ASP.NET 安全認證（三）： 用Form 表單認證實現單點登入

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“等了好久終於等到今天，寫了好久終於就快完結，但是網友的反應卻讓我有一些的傷心。盼了好久終於盼到今天，忍了好久終於把此文撰寫，那些受冷落的無奈早就無所謂，累也不說累”（歌詞《今天》新演繹）。看著人家的 Blog 文章的評論是一條接一條，再瞧瞧自己：“無人問津呐，真…無…奈……唉，沒人理我，還是回家吧。”“哎，還沒開始寫，怎麼就走了？回去幹什麼呢？”回去寫作業去啊，上回交待的課外作業你做了沒？（註：http://blog.csdn.net/cityhunter172/archive/2005/11/13/528463.aspx 在第二部分第六節布置的課外作業：此項目有兩部門使用，其中每個部門分別都有些特定的頁面僅供本部門使用者瀏覽使用，請問該如何使用 Web.config 達到效果？）

不知有多少人做了作業，其實答案並不難。只需要在驗證使用者名稱與密碼後，取得該使用者的部門名稱或部門代碼，把它作為判斷的依據就行了。最好不要用部門的數字ID，那樣不利於以後的維護。

有一個秘密，一般人我不告訴他。Web.config 中的 <location> 節點的path 屬性可以是一張具體頁面的相對 URL 路徑，如下：<location path ="ManageSys/Auditing.aspx">

好了，接下來就要揭開“比根目錄Web.config 的作用範圍還大的設定檔”之謎啦，它就是藏匿在 Windows 系統目錄下，支配整個 .Net Framework 配置的傳說中的Machine.config ！！下面請大家以熱烈的掌聲，歡迎我們這位神秘俠客的閃亮登場……

九、　　Machine.config

Machine.config ，性別不詳，年齡未知，家庭出身：XML。深藏於“雲深不知處”的作業系統目錄下的某某地方（註：C:\WINDOWS【或 WINNT 】\Microsoft.NET\Framework\v1.1.4322【或 v1.0.3705 】\CONFIG），控制著“更上一層樓”的 .NET Framework 的本機配置。接下來簡要的講解一下它的內容，以及它與 Web.config 的關係。

經過“松下問童子”，我們好不容易找到這位隱者，開啟一看，乖乖，足有 3700 多行！！“叫我怎麼能不難過，偶只想看看是啥結構，可內容實在是太多太繁瑣……”還記得偶經常對同事說的一句話麼：“辦法是人想出來的！”它不是有三千七百多行嗎，那我們就不管三七能否得出二十一啦，把它拷出來先。它不是 XML 出身嗎，那咱們就還其正身，重新命名為“machine.xml”。接著用 IE 瀏覽器將這位改頭換面的隱者開啟，把節點與注釋一一合攏。這回你看到了吧，是不是很有成就感？你要是想謝謝我，就讓我看到你在此文下面的評論吧。多多益善，呵呵。

Machine.config 與 Web.config 是啥關係？四個字 —— 父子關係。記得我在第二部分第五節講解 Web.config 作用範圍的時提到兩點 —— 繼承與覆蓋（詳見http://blog.csdn.net/cityhunter172/archive/2005/11/13/528463.aspx），在此也同樣適用。

1、  Machine.config 中的設定將作用於運行在原生所有網站及其虛擬目錄，遇到子目錄將一直繼承下去。

2、  Web.config 中的設定將覆蓋由 Machine.config 中繼承下來的對應的節點設定

說到這，再告訴大家一個秘密 —— “世上本無秘密，知道的人多了，便成了不是秘密的秘密！”

a、  Machine.config 中的 <system.web> 節點所有內容都能出現在項目根目錄下的 Web.config 中，也就是說能在 Web.config 中的內容已經在 Machine.config 中一一列出；

b、  其中 <system.web> 節點下的 <pages> 還能出現在頁面上，如： HTML 視圖下，在WebForm1.aspx 的第一行加上<pages> 的節點內容validateRequest="false" （此句意思是不對WebForm1.aspx頁面文字框輸入的值，是否包含 “<” “>” 等等具有危險性的代碼進行檢查，下一節將具體運用到）

