WCF的用户名+密码认证方式
概述
今天在做Master Data Service(后面简称MDS)项目时需要通过WCF来使用MDS的API,从而对MDS的数据进行操作。在这个过程中,遇到了一个棘手的问题,就是在客户端调用Web Service时的身份认证问题,于是乎对WCF的认证方式做了一个简单的了解。在这里还要感谢蔡总陪我加班一起解决问题,在蔡总的大力支持下问题得以解决。我们解决问题的方式采用了客户端用户名+密码的方式来进行身份认证,这只是诸多WCF认证方式当中的一种。
用户名+密码认证的三种模式
基于用户名/密码的用户凭证通过类型UserNamePasswordClientCredential表示。而在ClientCredentials中,只读属性UserName表示这样一个用户凭证。可以按照Windows凭证的方式为ChannelFactory<TChannel>或者ClientBase<TChannel>基于用户名/密码凭证。
public class ClientCredentials { //其他成员 public UserNamePasswordClientCredential UserName { get; } } public sealed class UserNamePasswordClientCredential { //其他成员 public string Password {get; set; } public string UserName { get; set; } }
用户名/密码凭证在客户端的设置很容易,但是我们关心的是服务端采用怎样的机制来验证这个凭证。WCF提供了如下三种方式来验证凭证中用户名是否和密码相符:
- Windows:将用户名和密码映射为Windows帐号和密码,采用Windows认证;
- MembershipProvider:利用配置的MembershipProvider验证用户名和密码;
- 自定义:通过继承抽象类UsernamePasswordValidator,自定义用户名/密码验证器进行验证。
WCF通过枚举UserNamePasswordValidationMode定了上述三种用户名/密码认证模式。该枚举定义如下,其中Windows是默认选项。
public enum UserNamePasswordValidationMode { Windows, MembershipProvider, Custom }
上述三种认证模式的设置最终通过之前提到过的ServiceCredentials这一服务行为进行设置的。从下面的定义我们可以看出,ServiceCredentials定义了只读属性UserNameAuthentication用于基于用户名/密码认证的相关设置。属性的类型为UserNamePasswordServiceCredential,定义其中的UserNamePasswordValidationMode属性表示采用的认证模式。如果选择了需要通过属性MembershipProvider设置采用的MembershipProvider。如果选择了Custom,则需要通过CustomUserNamePasswordValidator属性指定你自定义的UserNamePasswordValidator对象。
public class ServiceCredentials: SecurityCredentialsManager, IServiceBehavior { //其他成员 public UserNamePasswordServiceCredential UserNameAuthentication { get; } } public sealed class UserNamePasswordServiceCredential { //其他成员 public UserNamePasswordValidator CustomUserNamePasswordValidator { get; set; } public MembershipProvider MembershipProvider { get; set; } public UserNamePasswordValidationMode UserNamePasswordValidationMode { get; set; }
通过MembershipProvider进行用户名+密码的认证
Membership是ASP.NET中一个重要的模块,旨在进行基于用户名/密码的认证和对应的帐号管理。Membership采用策略设计模式,所有的API通过几个静态Membership类暴露出来,而相应的功能实现在具体的Membership提供者中。所有的提供者继承自同一个抽象类MembershipProvider。ASP.NET提供了两种类型的提供者:SqlMembershipProvider和ActiveDirectoryMembershipProvider。前者将用户存储于SQL
Server数据库中,而后者则直接建立在AD之上,本实例采用SqlMembershipProvider,在前面一个实例演示中,我们创建了以计算服务为场景的解决方案,现在我们直接沿用它。
首要的任务是在用于存储帐户信息的SQL Server数据库,为此可以先在本地SQL Server创建一个空的数据库(假设起名为AspNetDb)。接着需要在该数据库中创建SqlMembershipProvider所需的数据表和相应的存储过程。这些数据库对象的创建,需要借助aspnet_regsql.exe这个工具。你只需要以命令行的方式执行如下aspnet_regsql.exe(无需任何参数),相应的向导就会出现。
在向导弹出的前两个窗体中保持默认设置,直接点击“下一步”后,会出现一个数据库选择窗体。此时你需要选择我们刚刚创建的数据库,点击“确认”后,相关的数据库对象会为你创建出来。
这些创建出来的数据表可以同时服务于多个应用,所有每一个表中都具有一个名称为ApplicationId的字段来明确该条记录对应的应用。而所有应用记录维护在aspnet_Applications这么一个表中。现在需要通过执行下面一段SQL脚本在该表中添加一条表示应用的记录。将其命名为MembershipAuthenticationDemo。
INSERT INTO [aspnet_Applications] ([ApplicationName] ,[LoweredApplicationName] ,[ApplicationId] ,[Description]) VALUES ( 'MembershipAuthenticationDemo' ,'membershipauthenticationdemo' ,NEWID() ,'' )
现在数据库方面已经准备就绪,接着来完成编程和配置方面的工作。不打算从新创建一个解决方案,而是直接对之前演示的实例进行改造。我们采用自我寄宿的方式,由于Membership隶属于ASP.NET,所以需要添加System.Web.dll的引用,如果采用的是.NET Frameowrk 4.0(本例所示的配置也是基于该版本),则还需额外添加对System.Web.ApplicationServices.dll的引用。接下来,需要在服务寄宿方面所做的工作就是将下面一段配置整个拷贝到app.config中。
