ASP.NET身份認(rèn)證基礎(chǔ)

在開始今天的內(nèi)容之前，我想有二個(gè)最基礎(chǔ)的問題首先要明確：

1. 如何判斷當(dāng)前請(qǐng)求是一個(gè)已登錄用戶發(fā)起的？

2. 如何獲取當(dāng)前登錄用戶的登錄名？

在標(biāo)準(zhǔn)的ASP.NET身份認(rèn)證方式中，上面二個(gè)問題的答案是：

1. 如果Request.IsAuthenticated為true，則表示是一個(gè)已登錄用戶。

2. 如果是一個(gè)已登錄用戶，訪問HttpContext.User.Identity.Name可獲取登錄名（都是實(shí)例屬性）。

接下來，本文將會(huì)圍繞上面二個(gè)問題展開，請(qǐng)繼續(xù)閱讀。

ASP.NET身份認(rèn)證過程

在ASP.NET中，整個(gè)身份認(rèn)證的過程其實(shí)可分為二個(gè)階段：認(rèn)證與授權(quán)。

1. 認(rèn)證階段：識(shí)別當(dāng)前請(qǐng)求的用戶是不是一個(gè)可識(shí)別（的已登錄）用戶。

2. 授權(quán)階段：是否允許當(dāng)前請(qǐng)求訪問指定的資源。

這二個(gè)階段在ASP.NET管線中用AuthenticateRequest和AuthorizeRequest事件來表示。

在認(rèn)證階段，ASP.NET會(huì)檢查當(dāng)前請(qǐng)求，根據(jù)web.config設(shè)置的認(rèn)證方式，嘗試構(gòu)造HttpContext.User對(duì)象供我們?cè)诤罄m(xù)的處理中使用。在授權(quán)階段，會(huì)檢查當(dāng)前請(qǐng)求所訪問的資源是否允許訪問，因?yàn)橛行┦鼙Ｗo(hù)的頁面資源可能要求特定的用戶或者用戶組才能訪問。所以，即使是一個(gè)已登錄用戶，也有可能會(huì)不能訪問某些頁面。當(dāng)發(fā)現(xiàn)用戶不能訪問某個(gè)頁面資源時(shí)，ASP.NET會(huì)將請(qǐng)求重定向到登錄頁面。

受保護(hù)的頁面與登錄頁面我們都可以在web.config中指定，具體方法可參考后文。

在ASP.NET中，F(xiàn)orms認(rèn)證是由FormsAuthenticationModule實(shí)現(xiàn)的，URL的授權(quán)檢查是由UrlAuthorizationModule實(shí)現(xiàn)的。

如何實(shí)現(xiàn)登錄與注銷

前面我介紹了可以使用Request.IsAuthenticated來判斷當(dāng)前用戶是不是一個(gè)已登錄用戶，那么這一過程又是如何實(shí)現(xiàn)的呢？

為了回答這個(gè)問題，我準(zhǔn)備了一個(gè)簡(jiǎn)單的示例頁面，代碼如下：

<fieldset><legend>用戶狀態(tài)</legend><form action="<%= Request.RawUrl %>" method="post"> 
 <% if( Request.IsAuthenticated ) { %> 
  當(dāng)前用戶已登錄，登錄名：<%= Context.User.Identity.Name.HtmlEncode() %> <br />    
  <input type="submit" name="Logon" value="退出" /> 
 <% } else { %> 
  <b>當(dāng)前用戶還未登錄。</b> 
 <% } %>    
</form></fieldset> 

頁面顯示效果如下：

根據(jù)前面的代碼，我想現(xiàn)在能看到這個(gè)頁面顯示也是正確的，是的，我目前還沒有登錄（根本還沒有實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能）。

下面我再加點(diǎn)代碼來實(shí)現(xiàn)用戶登錄。頁面代碼：

<fieldset><legend>普通登錄</legend><form action="<%= Request.RawUrl %>" method="post"> 
 登錄名：<input type="text" name="loginName" style="width: 200px" value="Fish" /> 
 <input type="submit" name="NormalLogin" value="登錄" /> 
</form></fieldset> 

現(xiàn)在頁面的顯示效果：

登錄與退出登錄的實(shí)現(xiàn)代碼：

public void Logon() 
{ 
 FormsAuthentication.SignOut(); 
} 
 
public void NormalLogin() 
{ 
 // ----------------------------------------------------------------- 
 // 注意：演示代碼為了簡(jiǎn)單，這里不檢查用戶名與密碼是否正確。 
 // ----------------------------------------------------------------- 
 
 string loginName = Request.Form["loginName"]; 
 if( string.IsNullOrEmpty(loginName) ) 
  return; 
  