<%@ Page language="c#" Codebehind="WebForm1.aspx.cs" AutoEventWireup="false" Inherits="FromTest.WebForm1" validateRequest="false"  %>

十、　　單點登入（Single Sign On）的前提條件

之前說了這麼多關於 Machine.config 的事，都是為了實現單點登入作鋪墊，那何為單點登入（Single Sign On）？從字面理解就是在一個地方登入，通常運用於 ASP.NET 分布式環境中（跨單個伺服器上的多個應用程式或在網路場中）的 Forms 身分識別驗證。打個比方，就好比現在 Sohu（搜狐） 與 Chinren（中國校友錄） 的做法，我在 Sohu 登入以後就不需要在 Chinaren 登入了。台灣與香港又把 Single Sign On 稱之為“單一登入”。

要想實現此功能，首要條件是需要一組用於加密與驗證加密的密鑰。它們位於 Machine.config 中，修改  <system.web> 節點下的 <machineKey> 節點屬性，如下：

   　　<machineKey firstKey="172" copyrightKey="Cityhunter172" validationKey="AD117F2F286CDCB15A9D1D4535E16DB0248026939**AUTHOR**CITYHUNTER172****WEBSITE**172*MEIBU*COM****MAILTO**CITYHUNTER172@126*COM*****F2F286CDCB15A9D1D4535E16DB0248026939" secondKey="meibu" decryptionKey="3C89AE62AD117F2F286CDCB15A9D1D4535E16DB0248026939" validation="SHA1" thirdKey="com" />

1、  validationKey 為用於驗證加密資料的密鑰。最小長度為 40 個字元（20 位元組），最大長度為 128 個字元（64 位元組）。

2、  decryptionKey 為用於加密資料的密鑰。長度只有 16 個字元（8 位元組）與 48 個字元（24 位元組）兩種。

3、  validation 為用資料驗證使用的加密類型。擁有“SHA1”“MD5”“3DES”三種方法

4、  大夥參照上述 <machineKey> 試著在WebForm1.aspx運行下列語句：

this.TextBox2.Text ="ht"+"tp"+"://"+firstKey+"."+secondKey +"."+thirdKey

大家在修改之前請先備份一下 Machine.config ，到時要是出錯可別怪我沒提醒你。以上密鑰並不是胡亂得來的，接下來向大家介紹產生密鑰的方法。

我們把上一節中提到的 WebForm1.aspx 拖入本項目的 Public 目錄下，再往頁面上拖入一個 TextMode=MultiLine 的TextBox3 與一個 Button 編寫按鈕事件與函數：

 　　private void Button1_Click(object sender, System.EventArgs e)

 　　{

      　　string decStr = this.CreateKeyString(int.Parse(this.TextBox1.Text));

      　　string valStr = this.CreateKeyString(int.Parse(this.TextBox2.Text));

      　　this.TextBox3.Text=string.Format("<machineKey validationKey=\"{0}\" decryptionKey=\"{1}\" validation=\"SHA1\"/>",valStr,decStr);

     }

 　　/// <summary>

 　　/// 產生加密型強隨機 Key 值

 　　/// </summary>

 　　/// <param name="i">Key 的有效長度：

 　　/// decryptionKey 的有效值為 8 或 24；

 　　/// validationKay 的有效值為 20 至 64

 　　/// </param>

 　　private string CreateKeyString(int i)

 　　{

      　　System.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider rng = new System.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider();  //加密隨機數產生器

      　　byte[] bt = new byte[i];

      　　rng.GetBytes(bt);//用加密型強隨機值序列填充位元組數組

      　　System.Text.StringBuilder str = new System.Text.StringBuilder();

      　　for(int j= 0;j<i;j++)

      　　{

           　　str.Append(string.Format("{0:X2}",bt[j])); //轉換成大寫的十六進位文本

      　　}

      　　return str.ToString();

 　　}

每次點擊按鈕產生密鑰都不同，大家不妨多點幾次。切換至 HTML 視圖，到WebForm1.aspx 第一行把 validateRequest="false" 去掉，然後再多點幾次 Button1試試，看看會有什麼效果，嘿嘿………

