[WCF权限控制]WCF自定义授权体系详解[实例篇]

在《原理篇》中，我们谈到WCF自定义授权体系具有两个核心的组件：AuthorizationPolicy和ServiceAuthorizationManager，已经它们是如何写作最终提供一种基于声明的授权实现。为了让自定义授权有深刻的理解，我们来进行一个简单实例来演示如何通过自定义这两个组件实现“非角色授权策略”。[源代码从这里下载]

目录：
一、创建演示程序解决方案
二、自定义AuthorizationPolicy
三、自定义ServiceAuthorizationManager
四、应用自定义AuthorizationPolicy和ServiceAuthorizationManager

一、创建演示程序解决方案

。我们这个实例依然采用简单的计算服务的例子，并且采用如下图所示的解决方案结构。不过，为了后续的授权策略需要，我们在服务契约ICalculator接口上定义如下四个分别表示加、减、乘、除的四个运算操作。当然服务类型CalculatorService也进行相应的修正。

ICalculator：

using System.ServiceModel;
namespace Artech.WcfServices.Contracts
{
    [ServiceContract(Namespace = "http://www.artech.com/")]
    public interface ICalculator
    {
        [OperationContract(Action = "http://www.artech.com/calculator/add")]
        double Add(double x, double y);
        [OperationContract(Action = "http://www.artech.com/calculator/subtract")]
        double Subtract(double x, double y);
        [OperationContract(Action = "http://www.artech.com/calculator/multiply")]
        double Multiply(double x, double y);
        [OperationContract(Action = "http://www.artech.com/calculator/divide")]
        double Divide(double x, double y);
    }
}

CalculatorService：

using Artech.WcfServices.Contracts;
namespace Artech.WcfServices.Services
{
    public class CalculatorService : ICalculator
    {
        public double Add(double x, double y)
        {
            return x + y;
        }
        public double Subtract(double x, double y)
        {
            return x - y;
        }
        public double Multiply(double x, double y)
        {
            return x * y;
        }
        public double Divide(double x, double y)
        {
            return x / y;
        }
    }
}

现在我们的授权策略是这样的：操作Add和Subtract针对仅对用户Foo开放，而Multiply和Divide操作仅对用户Bar开放。虽然这个简单的授权完全可以通过在相应的服务操作方法上应用PrincipalPermissionAttribute并指定Name属性来实现。但是我们要尝试通过自定义AuthorizationPolicy和ServiceAuthorizationManager来实现这样的授权策略。先来看看自定义的AuthorizationPolicy的定义。

二、自定义AuthorizationPolicy

我们将自定义的AuthorizationPolicy创建在Hosting项目中。由于IAuthorizationPolicy定义在System.IdentityModel程序集中，我们先为Hosting项目添加该程序集的引用。由于授权策略比较简单，我们直接上自定义的AuthorizationPolicy命名为SimpleAuthorizationPolicy，下面是整个SimpleAuthorizationPolicy的定义。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IdentityModel.Claims;
using System.IdentityModel.Policy;
using System.Linq;
namespace Artech.WcfServices.Hosting
{
    public class SimpleAuthorizationPolicy : IAuthorizationPolicy
    {
        private const string ActionOfAdd = "http://www.artech.com/calculator/add";
        private const string ActionOfSubtract = "http://www.artech.com/calculator/subtract";
        private const string ActionOfMultiply = "http://www.artech.com/calculator/multiply";
        private const string ActionOfDivide = "http://www.artech.com/calculator/divide";

        internal const string ClaimType4AllowedOperation = "http://www.artech.com/allowed";

