Membership学习（三）Membership Providers介绍[xgluxv]

本来想在第三篇文章里介绍一下 Membership的类的，不过现在中文msdn也出来了，所以就不写了，，直接到介绍Membership Providers。
       Membership Providers提供了Membership数据源和服务之间的所有接口，在Asp.net2.0中提供了两个Provider：SqlMembershipProvider和ActiveDirectoryMembershipProvider，从命名中我们也可以看出，SqlMembershipProvider是把 sql server和sql server express数据库作为数据库源，而ActiveDirectoryMembershipProvider是有Microsoft Active Directory(活动目录)作为数据源的。
        Membership Providers的基本工作是用来管理一个网站注册用的数据，并且提供一些函数用来做 创建，删除用户，验证用户登录信息，修改密码等工作。在.net 框架的System.Web.Security命名空间下有一个MembershipUser的类，这个类定义了Membership 用户的一些基本属性，Membership Provider用这个类来描绘每个用户信息。Membership Providers 有一个基础类 他的定义如下：（丛msdn里copy出来的）

 

public abstract class MembershipProvider : ProviderBase
{
    // Abstract properties
    public abstract bool EnablePasswordRetrieval { get; }
    public abstract bool EnablePasswordReset { get; }
    public abstract bool RequiresQuestionAndAnswer { get; }
    public abstract string ApplicationName { get; set; }
    public abstract int MaxInvalidPasswordAttempts { get; }
    public abstract int PasswordAttemptWindow { get; }
    public abstract bool RequiresUniqueEmail { get; }
    public abstract MembershipPasswordFormat PasswordFormat { get; }
    public abstract int MinRequiredPasswordLength { get; }
    public abstract int MinRequiredNonAlphanumericCharacters { get; }
    public abstract string PasswordStrengthRegularExpression { get; }
    // Abstract methods
    public abstract MembershipUser CreateUser (string username, 
        string password, string email, string passwordQuestion, 
        string passwordAnswer, bool isApproved, object providerUserKey,
        out MembershipCreateStatus status);
    public abstract bool ChangePasswordQuestionAndAnswer
        (string username, string password,
        string newPasswordQuestion, string newPasswordAnswer);
    public abstract string GetPassword (string username,
      string answer);
    public abstract bool ChangePassword (string username,
        string oldPassword, string newPassword);
    public abstract string ResetPassword (string username,
        string answer);
 
    public abstract void UpdateUser (MembershipUser user);
    public abstract bool ValidateUser (string username,
        string password);
    public abstract bool UnlockUser (string userName);
    public abstract MembershipUser GetUser (object providerUserKey,
        bool userIsOnline);
    public abstract MembershipUser GetUser (string username,
        bool userIsOnline);
    public abstract string GetUserNameByEmail (string email);
    public abstract bool DeleteUser (string username,
        bool deleteAllRelatedData);
    public abstract MembershipUserCollection GetAllUsers
        (int pageIndex, int pageSize, out int totalRecords);
    public abstract int GetNumberOfUsersOnline ();
    public abstract MembershipUserCollection FindUsersByName
        (string usernameToMatch, int pageIndex, int pageSize,
        out int totalRecords);
    public abstract MembershipUserCollection FindUsersByEmail
        (string emailToMatch, int pageIndex, int pageSize,
        out int totalRecords);
    // Virtual methods
    protected virtual byte[] EncryptPassword (byte[] password);
    protected virtual byte[] DecryptPassword (byte[] encodedPassword);
    protected virtual void OnValidatingPassword
        (ValidatePasswordEventArgs e);
    // Events
    public event MembershipValidatePasswordEventHandler
        ValidatingPassword;
}

 

SqlMembershipProvider类就是从这个类里继承下来的。

接下来 我们使用SqlMembershipProvider类作为例子来进行比较细致的说明。

SqlMembershipProvider:

SqlMembershipProvider是给Membership使用sql server数据库做的Provider,它使用数据库的存储过程来实现对数据的操作，这样SqlMembershipProvider可以经过很少的改动来 实现对其他数据库的支持。

1.Provider 初始化

    Provider初始化是在 SqlMembershipProvider.Initialize,它只运行一次，是在asp.net装载Provider时。

    a.初始化SqlMembershipProvider的各种属性 比如：EnablePasswordRetrieval 和 EnablePasswordReset，从相应的配置文件的配置属性中读入。

    b.对一些公共属性的值进行检查，当有错误的时候抛出异常，比如PasswordFormat值是”hashed”,而EnablePasswordRetrieval的值是true，就会有异常抛出。

   c.在配置里存在一些不被承认的属性时，也会抛出异常

    SqlMembershipProvider.Initialize还会从<connectionStrings>中读取数据库连接字符串，保存到一个私有的变量中，如果不能读到或者读取的连接字符串是错误的，也会抛出一个异常。

