.net中的认证(authentication)与授权(authorization)
注:这篇文章主要给新手看的,老手们可能会觉得没啥营养,就请绕过吧。
“认证”与“授权”是几乎所有系统中都会涉及的概念,通俗点讲:
认证(authentication) 就是 "判断用户有没有登录?",好比windows系统,没登录就无法使用(不管你是用Administrator或Guest用户,总之要先正确登录后,才能进入系统).
授权(authorization) 就是"用户登录后的身份/角色识别",好比"管理员用户"登录windows后,能安装软件、修改windows设置等所有操作,而Guest用户登录后,只有做有限的操作(比如安装软件就被禁止了).
.net中与"认证"对应的是IIdentity接口,而与"授权"对应的则是IPrincipal接口,这二个接口的定义均在命名空间System.Security.Principal中:
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using System;
using System.Runtime.InteropServices;
namespace System.Security.Principal
{
[ComVisible( true )]
public interface IIdentity
{
string AuthenticationType { get ; }
bool IsAuthenticated { get ; }
string Name { get ; }
}
}
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using System;
using System.Runtime.InteropServices;
namespace System.Security.Principal
{
[ComVisible( true )]
public interface IPrincipal
{
IIdentity Identity { get ; }
bool IsInRole( string role);
}
}
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应该注意到:IPrincipal接口中包含着一个只读的IIdentity,这也跟最开始提到的概念一致:识别身份的前提是先登录,只有登录成功后能进一步确认身份。
用Membership/Role做过asp.net开发的朋友们,看到这二个接口的定义,应该会觉得很眼熟,想想我们在Asp.Net页面中是如何判断用户是否登录以及角色的?
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protected void Page_Load( object sender, EventArgs e)
{
HttpContext ctx = HttpContext.Current;
if (ctx.User.Identity.IsAuthenticated && ctx.User.IsInRole( "管理员" ))
{
//管理员该做的事,就写在这里
}
else
{
//Hi,您不是管理员,别胡来!
}
}
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这段代码再熟悉不过了,没错!membership/role的原理就是基于这二个接口的,如果再对HttpContext.Current.User刨根问底,能发现下面的定义:
即:HttpContext.Current.User本身就是一个IPrincipal接口的实例。有了上面的预备知识,可以直奔主题了,先来一个Console控制台程序测试一下用法:
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using System;
using System.Security.Principal;
using System.Threading;
namespace ConsoleTest
{
class Program
{
static void Main( string [] args)
{
GenericIdentity _identity = new GenericIdentity( "chr" );
GenericPrincipal _principal = new GenericPrincipal(_identity, new string [] { "管理员" , "网站会员" });
Thread.CurrentPrincipal = _principal; //并非必需,但在winform程序中有很用(后面会提到)
string loginName = _principal.Identity.Name;
bool isLogin = _principal.Identity.IsAuthenticated;
bool isAdmin = _principal.IsInRole( "管理员" );
bool isWebUser = _principal.IsInRole( "网站会员" );
Console.WriteLine( "当前用户: {0}" , loginName);
Console.WriteLine( "是否已经登录? {0}" , isLogin);
Console.WriteLine( "是否管理员? {0}" , isAdmin);
Console.WriteLine( "是否网站会员? {0}" , isWebUser);
Console.Read();
}
}
}
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输出如下:
当前用户: chr
是否已经登录? True
是否管理员? True
是否网站会员? True
一切正常,没什么大不了,但Console默认只是一个单线程的程序,也没有丰富的GUI界面,所以...这个只不过是热身,看下接口定义的几个方法是否管用而已。
