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关于WEB Service&WCF&WebApi实现身份验证之WCF篇(1)
阅读量:6494 次
发布时间:2019-06-24

本文共 10991 字,大约阅读时间需要 36 分钟。

WCF身份验证一般常见的方式有:自定义用户名及密码验证、X509证书验证、ASP.NET成员资格(membership)验证、SOAP Header验证、Windows集成验证、WCF身份验证服务(AuthenticationService),这些验证方式其实网上都有相关的介绍文章,我这里算是一个总结吧,顺便对于一些注意细节进行说明,以便大家能更好的掌握这些知识。

第一种:自定义用户名及密码验证(需要借助X509证书)

由于该验证需要借助于X509证书,所以我们需要先创建一个证书,可以利用MS自带的makecert.exe程序来制作测试用证书,使用步骤:请依次打开开始->Microsoft Visual Studio 2010(VS菜单,版本不同,名称有所不同)->Visual Studio Tools->Visual Studio 命令提示,然后执行以下命令:

makecert -r -pe -n "CN=ZwjCert" -ss TrustedPeople -sr LocalMachine -sky exchange

上述命令中除了我标粗的部份可改成你实际的请求外(为证书名称),其余的均可以保持不变,命令的意思是:创建一个名为ZwjCert的证书将将其加入到本地计算机的受信任人区域中。

如果需要查看该证书,那么可以通过MMC控制台查询证书,具体操作步骤如下:

运行->MMC,第一次打开Windows没有给我们准备好直接的管理证书的入口,需要自行添加,添加方法如下:

1. 在控制台菜单,文件→添加/删除管理单元→添加按钮→选”证书”→添加→选”我的用户账户”→关闭→确定

2. 在控制台菜单,文件→添加/删除管理单元→添加按钮→选”证书”→添加→选”计算机账户”→关闭→确定

这样MMC中左边就有菜单了,然后依次展开:证书(本地计算机)->受信任人->证书,最后就可以在右边的证书列表中看到自己的证书了,如下图示:

 

证书创建好,我们就可以开始编码了,本文主要讲的就是WCF,所以我们首先定义一个WCF服务契约及服务实现类(后面的各种验证均采用该WCF服务),我这里直接采用默认的代码,如下:

namespace WcfAuthentications{    [ServiceContract]    public interface IService1    {        [OperationContract]        string GetData(int value);        [OperationContract]        CompositeType GetDataUsingDataContract(CompositeType composite);    }    [DataContract]    public class CompositeType    {        bool boolValue = true;        string stringValue = "Hello ";        [DataMember]        public bool BoolValue        {            get { return boolValue; }            set { boolValue = value; }        }        [DataMember]        public string StringValue        {            get { return stringValue; }            set { stringValue = value; }        }    }}namespace WcfAuthentications{    public class Service1 : IService1    {        public string GetData(int value)        {            return string.Format("You entered: {0}", value);        }        public CompositeType GetDataUsingDataContract(CompositeType composite)        {            if (composite == null)            {                throw new ArgumentNullException("composite");            }            if (composite.BoolValue)            {                composite.StringValue += "Suffix";            }            return composite;        }    }}

要实现用户名及密码验证,就需要定义一个继承自UserNamePasswordValidator的用户名及密码验证器类CustomUserNameValidator,代码如下:

namespace WcfAuthentications{    public class CustomUserNameValidator : UserNamePasswordValidator    {        public override void Validate(string userName, string password)        {            if (null == userName || null == password)            {                throw new ArgumentNullException();            }            if (userName != "admin" && password != "wcf.admin") //这里可依实际情况下实现用户名及密码判断            {                throw new System.IdentityModel.Tokens.SecurityTokenException("Unknown Username or Password");            }        }    }}

代码很简单,只是重写其Validate方法,下面就是将创建WCF宿主,我这里采用控制台程序

代码部份:

namespace WcfHost{    class Program    {        static void Main(string[] args)        {            using (var host = new ServiceHost(typeof(Service1)))            {                host.Opened += delegate                {                    Console.WriteLine("Service1 Host已开启!");                };                host.Open();                Console.ReadKey();            }        }    }}

APP.CONFIG部份(这是重点,可以使用WCF配置工具来进行可视化操作配置,参见:http://www.cnblogs.com/Moosdau/archive/2011/04/17/2019002.html):

这里面有几个需要注意的点:

1.<dns value="ZwjCert" />与<serviceCertificate findValue="ZwjCert" ..>中的value必需都为证书的名称,即:ZwjCert;

2.Binding节点中需配置security节点,message子节点中的clientCredentialType必需设为:UserName;

3.serviceBehavior节点中,需配置serviceCredentials子节点,其中serviceCertificate 中各属性均需与证书相匹配,userNameAuthentication的userNamePasswordValidationMode必需为Custom,customUserNamePasswordValidatorType为上面自定义的用户名及密码验证器类的类型及其程序集

最后就是在客户端使用了,先引用服务,然后看下App.Config,并进行适当的修改,如下:

为了突出重点,我这里对Binding节点进行了精简,去掉了许多的属性配置,仅保留重要的部份,如:security节点,修改其endpoint下面的identity中<dns value="ZwjCert" />,这里的value与服务中所说的相同节点相同,就是证书名称,如果不相同,那么就会报错,具体的错误消息大家可以自行试下,我这里限于篇幅内容就不贴出来了。