        public SimpleAuthorizationPolicy()
        {
            this.Id = Guid.NewGuid().ToString();
        }
        public bool Evaluate(EvaluationContext evaluationContext, ref object state)
        {
            if (null == state)
            {
                state = false;
            }
            bool hasAddedClaims = (bool)state;
            if (hasAddedClaims)
            {
                return true; ;
            }
            IList<Claim> claims = new List<Claim>();
            foreach (ClaimSet claimSet in evaluationContext.ClaimSets)
            {
                foreach (Claim claim in claimSet.FindClaims(ClaimTypes.Name, Rights.PossessProperty))
                {
                    string userName = (string)claim.Resource;
                    if (userName.Contains('\\'))
                    {
                        userName = userName.Split('\\')[1];
                        if (string.Compare("Foo", userName, true) == 0)
                        {
                            claims.Add(new Claim(ClaimType4AllowedOperation,ActionOfAdd, Rights.PossessProperty));
                            claims.Add(new Claim(ClaimType4AllowedOperation, ActionOfSubtract, Rights.PossessProperty));
                        }
                        if (string.Compare("Bar", userName, true) == 0)
                        {
                            claims.Add(new Claim(ClaimType4AllowedOperation,ActionOfMultiply, Rights.PossessProperty));
                            claims.Add(new Claim(ClaimType4AllowedOperation, ActionOfDivide, Rights.PossessProperty));
                        }
                    }
                }
            }
            evaluationContext.AddClaimSet(this, new DefaultClaimSet(this.Issuer, claims));
            state = true;
            return true;
        }
        public ClaimSet Issuer
        {
            get { return ClaimSet.System; }
        }
        public string Id { get; private set; }
    }
}

我们主要来介绍Evaluate方法中，该方法主要的逻辑是这样的：通过EvaluationContext现有的声明集获取当前的用户名（声明类型和声明权限分别为ClaimTypes.Name和Rights.PossessProperty）。针对获取出来的用户名，创建于被授权服务操作关联的声明。其中声明的三要素（类型、权限和资源）分别为：“http://www.artech.com/allowed”、Rights.PossessProperty和操作的Action。最后将这些声明组成一个声明集添加到EvaluationContext中。

三、自定义ServiceAuthorizationManager

当授权相关的声明集通过自定义的AuthorizationPolicy被初始化之后，我们通过自定义ServiceAuthorizationManager来分析这些声明，并作做出当前操作是否被授权调用的最终判断。类似于SimpleAuthorizationPolicy，我们将自定义的ServiceAuthorizationManager起名为SimpleServiceAuthorizationManager，同样定义于Hosting项目中，下面是整个SimpleServiceAuthorizationManager类型的定义。

using System.IdentityModel.Claims;
using System.Security.Principal;
using System.ServiceModel;
namespace Artech.WcfServices.Hosting
{
    public class SimpleServiceAuthorizationManager : ServiceAuthorizationManager
    {
        protected override bool CheckAccessCore(OperationContext operationContext)
        {
            string action = operationContext.RequestContext.RequestMessage.Headers.Action;
            foreach (ClaimSet claimSet in operationContext.ServiceSecurityContext.AuthorizationContext.ClaimSets)
            {
                if (claimSet.Issuer == ClaimSet.System)
                {
                    foreach (Claim c in claimSet.FindClaims(SimpleAuthorizationPolicy.ClaimType4AllowedOperation, Rights.PossessProperty))
                    {
                        if (action == c.Resource.ToString())
                        {
                            GenericIdentity identity = new GenericIdentity("");
                            operationContext.ServiceSecurityContext.AuthorizationContext.Properties["Principal"] =
                                new GenericPrincipal(identity, null);
                            return true;
                        }
                    }
                }
            }
            return false;
        }
    }
}

由于基于被授权操作的声明已经通过SimpleAuthorizationPolicy被成功添加到EvaluationContext的声明集列表，并最终作为当前AuthorizationContext声明集的一部分。那么，如果在这些代表被授权操作的声明中，具有一个是基于当前被调用的服务操作的声明，就意味着当前的服务操作调用被授权了的。这样的逻辑实现在重写的CheckAccessCore方法中。此外，还有一点需要注意的是：在做出成功授权的情况下，需要设置当前的安全主体，因为不管这个安全主体是否需要，WCF总是会试图从当前AuthorizationContext的属性列表中去获取该安全主体。如果没有，会抛出异常。

四、应用自定义AuthorizationPolicy和ServiceAuthorizationManager

到目前为止，两个核心的自定义对象（SimpleAuthorizationPolicy和SimpleServiceAuthorizationManager）都已经创建好了，我们现在通过配置的方式将它们设置到应用到服务的ServiceAuthorizationBehavior服务行为上。下面两段XML片断分别表示服务寄宿和客户端的配置。