这二个接口同样也能用在Winform程序中,下面将创建一个WinForm应用,里面有二个窗口:Form1以及Form2,可以把Form1当成登录界面,而Form2则是程序主窗口,在很多管理软件中,主窗口都要求登录以后才能访问,我们就来模拟一下:
Form1的界面:
Form2更简单:(就一个只读的TextBox)
我想做的事情:在Form1上登录后,看看在Form2中,能否判断出用户已经登录,以及识别出身份。
Form1 中的代码:
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using System;
using System.Security.Principal;
using System.Threading;
using System.Windows.Forms;
namespace WinformTest
{
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
private void btnLogin_Click( object sender, EventArgs e)
{
if (txtUserName.Text.Trim() == "" ) {
MessageBox.Show( "请输入用户名!" );
txtUserName.Focus();
return ;
}
IIdentity _identity = new GenericIdentity(txtUserName.Text.Trim());
IPrincipal _principal = new GenericPrincipal(_identity, new string [] { "管理员" });
Thread.CurrentPrincipal = _principal; //将其附加到当前线程的CurrentPrincipal
MessageBox.Show( "登录成功!" );
}
private void btnShow_Click( object sender, EventArgs e)
{
( new Form2()).ShowDialog();
}
private void btnLogOut_Click( object sender, EventArgs e)
{
Thread.CurrentPrincipal = null ;
MessageBox.Show( "已经退出!" );
}
}
}
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Form2中的代码:
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using System;
using System.Security.Principal;
using System.Threading;
using System.Windows.Forms;
namespace WinformTest
{
public partial class Form2 : Form
{
public Form2()
{
InitializeComponent();
}
private void Form2_Load( object sender, EventArgs e)
{
IPrincipal _principal = Thread.CurrentPrincipal;
if (_principal.Identity.IsAuthenticated)
{
this .textBox1.Text = "您已经登录,当前用户:" + _principal.Identity.Name;
this .textBox1.Text += Environment.NewLine + "当前角色:" + (_principal.IsInRole( "管理员" ) ? "管理员" : "非管理员" );
}
else
{
this .textBox1.Text = "您还没有登录" ;
}
}
}
}
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测试一下:如果在未登录的情况下,直接点击"Show窗体2",结果如下
如果输入用户名,并点击"登录"后,再点击"Show窗体2",结果如下:
很理想!Form2中直接就能判断用户是否登录,以及当前登录用户的角色。这里有一个关键的细节:
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Thread.CurrentPrincipal = _principal; //将其附加到当前线程的CurrentPrincipal
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在Form1中,将登录后的_principal附加到当前线程的CurrentPrincipal,我们知道:每个程序不管它是不是多线程,总归是有一个默认的主线程的。所以只要把主线程的CurrentPrincipal与登录后的_principal关联起来后,其它任何窗体,都可以直接用它来做判断,如果判断通过,则可以这样或那样(包括创建多线程进行自己的处理),如果判断不通过,则可以拒绝继续操作。
Winform的问题解决了,再来考虑一下Webform,当然,你可以直接使用从Asp.Net2.0就支持的membership/role机制,但membership/role默认只支持sqlserver数据库(通过membership provider for oracle也可以支持oracle,但总有一些数据库不被支持,比如access、mysql、sqlite、db2等),假如你不想把用户名/密码这类信息保存在sqlserver中(甚至不想保存在数据库中,比如:xml),这时候就得开动脑筋了。
其实...就算不用membership/role,上面提到的这二个接口仍然是可以使用的,但有一个问题:winform中,IPrincipal接口的实例可以一直存储在内存中(直到程序退出),所以其它窗口就能继续访问它,以便做进一步的判断,但是在webform中,页面本身是无状态的,一旦服务器输出html到客户端浏览器后,客户端的页面就与服务器再无瓜葛了(你甚至可以离线浏览,前提是不刷新),那么最后的认证信息保存在什么地方呢?
