WCF分布式安全开发实践(2):传输安全模式之基本身份验证(Windows账户密码):Transport_Basic_WSHttpBinding

简介:
   今天继续WCF分布式安全开发实践(2):传输安全模式之基本身份验证(Windows账户密码):Transport_Basic_WSHttpBinding。在昨天的基础上进行扩展,我们加入对客户端身份的有效性的验证。本文介绍的内容主要是:主要是传输安全模式的Basic身份验证方式,基于WSHttpBinding绑定协议。主要内容:先介绍传输安全模式之Basic身份验证方式基本概念,然后是制作证书、SSL证书设置、服务端配置、客户端配置、总结.等部分。
  如果你学习过上一节: WCF分布式安全开发实践(1):传输安全模式之匿名客户端:Transport_None_WSHttpBinding .
那么本节内容对你来说就是在上一节的基础上扩展了一步,增加对客户端身份凭据的验证。
   首先我们来介绍一下什么是传输安全模式的基本身份验证。
【0】传输安全模式之基本身份验证:
       传输安全模式之基本身份验证需要服务器需要一个有效的可用于安全套接字层 (SSL) 的 X.509 证书,并且客户端必须信任此服务器证书。如果不信任此证书会导致建立SSL传输连接失败,因为客户端会认为服务端是一个非法的服务端,因而建立SSL安全套接层失败,这个相关的异常很多,大家很可能会遇到。此外,Web 服务已经有一个可以使用的 SSL 实现。
1.身份验证(服务器):提供证书,(使用 HTTPS) 
2.身份验证(客户端):提供用户名/密码
   WCF安全模式基本身份验证的架构如下:
     客户端建立SSL安全套接层以后,会使用商定的密码对消息签名,客户端使用证书加密数据,服务端使用证书解密数据,保证数据的安全和机密性,消息签名放置被篡改。这个链接是唯一的。通信结束以后会关闭连接。
   一下是制作和设置SSL证书的过程,和第一节一样,这里直接使用相同证书和端口。
【1】制作证书:
(1)使用makecert 工具:Microsoft Visual Studio 2008-->Visual Studio Tools-->Visual Studio 2008 命令提示行。
输入: makecert -sr localmachine -ss My -n CN=WCFServerPK -sky exchange -pe -r


输入: makecert -sr localmachine -ss My -n CN=WCFClientPK -sky exchange -pe -r。
-这里制作了连个证书,主要只使用一个WCFServerPK,可以到出密钥文件pfx,后续我们要导入到其他存储区,设置为信任的证书。WCFClientPK -是为以后文章准备的,也是可以设置为信任的证书。

 (2) 打开浏览器---->Internet 选项----->内容----->证书----->个人,默认是保存到当前用户CurrentUser,你会看到刚才制作的证书。这个可以查看部分证书,但是功能有限。我们还是使用控制台证书管理工具。
 (3)使用MMC建立证书控制单元查看证书的信息:
  开始--运行--MMC--控制台--添加删除单元--证书--当前用户和计算机各添加一个。能查看和管理CurrentUser和LocalMachine的证书。如图:
(4)导入证书到信任的人和信任的CA机构里。步骤如下:
    1.导出证书文件,带密钥的pfx文件。使用mmc,保存到桌面位置(方便查找)。这里记住你制作证书的密码。要使用。
    2.导入证书到信任的人。使用任务-导入向导--选择证书文件,导入即可。
    3.导入证书到信任的机构,使用任务-导入向导--选择证书文件,导入即可。这个证书就被信任了。
【2】SSL证书设置:
   下面我们来设置SSL端口证书,这个步骤很重要。不然客户端无法查找到WCF服务。
【2.1】查询SSL证书设置:
     需要为使用的端口SSL注册证书。Windows Server 2003 或 Windows XP,则使用 HttpCfg.exe 工具。Windows Server 2003 中已安装该工具。下载该工具 /Files/frank_xl/HttpcfgFrankXuLei.rar 。如果运行的是 Windows Vista,则使用已安装的 Netsh.exe 工具。在Windows\System32目录下。运行此工具需要命令窗口切换到相应工具解压缩目录下,我直接放置到D盘根目录。方便查找。
     (1)在 Windows Server 2003 或 Windows XP 中,通过  query  和  ssl  开关使用 HttpCfg.exe 工具查看当前端口配置,在命令窗口切换到HttpCfg在文件目录,你如下 面代码:
         httpcfg query ssl
  
  (2) Vista:
       netsh http show ss lcert
    查询SSL端口证书设置信息,如图:
【2.2】设置SSL证书:
    (1)在 Windows Server 2003 或 Windows XP:
       httpcfg set ssl -i 0.0.0.0:9001-h 9174185b2860b6d5ec3de133d5fcc4e1419b09e5
    (2)Vista:
       netsh http add sslcert ipport=0.0.0.0:9001 certhash=9174185b2860b6d5ec3de133d5fcc4e1419b09e5
  appid={111111111-2222-3333-4444-qqqqqqqqqqqqq} 。最后一个GUID.你可以随便编写一个。使用工具也可以。certhash 参数指定证书的指纹。ipport 参数指定 IP 地址和端口,功能类似于前述 Httpcfg.exe 工具的 -i 开关。appid 参数为可用于标识所属应用程序的 GUID。
 【2.3】删除SSL证书:
    (1)Windows Server 2003 和 Windows XP 中:
    httpcfg delete ssl -i 0.0.0.0:9001-h 9174185b2860b6d5ec3de133d5fcc4e1419b09e5
    (2)Vista:
    Netsh http delete sslcert ipport=0.0.0.0:9001。
【3】服务端配置:
    SSL端口证书配置完成以后,我们就要对WCF服务端进行配置,直接使用配置文件,这里简单。也可以使用代码来完成。
    (1)服务类定义:
     这里服务类就一个方法就是更具用户的name来打印调用时间,代码如下:
 //1.服务契约
    [ServiceContract(Namespace = "http://www.cnblogs.com/frank_xl/" )]
    
public interface
 IWCFService
    {
        
//操作契约

        [OperationContract]
        
string SayHello(string
 name);