2.数据定义

    SqlMembershipProvider的Membership数据保存在数据库的aspnet_Membership表中

aspnet_Membership 定义(msdn中取出)

字段名	字段类型	表述
ApplicationId	uniqueidentifier	Application ID，应用程序id
UserId	uniqueidentifier	User ID,用户id
Password	nvarchar(128)	密码，可以是加密 hash保存的
PasswordFormat	int	Password format (0=Plaintext, 1=Hashed, 2=Encrypted)
PasswordSalt	nvarchar(128)	Randomly generated 128-bit value used to salt password hashes; stored in base-64-encoded form
MobilePIN	nvarchar(16)	User's mobile PIN (当前没有使用)
Email	nvarchar(256)	email
LoweredEmail	nvarchar(256)	小写email地址
PasswordQuestion	nvarchar(256)	密码问题
PasswordAnswer	nvarchar(128)	密码问题答案
IsApproved	bit	1=Approved, 0=Not approved
IsLockedOut	bit	1=Locked out, 0=Not locked out
CreateDate	datetime	创建时间
LastLoginDate	datetime	最后登录时间
LastPasswordChangedDate	datetime	密码最后修改时间
LastLockoutDate	datetime	最后登出的时间
FailedPasswordAttemptCount	int	联系登录失败次数
FailedPasswordAttempt-WindowStart	datetime	在FailedPasswordAttemptCount非零时，第一次登录失败的时间
FailedPasswordAnswer-AttemptCount	int	回答密码问题联系失败的次数
FailedPasswordAnswer-AttemptWindowStart	datetime	在FailedPasswordAnswer-AttemptCount非零时，第一次回答问题失败的时间
Comment	ntext	扩展的文本

 

这个表中的每一条记录代表一个用户，这个表还有两个外键，分别关联aspnet_Applications表和aspnet_Users表

 aspnet_Applications表

字段名	字段类型	描述
ApplicationId	uniqueidentifier	Application ID
ApplicationName	nvarchar(256)	Application name
LoweredApplicationName	nvarchar(256)	Application name (小写)
Description	nvarchar(256)	Application 描述

 aspnet_Users 表

字段名	字段类型	描述
ApplicationId	uniqueidentifier	Application ID
UserId	uniqueidentifier	用户ID
UserName	nvarchar(256)	用户名
LoweredUserName	nvarchar(256)	用户名 (小写)
MobileAlias	nvarchar(16)	User's mobile alias (currently not used) 没有使用
IsAnonymous	bit	1=Anonymous user, 0=Not an anonymous user
LastActivityDate	datetime	用户最后一次活动时间

 一条完整的记录 aspnet_Membership和aspnet_Users都要存在。

3.数据访问

SqlMembershipProvider是通过存储过程完成所有的数据库操作的，简单介绍一下这些存储过程

SqlMembershipProvider存储过程

名称	描述
aspnet_Membership_ChangePassword-QuestionAndAnswer	修改密码，密码问题，密码问题答案
aspnet_Membership_CreateUser	增加一个membership用户 记录同时写入aspnet_Users 和aspnet_Membership 表, 如果需要，还要增加一条记录到aspnet_Applications表。
aspnet_Membership_FindUsersByEmail	通过email地址匹配查找用户的记录，同时还要一个application ID.
aspnet_Membership_FindUsersByName	通过用户名匹配查找用户的记录，同时还要一个application ID.
aspnet_Membership_GetAllUsers	得到所有用户记录，在一个下application ID.
aspnet_Membership_GetNumberOfUsersOnline	得到在线用户数 （通过用户最后活动时间字段（LastActivityDate）实现）
aspnet_Membership_GetPassword	得到一个用户的密码，通过密码问题的回答
aspnet_Membership_GetPasswordWithFormat	得到一个用户的密码。通过密码比较重新取得密码。
aspnet_Membership_GetUserByEmail	使用email和application id从aspnet_Membership中得到相应的记录
aspnet_Membership_GetUserByName	使用用户名和application id从aspnet_Membership中得到相应的记录
aspnet_Membership_GetUserByUserId	使用userid和application id从aspnet_Membership中得到相应的记录
aspnet_Membership_ResetPassword	重置用户密码通过回答密码问题
aspnet_Membership_SetPassword	设置一个密码
aspnet_Membership_UnlockUser	恢复用户登录的权限通过将IsLockedOut字段设置成0
aspnet_Membership_UpdateUser	更新用户的aspnet_users表的LastActivityDate,e-mail,注释，approved字段和aspnet_Membership表的最后登录时间。
aspnet_Membership_UpdateUserInfo	更新帐户锁定时间在aspnet_users和aspnet_Membership表，Used in conjunction with provider methods that track bad password and bad password-answer attempts.
aspnet_Users_CreateUser	调用aspnet_Membership_CreateUser增加一个到用户到aspnet_users表。
aspnet_Users_DeleteUser	删除一个用户 从aspnet_membership已经一些关联表里包括aspnet_users.