答案就是客户端的浏览器Cookie!所以在WebForm中的做法稍有不同:
创建一个webApplication,里面新建4个页面:login.aspx,logout.aspx,default.aspx,gotoUrl.aspx,这四个页面的作用如下:
login.aspx : 登录页面
logout.aspx: 用来处理用户注销 (非必需,但建议把注销逻辑放在这里,以便任何需要注销的地方重复利用)
default.aspx: 登录完成后的显示页面
gotoUrl.aspx : 登录完成后,用来辅助做页面跳转的页面(非必需,但建议加上)
login.aspx代码:
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<%@ Page Language="C#" AutoEventWireup="true" CodeBehind="Login.aspx.cs" Inherits="LoginTest.Login" %>
<! DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
< html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
< head runat="server">
< title ></ title >
</ head >
< body >
< form id="form1" runat="server">
< table >
< tr >
< td >用户名:</ td >
< td >
< asp:TextBox ID="txtUserName" runat="server" style="width:200px"></ asp:TextBox ></ td >
</ tr >
< tr >
< td >密 码:</ td >
< td >
< asp:TextBox ID="txtPassword" runat="server" TextMode="Password" style="width:200px"></ asp:TextBox >
</ td >
</ tr >
< tr >
< td ></ td >
< td >
< asp:Button ID="Button1" runat="server" Text="登 录" onclick="Button1_Click" />
</ td >
</ tr >
</ table >
</ form >
</ body >
</ html >
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后置代码:
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using System;
using System.Web;
using System.Web.Security;
namespace LoginTest
{
public partial class Login : System.Web.UI.Page
{
protected void Page_Load( object sender, EventArgs e)
{
}
protected void Button1_Click( object sender, EventArgs e)
{
string user = this .txtUserName.Text; //读取用户名
string password = this .txtPassword.Text; //读取密码
if (ValidateUser(user, password) == true ) //ValidateUser方法用来验证用户合法性的
{
//建立表单验证票据
FormsAuthenticationTicket Ticket = new FormsAuthenticationTicket(1, user, DateTime.Now, DateTime.Now.AddMinutes(30), true , "管理员,会员" , "/" );
//使用webcongfi中定义的方式,加密序列化票据为字符串
string HashTicket = FormsAuthentication.Encrypt(Ticket);
//将加密后的票据转化成cookie
HttpCookie UserCookie = new HttpCookie(FormsAuthentication.FormsCookieName, HashTicket);
//添加到客户端cookie
Context.Response.Cookies.Add(UserCookie);
//登录成功后重定向
Response.Redirect( "GotoUrl.aspx?returnUrl=" + Server.UrlEncode( "Default.aspx" ));
}
else
{
//登录失败后的处理
}
}
/// <summary>
/// 验证用户名/密码是否正确
/// </summary>
/// <param name="userName"></param>
/// <param name="pwd"></param>
/// <returns></returns>
private bool ValidateUser( string userName, string pwd) {
return true ; //当然实际开发中,您可以到数据库里查询校验,这里只是示例而已
}
}
}
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GotoUrl.aspx:这个页面只是单纯的辅助跳转而已,所以aspx页面本身不用加什么代码,只需要在后置cs代码里简单处理一下
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using System;
namespace LoginTest
{
public partial class GotoUrl : System.Web.UI.Page
{
protected void Page_Load( object sender, EventArgs e)
{
string _returnUrl = Request[ "returnUrl" ];
if ( string .IsNullOrEmpty(_returnUrl))
{
_returnUrl = "~/default.aspx" ;
}
Response.Redirect(_returnUrl);
}
}
}
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接下来应该是Default.aspx了,这里只是演示,所以没有后置代码,判断的逻辑全写在default.aspx本身:
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<%@ Page Language="C#" AutoEventWireup="true" CodeBehind="Default.aspx.cs" Inherits="LoginTest.Default" %>
<! DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
< html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
< head runat="server">
< title ></ title >
</ head >
< body >
< form id="form1" runat="server">
< div >
<% if (User.Identity.IsAuthenticated)
{
Response.Write("< span style='color:red'>" + User.Identity.Name + "</ span >已登录!");
if (User.IsInRole("管理员"))
{
Response.Write(" 当前用户角色:管理员");
}
if (User.IsInRole("会员"))
{
Response.Write(",会员。");
}
Response.Write(" < a href='logout.aspx'>安全退出</ a >");
}
else
{
Response.Write("请先< a href='login.aspx'>登录</ a >");
}
%>
</ div >
</ form >
</ body >
</ html >
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最后一个是注销页面logout.aspx,类似的,这个页面本身只负责注销cookie票据,所以界面上没东西,只有后置代码:
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using System;
using System.Web.Security;
namespace LoginTest
{
public partial class Logout : System.Web.UI.Page
{
protected void Page_Load( object sender, EventArgs e)
{
FormsAuthentication.SignOut();
Response.Redirect( "default.aspx" );
}
}
}
|
如果您已经等不急的按下了F5想看下最终的结果,可能会令人失望:
咱还没登录呢,甚至连用户名,密码都没输入,咋会显示已登录?是不是想起了小沈阳的那句经典台词:为~什么呢?