    }
    
//2.服务类,继承接口。实现服务契约定义的操作

    public class  WCFService : IWCFService
    {
        
//实现接口定义的方法

        public string SayHello(string  name)
        {
            Console.WriteLine(
"Hello! {0},Calling at {1} "
, name,DateTime.Now.ToLongTimeString());
            
return "Hello! " +
 name;
        }
    }
    (2)传输安全模式配置:
       使用传输安全模式,采用客户端Basic身份验证策略。配置信息如下:
   <wsHttpBinding>
      
<binding name="BindingConfiguration">
        
<security mode="Transport">
          
<transport clientCredentialType="Basic"/>
        
</security>
      
</binding>
    
</wsHttpBinding>
   这个配置要应用到服务的终结点配置上。才会生效。
    (3)证书使用:
    在服务行为节点属性里配置使用证书WCFServerPK,这个服务器证书就是SSL证书。配置信息如下:
<serviceBehaviors>
        
<behavior name="WCFService.WCFServiceBehavior">
          
<serviceMetadata httpsGetEnabled="true" />
          
<serviceDebug includeExceptionDetailInFaults="false" />
          
<serviceCredentials>
              
<serviceCertificate  storeName="My"  x509FindType="FindBySubjectName" findValue="WCFServerPK" storeLocation="LocalMachine"/>
          
</serviceCredentials>
        
</behavior>
      
</serviceBehaviors>
【4】客户端配置:
    (1)引用元数据:
    因为服务的元数据交换节点启用了Https协议,我们在客户端项目添加元数据地址 https://computer:9001/mex查找服务信息的时候,会提示SSL证书信息,界面如下:
    这个证明我们的服务端证书设置已经起作用,而且是可信的。现在我们点击Yes。继续就会添加完毕服务引用。过程和普通的添加服务元数据引用一样,会产生客户端相关代码文件。输入NameSpace,等待完成即可。   
(2)测试代码:
    等待代码生成结束,我们这里就直接生成客户端代理类的实例来调用服务进行测试。代码简单如下:

                WCFClient.ClientProxy.WCFServiceClient wcfServiceProxyHttp 
= new WCFClient.ClientProxy.WCFServiceClient("WSHttpBinding_IWCFService" );
                
//通过代理调用SayHello服务

                string sName = "Frank Xu Lei Transport Basic WSHttpBinding" ;
                
string sResult = string
.Empty;
                //设置Windows用户和密码
                wcfServiceProxy.ClientCredentials.UserName.UserName = "Administrator";
                wcfServiceProxy.ClientCredentials.UserName.Password = "00000000";
                Util.SetCertificatePolicy();//强制信任证书。重写验证服务端证书的方法。

                sResult =  wcfServiceProxyHttp.SayHello(sName);
                Console.WriteLine(
"Returned Result is {0}", sResult);
    (4)测试结果:
    启动宿主程序,然后启动客户端程序,稍作等待,就会看到宿主打印的消息,正确调用成功,如图:
【5】总结
    这个就是WCF传输安全模式之基本身份验证方式的实现过程,看完整个文章是不是感觉WCF的安全实现相对简单了不少,没有以前想象的困难?其实这个代码与第一节与WCF传输安全之无身份验证方式相比就是增加了一个客户端用户名和密码的验证过程。WCF安全机制都是依赖现有的安全体系和框架来完成的。掌握了规律以后就很容易学习了。
   (1) 这里的难点还是在于证书的制作和安装,以及SSL设置上,如果你第一节已经实践了这个代码,这里就会轻松许多。
   (2)不能使用配置来设置用户名和密码。必须使用客户打端代码进行扩充以设置用户名和密码。
   (3)给出今天的参考代码,供大家参考:
/Files/frank_xl/2.1.WCFServiceSecurityDemoFrankXuLei_Transport_Basic_WSHttpBinding.rar
   大家有问题可以留言讨论~我继续准备这个系列的文章。

参考文章:
0.WCF分布式安全开发实践(10):消息安全模式之自定义用户名密码:Message_UserNamePassword_WSHttpBinding 
1.WCF分布式开发常见错误(22):The caller was not authenticated...如何在XP系统为WCF设置可信任的证书 
2.WCF分布式开发常见错误(21):unable to open its IChannelListener.分发器未能打开侦听器 
3.http://social.microsoft.com/Forums/zh-CN/wcfzhchs/thread/e1aa7bea-90d8-41e6-b91b-7addba44f8e3
4.WSE3.0构建Web服务安全(2):非对称加密、公钥、密钥、证书、签名的区别和联系以及X.509 证书的获得和管理,具体5.http://msdn.microsoft.com/library/chs/default.asp?url=/library/CHS/cptools/html/cpgrfcertificatecreationtoolmakecertexe.asp
6.Httpcfg 语法:http://technet.microsoft.com/zh-cn/library/cc781601(WS.10).aspx
7.安全套接字层(SSL)-安全套接字层(SSL)简介:http://www.hudong.com/wiki/%E5%AE%89%E5%85%A8%E5%A5%97%E6%8E%A5%E5%AD%97%E5%B1%82%28SSL%29#1
8.WCF分布式安全开发实践(1):传输安全模式之匿名客户端:Transport_None_WSHttpBinding 
9.http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms733775.aspx




 本文转自 frankxulei 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/frankxulei/320347,如需转载请自行联系原作者




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