<?xml version="1.0"?> <configuration> <connectionStrings> <add name="AspNetDb" connectionString="Server=.; Database=AspNetDb; Uid=sa; Pwd=password"/> </connectionStrings> <system.web> <membership defaultProvider="myProvider"> <providers> <add name="myProvider" type="System.Web.Security.SqlMembershipProvider, System.Web, Version=4.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=b03f5f7f11d50a3a" connectionStringName="AspNetDb" applicationName="MembershipAuthenticationDemo" requiresQuestionAndAnswer="false"/> </providers> </membership> </system.web> <system.serviceModel> <bindings> <ws2007HttpBinding> <binding name="userNameCredentialBinding"> <security mode="Message"> <message clientCredentialType="UserName"/> </security> </binding> </ws2007HttpBinding> </bindings> <services> <service name="Artech.WcfServices.Services.CalculatorService" behaviorConfiguration="membershipAuthentication"> <endpoint address="http://127.0.0.1/calculatorservice" binding="ws2007HttpBinding" bindingConfiguration="userNameCredentialBinding" contract="Artech.WcfServices.Contracts.ICalculator"/> </service> </services> <behaviors> <serviceBehaviors> <behavior name="membershipAuthentication"> <serviceCredentials> <serviceCertificate storeLocation="LocalMachine" storeName ="My" x509FindType="FindBySubjectName" findValue="YueXu-PC"/> <userNameAuthentication userNamePasswordValidationMode="MembershipProvider" membershipProviderName="myProvider"/> </serviceCredentials> </behavior> </serviceBehaviors> </behaviors> </system.serviceModel> </configuration>
至此,在我们创建的数据库中并没有用户帐户记录。为了演示认证效果,我们需要创建相关用户帐户记录。为了方便,我直接将相关的代码写在了服务寄宿的代码中。如下面的代码片断所示,在对服务进行寄宿之前,我通过调用Membership的静态方法CreateUser创建了一个用户名、密码和Email分别为xuyue、password01和xuyue1000@hotmail的帐号。
if (Membership.FindUsersByName("xuyue").Count == 0) { Membership.CreateUser("xuyue", "password01", "xuyue1000@hotmail.com"); } using (ServiceHost host = new ServiceHost(typeof(CalculatorService))) { host.Open(); Console.Read(); }
接下来我们需要对客户端的配置进行相应的调整,整个配置内容如下面的XML片断所示。对于这段配置有一点需要注意的是:终结点应用了一个名称为peerTrustSvcCertValidation的行为,该行为中将服务证书认证模式设置成PeerTrust,所以你需要通过MMC证书管理单元的导出/导入功能将YueXu-PC证书导入到“受信任人(Trusted People)”存储区。
<?xml version="1.0"?> <configuration> <system.serviceModel> <bindings> <ws2007HttpBinding> <binding name="userNameCredentialBinding"> <security mode="Message"> <message clientCredentialType="UserName"/> </security> </binding> </ws2007HttpBinding> </bindings> <client> <endpoint name="calculatorService" behaviorConfiguration="peerTrustSvcCertValidation" address=http://127.0.0.1/calculatorservice binding="ws2007HttpBinding" bindingConfiguration="userNameCredentialBinding" contract="Artech.WcfServices.Contracts.ICalculator"> <identity> <certificateReference storeLocation="LocalMachine" storeName ="My" x509FindType="FindBySubjectName" findValue="YueXu-PC"/> </identity> </endpoint> </client> <behaviors> <endpointBehaviors> <behavior name="peerTrustSvcCertValidation"> <clientCredentials> <serviceCertificate> <authentication certificateValidationMode="PeerTrust"/> </serviceCertificate> </clientCredentials> </behavior> </endpointBehaviors> </behaviors> </system.serviceModel> </configuration>
最后,我们来编写如下一段客户端进行服务调用的程序。在下面的代码中,我进行了两次服务调用。但是创建服务代理对象的ChannelFactory<ICalculator>被设置了不同的用户名凭证。其中第一个是正确的用户名和密码,后一个却指定了一个根本不存在的用户名。
using (ChannelFactory<ICalculator> channelFactory = new ChannelFactory<ICalculator>("calculatorService")) { UserNamePasswordClientCredential credential = channelFactory.Credentials.UserName; credential.UserName = "xuyue"; credential.Password = "password01"; ICalculator calculator = channelFactory.CreateChannel(); calculator.Add(1, 2); Console.WriteLine("服务调用成功..."); } using (ChannelFactory<ICalculator> channelFactory = new ChannelFactory<ICalculator>("calculatorService")) { UserNamePasswordClientCredential credential = channelFactory.Credentials.UserName; credential.UserName = "wrongName"; credential.Password = "wrongPWD"; ICalculator calculator = channelFactory.CreateChannel(); try { calculator.Add(1, 2); } catch { Console.WriteLine("服务调用失败..."); } }
输出结果:
1: 服务调用成功...
2: 服务调用失败...