在实际应用中实现WCF用户密码认证
HelloC先生 2009-12-21
WCF框架是一款功能强大的分布式开发框架。对于初学者来说，可能其中有些功能不太熟悉。这需要我们在不断的实践中去慢慢研究这些功能。比如WCF用户密码认证的正确使用。
以前我们用WebService做分布式系统的时候，认证是个麻烦的问题，通常的做法是继承一个SoapHeader，把用户名和密码放到里面，每调用一个方法都要把用户名和密码传递给服务器端来验证 ，效率相当低，代码编写相当的麻烦，而且还不安全！
WCF支持多种认证技术，例如Windowns认证、X509证书、Issued Tokens、用户名密码认证等，在跨Windows域分布的系统中，用户名密码认证还是比较常用的，要实现用户名密码认证，就必须需要X509证书，为什么呢？因为我们需要X509证书这种非对称密钥技术来实现WCF在Message传递过程中的加密和解密，要不然用户名和密码就得在网络上明文传递！详细说明就是客户端把用户名和密码用公钥加密后传递给服务器端，服务器端再用自己的私钥来解密，然后传递给相应的验证程序来实现身份验证。
当然，做个测试程序就没有必要去申请一个X509数字签名证书了，微软提供了一个makecert.exe的命令专门用来生成测试使用的X509证书的，那我们就来建立一个测试用的证书，在cmd下输入以下命令：
makecert.exe -sr LocalMachine -ss My -a sha1 -n CN=MyServerCert -sky exchange –pe
这个命令的意思就是创建一个测试的X509证书，这个证书放在存储位置为'Localmachine'的'My'这个文件夹下，证书主题名字叫'MyServerCert'，需要更多关于makecert命令的信息请参考MSDN。
证书建立好了，我们就可以编写代码了，在VS2008下建立一个解决方案并在上面建立两个Web项目，一个是'Asp.net Web 应用程序'（客户端），一个是'WCF服务应用程序'（服务器端），我们先来编写服务器端代码，首先我们要编写自己的WCF用户密码认证逻辑，先要在WCF项目上添加引用'System.IdentityModel'然后我们建立一个新的类文件并继承自'System.IdentityModel.Selectors.UserNamePasswordValidator'，然后我们重写里面的'Validate'方法来实现用户名密码认证逻辑。代码如下；
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.IdentityModel.Selectors;
using System.IdentityModel.Tokens;
namespace ServerWcfService.CustomValidators
{
public class MyCustomValidator :
UserNamePasswordValidator
{
/// < summary>
/// Validates the user name and
password combination.
/// < /summary>
/// < param name="userName">
The user name.< /param>
/// < param name="password">
The password.< /param>
public override void Validate
(string userName, string password)
{
// validate arguments
if (string.IsNullOrEmpty(userName))
throw new ArgumentNullException("userName");
if (string.IsNullOrEmpty(password))
throw new ArgumentNullException("password");
// check if the user is not xiaozhuang
if (userName != "xiaozhuang" || password != "123456")
throw new SecurityTokenException("用户名或者密码错误！");
}
}
} 上面只是一个简单的WCF用户密码认证，实际应用中用户名和密码一般都保存在数据库中，如果验证不通过就抛出一个'SecurityTokenException'类型的异常；下一步我们需要配置一下服务端的webConfig文件，我的WebConfig文件Servicemodel配置节如下：
< system.serviceModel> < bindings> < wsHttpBinding> < binding name="mySecureBinding"> < security mode="Message"> < message clientCredentialType="UserName"/> < /security> < /binding> < /wsHttpBinding> < /bindings> < services> < service behaviorConfiguration= "ServerWcfService.Services.MySimple ServiceBehavior" name="ServerWcfService. Services.MySimpleService"> < endpoint address="" binding= "wsHttpBinding" contract="ServerWcfService. ServiceContracts.IMySimpleService" bindingConfiguration="mySecureBinding"> < identity> < dns value="MyServerCert"/> < /identity> < /endpoint> < endpoint address="mex" binding= "mexHttpBinding" contract="IMetadataExchange"/> < /service> < /services> < behaviors> < serviceBehaviors> < behavior name="ServerWcfService. Services.MySimpleServiceBehavior"> < serviceMetadata