十一、　　單點登入（Single Sign On）的網站樣本

將上述 TextBox3 產生的文本，覆蓋Machine.config 中的，現在你的機器已經具備了單點登入的條件。大夥可以再建立一個項目 FormTest2 ，從 FormTest2 登入後直接輸入 FormTest 中的Default.aspx 的網址（http://localhost/FormTest/ Default.aspx），反之亦可。

下面結合執行個體講解：偶在山東每步科技網站申請了一個免費次層網域 172.meibu.com，並下載了每步的 4.0 版的動態網域名稱解析用戶端。現在使用 ADSL 拔號上網，也就是說我的電腦已經成了 Web 服務器，同時支援 SQL Server 、Oracle 空間高達 200 G 想怎麼弄就怎麼弄，夠牛吧，嘿嘿。布署上來的項目有環勝數位網站、許可權管理系統、IT 內部管理網，以上三個項目是偶一人全權開發的。所謂全權就是從資料庫預存程序寫到 .cs 代碼再到 javascript ，最後到美工都是偶一手搞定的。^_^ 我把這三個不相干的項目做成了單點登入的模式，加上整合網站的首頁面，共有四個地方可以進行登入。因為使用者 Table 的結構不同，因此只有一個入口能在進入後，在跳轉網站時不會出錯，那就是在整合頁面登入。

現在我想把環勝數位這個網站單獨脫離出來，而剩下的兩個網站繼續實現單點登入，該怎麼做呢？或者是我的 ASP.NET 的空間是租的，服務商肯定不可能讓我修改 Machine.config ,我又咋辦哩？“辦法是人想出來滴！！”，根據上述 Machine.config 與 Web.config 的關係，我們可以把 <machineKey> 節點放入項目根目錄下Web.config的 <system.web> 節點。如下：

1、  許可權管理系統項目的 Web.config 用於 Form 認證的設定

<machineKey validationKey="AD117F2F286CDCB15A9D1D4535E16DB0248026939**AUTHOR**CITYHUNTER172****WEBSITE**172*MEIBU*COM****MAILTO**CITYHUNTER172@126*COM*****F2F286CDCB15A9D1D4535E16DB0248026939" decryptionKey="3C89AE62AD117F2F286CDCB15A9D1D4535E16DB0248026939" validation="SHA1" />

<authentication mode="Forms">

<forms loginUrl="Login.aspx" name="172.MEIBU.COM_WARRANT"></forms>

</authentication>

<authorization><deny users="?"></deny></authorization>

2、  IT 內部管理網項目的 Web.config 用於 Form 認證的設定

<machineKey validationKey="AD117F2F286CDCB15A9D1D4535E16DB0248026939**AUTHOR**CITYHUNTER172****WEBSITE**172*MEIBU*COM****MAILTO**CITYHUNTER172@126*COM*****F2F286CDCB15A9D1D4535E16DB0248026939" decryptionKey="3C89AE62AD117F2F286CDCB15A9D1D4535E16DB0248026939" validation="SHA1" />

<authentication mode="Forms">

<forms loginUrl="Login.aspx" name="172.MEIBU.COM_IT"></forms>

</authentication>

<authorization><deny users="?"></deny></authorization>

       大家可能會迫不急待的去試一把，偶贊成這樣的做法，因為事實是檢驗真理的唯一辦法。你不去試著自己動手，光看我在這說是很難提高的。先別急，我已經知道你想說什麼，聽聽我慢慢向你解釋：

a)       兩個項目Web.cinfig的<machineKey> 節點確保以下幾個欄位完全一樣：validationKey 、decryptionKey 、validation

b)　　兩個項目的 Cookie 名稱必須相同，也就是 <forms> 中的 name 屬性，這裡我們把它統一為 name ="172.MEIBU.COM_PROJECT"

c)　　注意區分大小寫

在整合的過程中，我把遇到的問題向大夥說一下，以免你們走同樣的路。

1)　　首先應該是使用者管理的問題，把兩個項目的使用者整合在一起，可不是一件容易的事，原則是建立一個新的 Table 只存放帳號與密碼，用帳號做關聯，編寫觸發器，做到 Table 之間的同步；