这就是webform与winform不同的地方,asp.net默认的表单认证方式是Windows,所以程序一运行,asp.net就把windows当前的登录用户视为已经登录了,因此我们得改变asp.net的默认“傻帽”行为,修改web.config成下面这样:
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<? xml version="1.0"?>
< configuration >
< system.web >
< compilation debug="true" targetFramework="4.0" />
< authentication mode="Forms">
< forms
name=".ASPXAUTH"
loginUrl="login.aspx"
timeout="30"
path="/"
requireSSL="false"
domain="">
</ forms >
</ authentication >
</ system.web >
</ configuration >
|
哦,忘了告诉大家,我用的是asp.net 4.0,所以web.config显示十分简洁清爽。
ok,再来跑一下:
这回对了,点击“登录",转到login.aspx,然后在用户名里输入点啥(比如:"菩提树下的杨过"),然后会得到下面的结果:
认证已经成功了!但是好象还有点问题:并没有识别出身份!(即login.aspx.cs中代码指定的"管理员,会员"角色)
静下心来想想问题出在哪里?
在winform中,我们用
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IPrincipal _principal = new GenericPrincipal(_identity, new string [] { "管理员" });
Thread.CurrentPrincipal = _principal; //将其附加到当前线程的CurrentPrincipal
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给_principal授权为"管理员"(当然还能给它更多的角色),然后将其赋值为线程的CurrentPrincipal,所以就ok了,但是webform中并没有Thread.CurrentPrincipal,而且http本身又是无状态的,下一次http请求,根本无法记得上次请求时的状态(就好象每次http请求都是重新投胎一样,前世忘记得一干二净),幸好:微软为asp.net搞出一个上下文Context的概念,一个webApplication中,虽然http协议本身是无状态的,但是每个aspx页面被请求时,总会附带一个HttpContext上下文,可以用它来找回一些前世的记忆,而且文章最开头提到了 HttpContext.Current.User本身就是IPrincipal,这不就是Thread.CurrentPrincipal的变种么?
顺便再回忆一下Asp.Net的页面生命周期,每个AspX页面在请求认证时,都会触发Application_AuthenticateRequest事件,而这个事件是定义在Global.ascx中的,所以可以从这个入手:
新建一个Global.ascx,打开后置代码,内容如下:
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using System;
using System.Security.Principal;
using System.Web;
using System.Web.Security;
namespace LoginTest
{
public class Global : System.Web.HttpApplication
{
protected void Application_Start( object sender, EventArgs e)
{
}
protected void Session_Start( object sender, EventArgs e)
{
}
protected void Application_BeginRequest( object sender, EventArgs e)
{
}
/// <summary>
/// 每个aspx页面要求认证时被触发
/// </summary>
/// <param name="sender"></param>
/// <param name="e"></param>
protected void Application_AuthenticateRequest( object sender, EventArgs e)
{
HttpContext _ctx = HttpContext.Current;
if (_ctx.User != null )
{
if (_ctx.User.Identity.IsAuthenticated == true ) //认证成功的用户,才进行授权处理
{
FormsIdentity _Identity = (FormsIdentity)_ctx.User.Identity;
string [] Roles = _Identity.Ticket.UserData.Split( ',' ); //将角色字符串,即login.aspx.cs中的“管理员,会员”,变成数组
_ctx.User = new GenericPrincipal(_Identity, Roles); //将带有角色的信息,重新生成一个GenericPrincipal赋值给User,相当于winform中的Thread.CurrentPrincipal = _principal
}
}
}
protected void Application_Error( object sender, EventArgs e)
{
}
protected void Session_End( object sender, EventArgs e)
{
}
protected void Application_End( object sender, EventArgs e)
{
}
}
}
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再测试一下,结果总算正常了:
最后再帮.Net做点广告:.Net是一个平台,其中的很多技术是全平台通用的(不管是winform还是webform),强烈建议大家尽量向微软自带的标准模型靠拢,这样在多种不同类型的应用整合时,将非常方便,而且兼容性好,容易升级。
经常看见有人winform中登录用一种做法(比如设置一个全局的静态变量,判断用户是否已经登录),然后webform中又动不少脑筋想一种做法(比如自己建用户表,搞加密算法,然后用session做判断),假如以后这二种应用要整合起来,估计要费不少劲(当然,也有设计得很好,一开始就考虑到日后的扩展的,但是这种毕竟少数,而且相对而言,对程序员的要求比较高),但是如果大家都用文中所提的标准模型(IIdentity,IPrincipal),要整合这二种应用是非常方便的。
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