httpGetEnabled="true"/> < serviceDebug includeExceptionDetailInFaults="false"/> < serviceCredentials> < serviceCertificate findValue= "MyServerCert" x509FindType="FindBySubjectName" storeLocation="LocalMachine" storeName="My"/> < userNameAuthentication userNamePassword ValidationMode="Custom" customUserName PasswordValidatorType="ServerWcfService. CustomValidators.MyCustomValidator,ServerWcfService"/> < /serviceCredentials> < /behavior> < /serviceBehaviors> < /behaviors> < /system.serviceModel>
加粗的那些是我加上去的或者在默认上修改了的。Bindings节指定了客户端提供的认证类型为'username'并在endpoint节中指定bianding配置。在dns节中修改原来的localmachine为MyServerCert，当然你也可以修改为别的，这取决于你的证书主题名称是什么。也就是上面命令中的CN=MyServerCert，接下来我们加入在serviceCredentials配置节，并在里面配置两个小节，ServiceCertificate节中指定了我们的X509证书的位置，以用来加解密message，usernameAuthentication节中指定了我们自己的WCF用户密码认证逻辑。
Sorry，忘了一件事情，就是写一个测试的服务契约并实现，写法上和无认证的写法一样，如下
ServerWcfService.Service Contracts.IMySimpleService： [OperationContract] string PrintMessage (string message);
这样，服务端的代码编写和配置就完成了，生成项目测试一下，页面显示服务已生成成功。
接下来我们开始编写客户端代码，先在客户端引用刚才生成的WCF服务，然后编写客户端代码如下：
protected void btnPrint_Click(object
sender, EventArgs e)
{
TestWCFService.MySimpleServiceClient
client = new ClientWeb.TestWCFService.
MySimpleServiceClient();
client.ClientCredentials.UserName.
UserName = "xiaozhuang";
client.ClientCredentials.UserName.
Password = "123456";
lbMessage.Text = client.PrintMessage
(txtMessage.Text);
} 如果你有一个真正的X509证书，那么现在的WCF用户密码认证代码就可以正常运行了。但是很不幸，我们的证书是测试用的，我们运行的时候出错：'X.509 certificate CN=MyServerCert 链生成失败。所使用的证书具有无法验证的信任链。请替换该证书或更改 certificateValidationMode。已处理证书链，但是在不受信任提供程序信任的根证书中终止'，WCF无法验证测试证书的信任链，那我们要做的就是绕过这个信任验证，具体做法如下：
先要在Asp.net Web应用程序项目上添加引用'System.IdentityModel'然后我们建立一个新的类文件并继承自'System.IdentityModel.Selectors.X509CertificateValidator'，然后我们重写里面的'Validate'方法来实现我们自己的X509认证逻辑，代码如下：
using System;
using System.Configuration;
using System.IdentityModel.Selectors;
using System.IdentityModel.Tokens;
using System.Security.Cryptography.
X509Certificates;
namespace ClientWeb.CustomX509Validator
{
/// < summary>
/// Implements the validator for X509
certificates.
/// < /summary>
public class MyX509Validator:
X509CertificateValidator
{
/// < summary>
/// Validates a certificate.
/// < /summary>
/// < param name="certificate">
The certificate the validate.< /param>
public override void Validate
(X509Certificate2 certificate)
{
// validate argument
if (certificate == null)
throw new ArgumentNullException
("X509认证证书为空！");
// check if the name of the certifcate matches
if (certificate.SubjectName.Name !=
ConfigurationManager.AppSettings["CertName"])
throw new SecurityTokenValidationException(
"Certificated was not issued by thrusted issuer");
}
}
} 你可以把Validate方法里面留空让所有的认证都通过，也可以自己定义认证逻辑，如果认证失败，就抛出'SecurityTokenValidationException'的异常，然后我们配置一下客户端的webconfig让它使用我们自己的X509认证，增加以下的配置节，并在'endpoint'节中指定behaviorConfiguration="myClientBehavior"。