2)　　不要指望兩個項目間用 Session 進行傳值，兩個應用程式的 Session 是無法共用的。網上有人曾把類庫（編譯後的 .dll 文檔）放入同一個 bin 檔案夾實現過 Session 共用，這樣的做法實際上是把兩個項目變相合并成一個應用程式，不是我們所想要的，理由很簡單：Sohu 與 Chinaren 的伺服器分處兩地該怎麼辦？

3)　　項目間的傳值，可用 Cookie 實現。在第一部分的第三節（http://blog.csdn.net/cityhunter172/archive/2005/11/06/524043.aspx）我們介紹了只要運行 System.Web.Security.FormsAuthentication.SetAuthCookie 方法即可實現登入，單點登入的實質就是含有身分識別驗證票的 Cookie 能在項目間共用。

接下來，有必要向大家介紹一下 Cookie 在 .Net 中的用法。

十二、　　Cookie 在 ASP.NET 中的用法

大家也許和我一樣，很少在 ASP.NET 中使用 Cookie ，傳參數呀，存變數呀，用的比較多的是 Session 或 ViewState 以及隱藏控制項，有的乾脆用“ ? ”的請求方式。

1、  Cookie 存放的目錄

Cookie 是存放在用戶端的東東，放在“Temporary Internet Files”目錄，所以說存在安全性的問題。大夥可通過以下方式找到具體位置：開啟控制台 → Internet 選項 → 常規 → Internet 臨時檔案 → 設定 → 即可看到“當前位置”，→ 點擊“查看檔案”將直接開啟該檔案夾，你也可以點擊“移動檔案夾”變更它所在的位置。參照下圖：

      2、  Cookie 的有效期間

從上圖我們可以清楚的看到每個 Cookie 文檔的“截止期”（即為有效期間）。在有效期間內，當登入電腦的使用者 Administrator 再次訪問 172.meibu.com 時，那麼 IE 就會在請求頁面的同時，連同上述的名稱為“Cookie:administrator@172.meibu.com”的Cookie 文檔內容一起發送給伺服器。

若該文檔包含多個 Cookie 的值時，截止期則以最後的失效期為準。

3、  Cookie 的類型

這裡我們按有效期間來分，分為兩種：

a) 　　即時型

指的是關閉瀏覽器（所有瀏覽 172.meibu.com 的 IE）後，Cookie 便失效，此類 Cookie 不會在“Temporary Internet Files”目錄出現。其實它也有截止期的，為“0001-01-01”

b)　　持久型

就是已指定具體“截止期”的，能夠在“Temporary Internet Files”目錄裡面找到的 Cookie

4、  Cookie 的內容

雙擊開啟“Cookie:administrator@172.meibu.com”，我們看到以下內容，如下圖：

     　　上圖中，“■”是分行符號，你若是要打破什麼鍋來問我到底是怎麼知道的話。我倒是會很樂意的告訴你：這就是經驗！偶從學習 C# 那刻起，就拿第一個 Windows 程式 —— 記事本 來開刀，儲存文檔時得來的經驗。

       所以伺服器讀出來的格式如下圖：

5、  在 ASP.NET 頁面發放 Cookie

發送上述 Cookie 的 .cs 代碼為：

      　　System.Web.HttpCookie ck = new HttpCookie("ckValue0");

      　　ck["Author"] ="CityHunter";

      　　ck.Expires = System.DateTime.Now.AddMinutes(10);//若不指定，則為即時型 Cookie

//ck.Path="/FormTest/ManageSys"; //設定 Cookie 的虛擬路徑，注意一定要以“/”開頭，否則為無效 Cookie ；請大家自行看一下它與在客房端的 Cookie 文檔“名稱”與 “網際網路位址”的關係

      　　Response.Cookies.Add(ck);

 

      　　ck = new HttpCookie("ckValue1"); //重新建立一個名為 ckValue1 的 Cookie

      　　ck.Expires = System.DateTime.Now.AddMinutes(20);   //即刻起 20 分鐘後失效

      　　ck["E_Mail"] ="cityhunter172@126.com"; 　　//設定 ckValue1 中的 E_Mail 值

      　　ck["PersonalWeb"] ="172.meibu.com";

     Response.Cookies.Add(ck);   //添加此 Cookie

6、  取回已發放 Cookie 的值

       Response.Write(Request.Cookies["ckValue0"]["Author"]+"<br>");//用不著說明了吧

       Response.Write(Request.Cookies["ckValue1"]["E_Mail"]+"<br>");