客户端使用服务代码如下:

namespace WCFClient{    class Program    {        static void Main(string[] args)        {            using (var proxy = new ServiceReference1.Service1Client())            {                proxy.ClientCredentials.UserName.UserName = "admin";                proxy.ClientCredentials.UserName.Password = "wcf.admin";                string result = proxy.GetData(1);                Console.WriteLine(result);                var compositeObj = proxy.GetDataUsingDataContract(new CompositeType() { BoolValue = true, StringValue = "test" });                Console.WriteLine(SerializerToJson(compositeObj));            }            Console.ReadKey();        }        ///         /// 序列化成JSON字符串        ///         static string SerializerToJson
(T obj) where T:class { var serializer = new DataContractJsonSerializer(typeof(T)); var stream = new MemoryStream(); serializer.WriteObject(stream,obj); byte[] dataBytes = new byte[stream.Length]; stream.Position = 0; stream.Read(dataBytes, 0, (int)stream.Length); string dataString = Encoding.UTF8.GetString(dataBytes); return dataString; } }}

运行结果如下图示:

  

如果不传入用户名及密码或传入不正确的用户名及密码,均会报错:

第二种:X509证书验证

首先创建一个证书,我这里就用上面创建的一个证书:ZwjCert;由于服务器端及客户端均需要用到该证书,所以需要导出证书,在客户端的电脑上导入该证书,以便WCF可进行验证。

WCF服务契约及服务实现类与第一种方法相同,不再重贴代码。

WCF服务器配置如下:

这里需注意如下几点:

1.<message clientCredentialType="Certificate" />clientCredentialType设为:Certificate;

2.需配置serviceCredentials节点,其中serviceCertificate 中各属性均需与证书相匹配,clientCertificate里面我将authentication.certificateValidationMode="None",不设置采用默认值其实也可以;

客户端引用服务,自动生成如下配置信息:

可以看出endpoint节点下的identity.certificate的encodedValue包含了加密的数据,另外需要手动增加clientCertificate配置信息,该信息表示证书在本地电脑存放的位置,当然也可以通过代码来动态指定,如:proxy.ClientCredentials.ClientCertificate.SetCertificate("ZwjCert", StoreLocation.LocalMachine, StoreName.My);

客户端使用服务代码如下:

static void Main(string[] args)        {            using (var proxy = new ServiceReference1.Service1Client())            {                //proxy.ClientCredentials.ClientCertificate.SetCertificate("ZwjCert", StoreLocation.LocalMachine, StoreName.My); //直接动态指定证书存储位置                string result = proxy.GetData(1);                Console.WriteLine(result);                var compositeObj = proxy.GetDataUsingDataContract(new CompositeType() { BoolValue = true, StringValue = "test" });                Console.WriteLine(SerializerToJson(compositeObj));            }            Console.ReadKey();        }

网上还有另类的针对X509证书验证,主要是采用了自定义的证书验证器类,有兴趣的可以参见这篇文章:

第三种:ASP.NET成员资格(membership)验证

 由于该验证需要借助于X509证书,所以仍然需要创建一个证书(方法如第一种中创建证书方法相同):ZwjCert;

由于该种验证方法是基于ASP.NET的membership,所以需要创建相应的数据库及创建账号,创建数据库,请通过运行aspnet_regsql.exe向导来创建数据库及其相关的表,通过打开ASP.NET 网站管理工具(是一个自带的管理网站),并在上面创建角色及用户,用于后续的验证;

这里特别说明一下,若采用VS2013,VS上是没有自带的GUI按钮来启动该管理工具网站,需要通过如下命令来动态编译该网站:

cd C:\Program Files\IIS Expressiisexpress.exe /path:C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319\ASP.NETWebAdminFiles /vpath:/WebAdmin /port:12345 /clr:4.0 /ntlm

编译时若出现报错:“System.Configuration.StringUtil”不可访问,因为它受保护级别限制,请将WebAdminPage.cs中代码作如下修改:

//取消部份:string appId = StringUtil.GetNonRandomizedHashCode(String.Concat(appPath, appPhysPath)).ToString("x", CultureInfo.InvariantCulture);//新增加部份:Assembly sysConfig = Assembly.LoadFile(@"C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319\System.Configuration.dll");Type sysConfigType = sysConfig.GetType("System.Configuration.StringUtil");string appId = ((int)sysConfigType.GetMethod("GetNonRandomizedHashCode").Invoke(null, new object[] { String.Concat(appPath, appPhysPath), true })).ToString("x", CultureInfo.InvariantCulture);

这样就可以按照命令生生成的网址进行访问就可以了。如果像我一样,操作系统为:WINDOWS 10,那么不好意思,生成的网站虽然能够打开,但仍会报错:

遇到错误。请返回上一页并重试。

目前没有找到解决方案,网上有说ASP.NET网站管理工具在WIN10下不被支持,到底为何暂时无解,若大家有知道的还请分享一下(CSDN有别人的求问贴:),非常感谢,我这里就只好换台电脑来运行ASP.NET管理工具网站了。

 WCF服务端配置如下:

这里需注意几点:

1.配置connectionString,连接到membership所需的数据库; 

2.配置membership,增加SqlMembershipProvider属性配置;

3.配置serviceCredential,与第一种基本相同,不同的是userNameAuthentication的配置:userNamePasswordValidationMode="MembershipProvider",membershipProviderName="SqlMembershipProvider";

4.配置Binding节点<message clientCredentialType="UserName"/>,这与第一种相同; 

客户端引用WCF服务,查看生成的配置文件内容,需确保Binding节点有以下配置信息:

最后使用WCF服务,使用代码与第一种相同,唯一需要注意的是,传入的UserName和Password均为ASP.NET网站管理工具中创建的用户信息。

另外我们也可以采用membership+Form验证,利用ASP.NET的身份验证机制,要实现这种模式,是需要采用svc文件,并寄宿在IIS上,具体实现方法,参见:

由于WCF的验证方法很多,本文无法一次性全部写完,敬请期待续篇!

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