para retornar dados para um Datagrid por exemplo Consultar se existe algum registro no

11 ConsultaBool CriptografaEmpresa DecriptografaEmpresa CaminhoNomeEmpresa VerificaAcesso Tabela 1: Métodos do Webservice Fonte: Próprio autor Consulta em SQL; Tabela à ser consultada Nome da empresa que é informado na tela de configuração de empresa Nome da empresa criptografado que esta gravado em um arquivo XML na máquina local URL; Conteúdo html da página; Ip da máquina local; Nome da empresa Verdadeiro ou Falso Nome da empresa criptografado Nome da empresa descriptograf ado Caminho onde será armazenado o arquivo com nome da empresa Verdadeiro ou Falso banco de acordo com a consulta passada como parâmetro Consultar se existe algum registro no banco de acordo com a consulta, caso o resultado da consulta retorne um ou mais registro o método retorna Verdadeiro caso contrário retorna Falso Criptografar o nome da empresa para que seja gravado em um arquivo XML na máquina local e dificulte o usuário burlar o proxy alterando o nome da empresa. Descriptografar o nome da empresa para este ser informado ao proxy no momento da solicitação de acesso a internet. Define o caminho onde ficará armazenado o arquivo com nome da empresa que acessara o proxy É responsável por consultar no banco de dados se o site requisitado pode ou não ser acessado conforme as regras cadastradas e baseado nos parâmetros passados

12 As chamadas aos métodos do WebService pode ser verificada através do código exibido abaixo: [WebMethod] public DataSet RedordDados(string Sql, string ptabela) { try { string conexao = "data source=.\\sqlexpress; Initial Catalog=WebService; Integrated Security=SSPI"; SqlConnection sqlconn = new SqlConnection(conexao); sqlconn.open(); SqlDataAdapter objadapter = new SqlDataAdapter(); objadapter.selectcommand = new SqlCommand(Sql, sqlconn); DataSet dset = new DataSet(); objadapter.fill(dset, ptabela); return dset; } catch { } } return null; Este é um exemplo de método utilizado no WebService que após criado, para ser utilizado basta disponibilizá-lo no servidor IIS e será gerado a URL de acesso a todos os métodos, esta URL deve ser adicionada como uma WebReference no projeto de software que pretende consumir recursos do servidor. Neste projeto o WebService ainda não foi disponibilizado no IIS, porém através do Visual Studio e possível executar o serviço, obter a URL e adicioná-la como WebReference em nosso projeto. Após isso basta que seja declarado um objeto para ela e a utilize como um método local do programa que está sendo desenvolvido. Porém ainda há outra grande vantagem em se utilizar esta tecnologia, a utilização de recursos em escala, ou seja, utilizar uma nuvem para hospedar o servidor, pois geralmente qualquer prestação de serviço inicia-se com um fluxo de utilização baixo e posteriormente ele aumenta, muitas vezes obrigando o prestador de serviço a investir valores altos em infraestrutura, mas com esta tecnologia o prestador pode simplesmente hospedar seu serviço na nuvem com um servidor de pequeno porte e com o sucesso do serviço aumentar os recursos sem investir grandes valores ou mesmo adquirir equipamentos físicos diminuindo os custos. Podemos observar na figura 6 como ocorre o acesso a internet através do proxy.

13 Figura 6: Fluxograma de atividades do sistema Fonte: Próprio autor 4 Conclusão Ao final do projeto conclui-se que com a estrutura atual podemos realizar um controle básico de acesso à internet compartilhando recursos entre vários clientes, porém ainda não possui maturidade para ser lançado como um software comercial, já que não possui relatórios para análise de bloqueios ou acessos realizados o que dificulta o monitoramento da rede. Apesar de não ser possível acompanhar os acessos realizados o projeto traz grandes ganhos ao usuário já que agiliza consideravelmente a criação da lista de acesso através do compartilhamento além de oferecer apenas as opções mais utilizadas visto que muitas vezes os softwares existentes no mercado possuem tantas opções que o usuário fica confuso e não consegue utilizá-los. Também foi possível analisar o quanto o orientação a objetos agiliza no desenvolvimento de um projeto ao se reutilizar o mesmo código em várias tarefas além de facilitar o entendimento do código.

14 PROXY COLLABORATIVE: a software to help small businesses control access to the Internet. ABSTRACT With this work, we intend to develop an application that performs the function of a proxy, allowing or blocking access to the internet, that it is hosted on a remote server, work as a webservice through requests to the server and check if they are allowed access rules for pre-defined. It is also proposed to allow it, these rules shared among several people or companies must connect to the internet browser must specifically developed for this work. Once an area has been developed to control the administrative rules of access and control of users where administrators can create access lists or using lists already created by the superuser Thus the project member businesses can stop worrying about the physical infrastructure of proxy business process and web content filter becomes faster because you can choose ready lists save time. At the end we can conclude that although the process of speeding up access filter system is not yet ready for the commercial market, it does not have a logging system. Keywords: Proxy. Collaboration. Web server. Control of the Internet. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ARAUJO, Anderson Viçoso de. TREINAMENTO AVANÇADO EM.NET. São Paulo: Digerati Books, p. ISBN BARNES, David J.; KOLLING, Michael. Programação Orientada à Objetos com Java: Uma Introdução Prática Utilizando o Blue J. São Paulo: Pearson Education, p. ISBN BASIURA, Russ et al. Professional ASP.NET Web Services. São Paulo: Pearson Education, p. ISBN DATE, C. J. Introdução a sistema de banco de dados. 8.ed Rio de Janeiro: Elsevier, p. ISBN

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