 

4.创建用户

SqlMembershipProvider.CreateUser通过调用aspnet_Membership_CreateUser储存过程创建membership用户。SqlMembershipProvider.CreateUser在调用存储过程之前还会对用户的输入参数做一些校验，包括密码等。

创建用户的流程

a.               调用aspnet_Applications_CreateApplication,存储过程，转换一个ApplicationName成Application ID.如果在aspnet_Applications表中已经存在这个Application ID就返回存在Application ID,如果表中不存在，在aspnet_Applications表中新增加一条记录并返回这个Application ID.

b.               调用aspnet_Users_CreateUser在aspnet_Users表中添加一条新记录

c.               做一个验证对email地址和原来已经注册的用户。

d.               使用当前的时间来更新一下aspnet_Users表的LastActityDate字段。

e.               插入一条新记录到aspnet_Membership表。

aspnet_Membership_CreateUser提供了所有的这些步骤，并使用事务来保证数据库更新的完整性。

 

5.删除用户

程序通过调用Membership.DeleteUser来实现删除membership用户的功能。

Membership.DeleteUser调用默认的membership提供者的DeleteUser的函数，而这个函数有两个输入值，一个是用户名 另外一个参数（deleteAllRelatedData）是bool值，这个bool值表示是否要删除这个用户的一些关联信息，包括role data, profile data和 Web Parts personalization data。

DeleteUser还可以实现一个其他的功能就是 把用户名输入Request.AnonymousID,而参数deleteAllRelatedData设置为true,这样可以删除匿名用户在数据库的aspnet_Profile和aspnet_Users表中保存的记录。

6.验证membership用户

程序通用调用Membership.ValidateUser来实现用户的验证，返回值是一个bool值，包括用户名密码是否正确。

验证的流程

a.              通过调用存储过程 aspnet_Membership_GetPasswordWithFormat得到用户的密码，如果是加密的返回的是加密的字串。

b.              使用相同的加密码方法加密输入的密码。

c.              比较两个密码。

d.              如果密码匹配 会触发一个AuditMembershipAuthenticationSuccess的Web 事件，同时记录一个成功登陆的纪录，并返回true

e.              如果密码不匹配，会触发一个 AuditMembershipAuthenticationFailure的web 事件，返回false，同时还会调用aspnet_Membership_UpdateUserInfo储存过程做记录,如果记录发现已经达到限制用户登录的条件，还会锁住此用户。

7.密码保护

为了安全，密码保存在数据库中一般不用明文，SqlMembershipProvider提供了几种不同保存密码的方法，我们可以通过设置PasswordFormat属性来指定不同的保存方法。

a.    MembershipPasswordFormat.Clear使用明文保存

b.    MembershipPasswordFormat.Hashed 默认参数，会使用.Net框架的RNGCryptoServiceProvider类来对密码和密码问题进行Hash计算保存。

c.    MembershipPasswordFormat.Encrypted对密码和密码问题进行加密。SqlMembershipProvider使用的是对称密钥加密方法。加密的密钥保存在<machineKey>配置字段里

为了增加一些额外的安全保护，SqlMembershipProvider还提供了MinRequiredPasswordLength，MinRequiredNonAlphanumericCharacters，PasswordStrengthRegularExpression三个属性来加强保护，根据字面意思应该是密码最小长度，最少特殊字符数，密码正则表达式。

8．帐户锁定

为了抵御穷举密码 猜密码的攻击，SqlMembershipProvider提供了一个自动锁定用户的机制，当一个帐户在一段时间内连续登录失败超过一定次数后，这个用户将被锁定，SqlMembershipProvider的MaxInvalidPasswordAttempts和PasswordAttemptWindow属性，默认MaxInvalidPasswordAttempts=5次，PasswordAttemptWindow=10分钟。当数据表里的IsLockedOut=1时用户就被锁定了。

对Membership Provider等Provider微软提供了源代码，但这些源代码和.Net框架里包含的是有区别的，主要是为了能让提供的源代码能让用户独立的编译和运行。
今天这篇文章写的太长，自己都有点晕了，有错误的地方多包涵。