 FormsAuthentication.SetAuthCookie(loginName, true); 
 
 TryRedirect(); 
} 

現(xiàn)在，我可試一下登錄功能。點(diǎn)擊登錄按鈕后，頁面的顯示效果如下：

從圖片的顯示可以看出，我前面寫的NormalLogin()方法確實(shí)可以實(shí)現(xiàn)用戶登錄。
當(dāng)然了，我也可以在此時(shí)點(diǎn)擊退出按鈕，那么就回到了圖片２的顯示。

寫到這里，我想有必要再來總結(jié)一下在ASP.NET中實(shí)現(xiàn)登錄與注銷的方法：

1. 登錄：調(diào)用FormsAuthentication.SetAuthCookie()方法，傳遞一個(gè)登錄名即可。

2. 注銷：調(diào)用FormsAuthentication.SignOut()方法。

保護(hù)受限制的頁面

在一個(gè)ASP.NET網(wǎng)站中，有些頁面會(huì)允許所有用戶訪問，包括一些未登錄用戶，但有些頁面則必須是已登錄用戶才能訪問，還有一些頁面可能會(huì)要求特定的用戶或者用戶組的成員才能訪問。這類頁面因此也可稱為【受限頁面】，它們一般代表著比較重要的頁面，包含一些重要的操作或功能。

為了保護(hù)受限制的頁面的訪問，ASP.NET提供了一種簡(jiǎn)單的方式：可以在web.config中指定受限資源允許哪些用戶或者用戶組（角色）的訪問，也可以設(shè)置為禁止訪問。

比如，網(wǎng)站有一個(gè)頁面：MyInfo.aspx，它要求訪問這個(gè)頁面的訪問者必須是一個(gè)已登錄用戶，那么可以在web.config中這樣配置：

<location path="MyInfo.aspx"> 
 <system.web> 
  <authorization> 
   <deny users="?"/> 
  </authorization> 
 </system.web> 
</location> 

為了方便，我可能會(huì)將一些管理相關(guān)的多個(gè)頁面放在Admin目錄中，顯然這些頁面只允許Admin用戶組的成員才可以訪問。對(duì)于這種情況，我們可以直接針對(duì)一個(gè)目錄設(shè)置訪問規(guī)則：

<location path="Admin"> 
 <system.web> 
  <authorization> 
   <allow roles="Admin"/> 
   <deny users="*"/> 
  </authorization> 
 </system.web> 
</location> 

這樣就不必一個(gè)一個(gè)頁面單獨(dú)設(shè)置了，還可以在目錄中創(chuàng)建一個(gè)web.config來指定目錄的訪問規(guī)則，請(qǐng)參考后面的示例。

在前面的示例中，有一點(diǎn)要特別注意的是：

1. allow和deny之間的順序一定不能寫錯(cuò)了，UrlAuthorizationModule將按這個(gè)順序依次判斷。

2. 如果某個(gè)資源只允許某類用戶訪問，那么最后的一條規(guī)則一定是 <deny users="*" />

在allow和deny的配置中，我們可以在一條規(guī)則中指定多個(gè)用戶：

1. 使用users屬性，值為逗號(hào)分隔的用戶名列表。

2. 使用roles屬性，值為逗號(hào)分隔的角色列表。

3. 問號(hào) (?) 表示匿名用戶。

4. 星號(hào) (*) 表示所有用戶。

登錄頁不能正常顯示的問題

有時(shí)候，我們可能要開發(fā)一個(gè)內(nèi)部使用的網(wǎng)站程序，這類網(wǎng)站程序要求 禁止匿名用戶的訪問，即：所有使用者必須先登錄才能訪問。因此，我們通常會(huì)在網(wǎng)站根目錄下的web.config中這樣設(shè)置：

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

對(duì)于我們的示例，我們也可以這樣設(shè)置。此時(shí)在瀏覽器打開頁面時(shí)，呈現(xiàn)效果如下：

從圖片中可以看出：頁面的樣式顯示不正確，最下邊還多出了一行文字。

這個(gè)頁面的完整代碼是這樣的（它引用了一個(gè)CSS文件和一個(gè)JS文件）：

<%@ Page Language="C#" CodeFile="Default.aspx.cs" Inherits="_Default" %> 
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"> 
<head> 
 <title>FormsAuthentication DEMO - http://www.cnblogs.com/fish-li/</title> 
 <link type="text/css" rel="Stylesheet" href="css/StyleSheet.css" /> 
</head> 
<body> 
 <fieldset><legend>普通登錄</legend><form action="<%= Request.RawUrl %>" method="post"> 
  登錄名：<input type="text" name="loginName" style="width: 200px" value="Fish" /> 
  <input type="submit" name="NormalLogin" value="登錄" /> 
 </form></fieldset>  
  