       Response.Write(Request.Cookies["ckValue1"]["PersonalWeb"]);

       好久沒有出作業啦（何出此言？），這第三篇呀，可是花了偶兩個星期的業餘時間調試、總結、撰寫哪，都說時光貴如金，不知我花的這些時間能換來多少銀子？換銀子，我看是沒指望啦，能得到閣下的一句評論，偶也滿足了。記住，你的評論就是偶繼續寫下去的動力。

       作業：給 Cookie 賦於以下值，怎樣得到它的正確值

      　　ck["str1"] ="2222";

      　　ck["str"] ="str0=11111&str1=223";

可以肯定的是Request.Cookies["ckValue1"]["str"] 得不到 “str0=11111&str1=223”這個字串，大家不妨試一下 Request.Cookies["ckValue1"]["str1"] 會得到意想不到的字串喲。

提示：使用 Server.UrlEncode()與Server.UrlDecode()

十三、　　發放永久性的驗證 Cookie

終於……終於……最後一個章節，驀然回首，洋洋洒洒十二章。沒想到年少時寫不完作文的偶，居然也能編出幾千餘字的文章來呀，不得不佩服偶自己呀！再回首，一大片暈倒的人……。永遠到底有多遠？永久究竟是多久？只有天知道。

大家登入 CSDN的時候是否留意到一個“2 周內不用再登入”的複選框，它又是怎麼做到的呢？大家是否曾遇到過這樣的困惑：在執行System.Web.Security.FormsAuthentication.SetAuthCookie 時明明已指定createPersistentCookie 為 true 為何關閉瀏覽器仍不能直接存取網站？下面我們就這個問題給大家解釋一下，且介紹如何手工建立身分識別驗證票並加入 Cookie 中。

     System.Web.Security.FormsAuthenticationTicket tk = new System.Web.Security.FormsAuthenticationTicket(

 　　1,         　　//指定版本號碼：可隨意指定

"Admin", //登入使用者名稱：對應 Web.config 中 <allow users="Admin" … /> 的 users 屬性

 　　System.DateTime.Now,   //發布時間

 　　System.DateTime.Now.AddYears(100),   //失效時間：100 年以後，夠永夠久了吧

false,   //是否為持久 Cookie：尚未發現有何用，至少目前偶還不知，下面會有說明

"測試使用者資料"//使用者資料：可用 ((System.Web.Security.FormsIdentity)User.Identity).Ticket.UserData 擷取

 　　);

string str = System.Web.Security.FormsAuthentication.Encrypt(tk);//加密身份驗票

      

     //聲明一個 Cookie，名稱為 Web.config 中 <forms name=".APSX" … /> 的 name 屬性，對應的值為身份驗票加密後的字串

     System.Web.HttpCookie ck = new HttpCookie(System.Web.Security.FormsAuthentication.FormsCookieName,str); 　　

      　　

     //指定 Cookie 為 Web.config 中 <forms path="/" … /> path 屬性，不指定則預設為“/”

     ck.Path=System.Web.Security.FormsAuthentication.FormsCookiePath; 

 

//此句非常重要，少了的話，就算此 Cookie 在身份驗票中指定為持久性 Cookie ，也只是即時型的 Cookie 關閉瀏覽器後就失效；因此上面我說：我是真的還不知在身份驗票中指定為持久性 Cookie 有何用。

     ck.Expires = System.DateTime.Now.AddYears(100);

Response.Cookies.Add(ck); //添加至客房端

後記

此系列文章共三部分，曆時一個月完成（2005-11-05 ~ 2005-12-06）。以上是我學習並用於實踐的一些經驗，在此拿出來與大家一起分享。代碼都是經過調試的，如有任何疑問，可在 CSDN 論壇（http://community.csdn.net/）找到我，我的 ID 是 cityhunter172 （可用此 ID 發短訊息給我），暱稱為 寒羽楓，歡迎大家批評指正。

另，發現有個別網站在轉載我的文章時，不僅刪了其中一些內容，最不能容忍的是沒有標明作者，更沒有找到出處。在此，再次希望大家在轉載時，請務必註明作者為“寒羽楓（cityhunter172）”，謝謝。