服务寄宿配置：

<?xml version="1.0"?>
<configuration>
  <system.serviceModel>
    <services>
      <service name="Artech.WcfServices.Services.CalculatorService" behaviorConfiguration="useCustomAuthorization">
  6:         <endpoint address="http://127.0.0.1/calculatorservice"  binding="ws2007HttpBinding"                         contract="Artech.WcfServices.Contracts.ICalculator"/>
      </service>
    </services>
    <behaviors>
      <serviceBehaviors>
        <behavior  name="useCustomAuthorization">
 12:           <serviceAuthorization principalPermissionMode="Custom"                    serviceAuthorizationManagerType="Artech.WcfServices.Hosting.SimpleServiceAuthorizationManager,Artech.WcfServices.Hosting">
            <authorizationPolicies >
              <add policyType="Artech.WcfServices.Hosting.SimpleAuthorizationPolicy, Artech.WcfServices.Hosting" />
            </authorizationPolicies>
          </serviceAuthorization>
          <serviceDebug includeExceptionDetailInFaults="true"/>
        </behavior>
      </serviceBehaviors>
    </behaviors>
  </system.serviceModel>
</configuration>

客户端配置：

<?xml version="1.0"?>
<configuration>
  <system.serviceModel>
    <client>
  5:       <endpoint name="calculatorService" address="http://127.0.0.1/calculatorservice" binding="ws2007HttpBinding"                       contract="Artech.WcfServices.Contracts.ICalculator"/>
    </client>
  </system.serviceModel>
</configuration>

我们最终需要验证的WCF是否能够按照我们自定义的策略进行授权。为了演示方便，我创建了如下一个名称为Invoke的辅助方法。Invoke方法的三个参数分别代表进行服务调用的委托、服务代理对象和操作名称。服务操作调用会在该方法中执行，并最终输出相应的文字表示服务调用是否成功。

static void Invoke(Action<ICalculator> action, ICalculator proxy, string operation)
{
    try
    {
        action(proxy);
        Console.WriteLine("服务操作\"{0}\"调用成功...", operation);
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Console.WriteLine("服务操作\"{0}\"调用失败...", operation);
    }
}

在如下的代码中，我们分别以用户名Foo和Bar的名义通过上面的Invoke辅助方法对计算服务的四个操作进行访问。而程序执行的最终结果是和我们自定义的授权策略是一致的：用户Foo仅仅授予了调用Add和Substract操作的权限，而其余两个授权给用户Bar。

static void Main(string[] args)
{
    ChannelFactory<ICalculator> channelFactory = new ChannelFactory<ICalculator>("calculatorService");
    NetworkCredential credential = channelFactory.Credentials.Windows.ClientCredential;
    credential.UserName = "Foo";
    credential.Password = "Password";
    ICalculator calculator = channelFactory.CreateChannel();
    Invoke(proxy => proxy.Add(1, 2), calculator, "Add");
    Invoke(proxy => proxy.Subtract(1, 2), calculator, "Subtract");
    Invoke(proxy => proxy.Multiply(1, 2), calculator, "Multiply");
    Invoke(proxy => proxy.Divide(1, 2), calculator, "Divide");
    Console.WriteLine();

    channelFactory = new ChannelFactory<ICalculator>("calculatorService");
    credential = channelFactory.Credentials.Windows.ClientCredential;
    credential.UserName = "Bar";
    credential.Password = "Password";
    calculator = channelFactory.CreateChannel();
    Invoke(proxy => proxy.Add(1, 2), calculator, "Add");
    Invoke(proxy => proxy.Subtract(1, 2), calculator, "Subtract");
    Invoke(proxy => proxy.Multiply(1, 2), calculator, "Multiply");
    Invoke(proxy => proxy.Divide(1, 2), calculator, "Divide");

    Console.Read();
}

输出结果：

服务操作"Add"调用成功...
服务操作"Subtract"调用成功...
服务操作"Multiply"调用失败...
服务操作"Divide"调用失败...

服务操作"Add"调用失败...
服务操作"Subtract"调用失败...
服务操作"Multiply"调用成功...
服务操作"Divide"调用成功...

[WCF权限控制]WCF自定义授权体系详解[原理篇]
[WCF权限控制]WCF自定义授权体系详解[实例篇]