 <fieldset><legend>用戶狀態(tài)</legend><form action="<%= Request.RawUrl %>" method="post"> 
  <% if( Request.IsAuthenticated ) { %> 
   當(dāng)前用戶已登錄，登錄名：<%= Context.User.Identity.Name.HtmlEncode() %> <br /> 
    
   <% var user = Context.User as MyFormsPrincipal<UserInfo>; %> 
   <% if( user != null ) { %> 
    <%= user.UserData.ToString().HtmlEncode() %> 
   <% } %> 
    
   <input type="submit" name="Logon" value="退出" /> 
  <% } else { %> 
   <b>當(dāng)前用戶還未登錄。</b> 
  <% } %>    
 </form></fieldset>  
  
 <p id="hideText"><i>不應(yīng)該顯示的文字</i></p> 
 <script type="text/javascript" src="js/JScript.js"></script> 
</body> 
</html> 

頁面最后一行文字平時(shí)不顯示是因?yàn)镴Script.js中有以下代碼：

document.getElementById("hideText").setAttribute("style", "display: none"); 

這段JS代碼能做什么，我想就不用再解釋了。雖然這段JS代碼沒什么價(jià)值，但我主要是想演示在登錄頁面中引用JS的場(chǎng)景。

根據(jù)前面圖片，我們可以猜測(cè)到：應(yīng)該是CSS和JS文件沒有正確加載造成的。為了確認(rèn)就是這樣原因，我們可以打開FireBug再來看一下頁面加載情況：

根據(jù)FireBug提供的線索我們可以分析出，頁面在訪問CSS, JS文件時(shí)，其實(shí)是被重定向到登錄頁面了，因此獲得的結(jié)果肯定也是無意義的，所以就造成了登錄頁的顯示不正確。

還記得【授權(quán)】嗎？
是的，現(xiàn)在就是由于我們?cè)趙eb.config中設(shè)置了不允許匿名用戶訪問，因此，所有的資源也就不允許匿名用戶訪問了，包括登錄頁所引用的CSS, JS文件。當(dāng)授權(quán)檢查失敗時(shí)，請(qǐng)求會(huì)被重定向到登錄頁面，所以，登錄頁本身所引用的CSS, JS文件最后得到的響應(yīng)內(nèi)容其實(shí)是登錄頁的HTML代碼，最終導(dǎo)致它們不能發(fā)揮作用，表現(xiàn)為登錄頁的樣式顯示不正確，以及引用的JS文件也不起作用。

不過，有一點(diǎn)比較奇怪：為什么訪問登錄頁面時(shí)，沒有發(fā)生重定向呢？

原因是這樣的：在ASP.NET內(nèi)部，當(dāng)發(fā)現(xiàn)是在訪問登錄面時(shí)，會(huì)設(shè)置HttpContext.SkipAuthorization = true （其實(shí)是一個(gè)內(nèi)部調(diào)用），這樣的設(shè)置會(huì)告訴后面的授權(quán)檢查模塊：跳過這次請(qǐng)求的授權(quán)檢查。 因此，登錄頁總是允許所有用戶訪問，但是CSS文件以及JS文件是在另外的請(qǐng)求中發(fā)生的，那些請(qǐng)求并不會(huì)要跳過授權(quán)模塊的檢查。

為了解決登錄頁不能正確顯示的問題，我們可以這樣處理：

1. 在網(wǎng)站根目錄中的web.config中設(shè)置登錄頁所引用的JS, CSS文件都允許匿名訪問。

2. 也可以直接針對(duì)JS, CSS目錄設(shè)置為允許匿名用戶訪問。

3. 還可以在CSS, JS目錄中創(chuàng)建一個(gè)web.config文件來配置對(duì)應(yīng)目錄的授權(quán)規(guī)則?？蓞⒖家韵聎eb.config文件：

<?xml version="1.0"?> 
<configuration> 
 <system.web> 
  <authorization> 
   <allow users="*"/> 
  </authorization> 
 </system.web> 
</configuration> 

第三種做法可以不修改網(wǎng)站根目錄下的web.config文件。

注意：在IIS中看到的情況就和在Visual Studio中看到的結(jié)果就不一樣了。 因?yàn)?，像js, css, image這類文件屬于靜態(tài)資源文件，IIS能直接處理，不需要交給ASP.NET來響應(yīng)，因此就不會(huì)發(fā)生授權(quán)檢查失敗，所以，如果這類網(wǎng)站部署在IIS中，看到的結(jié)果又是正常的。

認(rèn)識(shí)Forms身份認(rèn)證

前面我演示了如何用代碼實(shí)現(xiàn)登錄與注銷的過程，下面再來看一下登錄時(shí)，ASP.NET到底做了些什么事情，它是如何知道當(dāng)前請(qǐng)求是一個(gè)已登錄用戶的？

在繼續(xù)探索這個(gè)問題前，我想有必要來了解一下HTTP協(xié)議的一些特點(diǎn)。

HTTP是一個(gè)無狀態(tài)的協(xié)議，無狀態(tài)的意思可以理解為： WEB服務(wù)器在處理所有傳入請(qǐng)求時(shí)，根本就不知道某個(gè)請(qǐng)求是否是一個(gè)用戶的第一次請(qǐng)求與后續(xù)請(qǐng)求，或者是另一個(gè)用戶的請(qǐng)求。 WEB服務(wù)器每次在處理請(qǐng)求時(shí)，都會(huì)按照用戶所訪問的資源所對(duì)應(yīng)的處理代碼，從頭到尾執(zhí)行一遍，然后輸出響應(yīng)內(nèi)容， WEB服務(wù)器根本不會(huì)記住已處理了哪些用戶的請(qǐng)求，因此，我們通常說HTTP協(xié)議是無狀態(tài)的。

雖然HTTP協(xié)議與WEB服務(wù)器是無狀態(tài)，但我們的業(yè)務(wù)需求卻要求有狀態(tài)，典型的就是用戶登錄，在這種業(yè)務(wù)需求中，要求WEB服務(wù)器端能區(qū)分某個(gè)請(qǐng)求是不是一個(gè)已登錄用戶發(fā)起的，或者當(dāng)前請(qǐng)求是哪個(gè)用戶發(fā)出的。在開發(fā)WEB應(yīng)用程序時(shí)，我們通常會(huì)使用Cookie來保存一些簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)供服務(wù)端維持必要的狀態(tài)。既然這是個(gè)通常的做法，那我們現(xiàn)在就來看一下現(xiàn)在頁面的Cookie使用情況吧，以下是我用FireFox所看到的Cookie列表：

這個(gè)名字：LoginCookieName，是我在web.config中指定的：

<authentication mode="Forms" > 
 <forms cookieless="UseCookies" name="LoginCookieName" loginUrl="~/Default.aspx"></forms> 
</authentication> 

在這段配置中，我不僅指定的登錄狀態(tài)的Cookie名，還指定了身份驗(yàn)證模式，以及Cookie的使用方式。

為了判斷這個(gè)Cookie是否與登錄狀態(tài)有關(guān)，我們可以在瀏覽器提供的界面刪除它，然后刷新頁面，此時(shí)頁面的顯示效果如下：

此時(shí)，頁面顯示當(dāng)前用戶沒有登錄。

為了確認(rèn)這個(gè)Cookie與登錄狀態(tài)有關(guān)，我們可以重新登錄，然后再退出登錄。
發(fā)現(xiàn)只要是頁面顯示當(dāng)前用戶未登錄時(shí)，這個(gè)Cookie就不會(huì)存在。

事實(shí)上，通過SetAuthCookie這個(gè)方法名，我們也可以猜得出這個(gè)操作會(huì)寫一個(gè)Cookie。
注意：本文不討論無Cookie模式的Forms登錄。

從前面的截圖我們可以看出：雖然當(dāng)前用戶名是 Fish ，但是，Cookie的值是一串亂碼樣的字符串。
由于安全性的考慮，ASP.NET對(duì)Cookie做過加密處理了，這樣可以防止惡意用戶構(gòu)造Cookie繞過登錄機(jī)制來模擬登錄用戶。如果想知道這串加密字符串是如何得到的，那么請(qǐng)參考后文。

小結(jié)：

1. Forms身份認(rèn)證是在web.config中指定的，我們還可以設(shè)置Forms身份認(rèn)證的其它配置參數(shù)。

2. Forms身份認(rèn)證的登錄狀態(tài)是通過Cookie來維持的。

3. Forms身份認(rèn)證的登錄Cookie是加密的。

理解Forms身份認(rèn)證

經(jīng)過前面的Cookie分析，我們可以發(fā)現(xiàn)Cookie的值是一串加密后的字符串，現(xiàn)在我們就來分析這個(gè)加密過程以及Cookie對(duì)于身份認(rèn)證的作用。

登錄的操作通常會(huì)檢查用戶提供的用戶名和密碼，因此登錄狀態(tài)也必須具有足夠高的安全性。在Forms身份認(rèn)證中，由于登錄狀態(tài)是保存在Cookie中，而Cookie又會(huì)保存到客戶端，因此，為了保證登錄狀態(tài)不被惡意用戶偽造， ASP.NET采用了加密的方式保存登錄狀態(tài)。為了實(shí)現(xiàn)安全性，ASP.NET采用【Forms身份驗(yàn)證憑據(jù)】（即FormsAuthenticationTicket對(duì)象）來表示一個(gè)Forms登錄用戶，加密與解密由FormsAuthentication的Encrypt與Decrypt的方法來實(shí)現(xiàn)。

用戶登錄的過程大致是這樣的：

1. 檢查用戶提交的登錄名和密碼是否正確。

2. 根據(jù)登錄名創(chuàng)建一個(gè)FormsAuthenticationTicket對(duì)象。

3. 調(diào)用FormsAuthentication.Encrypt()加密。

4. 根據(jù)加密結(jié)果創(chuàng)建登錄Cookie，并寫入Response。

在登錄驗(yàn)證結(jié)束后，一般會(huì)產(chǎn)生重定向操作，那么后面的每次請(qǐng)求將帶上前面產(chǎn)生的加密Cookie，供服務(wù)器來驗(yàn)證每次請(qǐng)求的登錄狀態(tài)。

每次請(qǐng)求時(shí)的（認(rèn)證）處理過程如下：

1. FormsAuthenticationModule嘗試讀取登錄Cookie。

2. 從Cookie中解析出FormsAuthenticationTicket對(duì)象。過期的對(duì)象將被忽略。

3. 根據(jù)FormsAuthenticationTicket對(duì)象構(gòu)造FormsIdentity對(duì)象并設(shè)置HttpContext.Usre

4. UrlAuthorizationModule執(zhí)行授權(quán)檢查。

在登錄與認(rèn)證的實(shí)現(xiàn)中，F(xiàn)ormsAuthenticationTicket和FormsAuthentication是二個(gè)核心的類型，前者可以認(rèn)為是一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，后者可認(rèn)為是處理前者的工具類。

UrlAuthorizationModule是一個(gè)授權(quán)檢查模塊，其實(shí)它與登錄認(rèn)證的關(guān)系較為獨(dú)立，因此，如果我們不使用這種基于用戶名與用戶組的授權(quán)檢查，也可以禁用這個(gè)模塊。

由于Cookie本身有過期的特點(diǎn)，然而為了安全，F(xiàn)ormsAuthenticationTicket也支持過期策略，不過，ASP.NET的默認(rèn)設(shè)置支持FormsAuthenticationTicket的可調(diào)過期行為，即：slidingExpiration=true 。這二者任何一個(gè)過期時(shí)，都將導(dǎo)致登錄狀態(tài)無效。

FormsAuthenticationTicket的可調(diào)過期的主要判斷邏輯由FormsAuthentication.RenewTicketIfOld方法實(shí)現(xiàn)，代碼如下：

public static FormsAuthenticationTicket RenewTicketIfOld(FormsAuthenticationTicket tOld) 
{ 
 // 這段代碼是意思是：當(dāng)指定的超時(shí)時(shí)間逝去大半時(shí)將更新FormsAuthenticationTicket對(duì)象。 
 
 if( tOld == null ) 
  return null; 
  
 DateTime now = DateTime.Now; 
 TimeSpan span = (TimeSpan)(now - tOld.IssueDate); 
 TimeSpan span2 = (TimeSpan)(tOld.Expiration - now); 
 if( span2 > span ) 
  return tOld; 
  
 return new FormsAuthenticationTicket(tOld.Version, tOld.Name, 
  now, now + (tOld.Expiration - tOld.IssueDate), 
  tOld.IsPersistent, tOld.UserData, tOld.CookiePath); 
} 
Request.IsAuthenticated可以告訴我們當(dāng)前請(qǐng)求是否已經(jīng)過身份驗(yàn)證，我們來看一下這個(gè)屬性是如何實(shí)現(xiàn)的：

public bool IsAuthenticated 
{ 
 get 
 { 
  return (((this._context.User != null) 
   && (this._context.User.Identity != null)) 
   && this._context.User.Identity.IsAuthenticated); 
 } 
} 

從代碼可以看出，它的返回結(jié)果基本上來源于對(duì)Context.User的判斷。
另外，由于User和Identity都是二個(gè)接口類型的屬性，因此，不同的實(shí)現(xiàn)方式對(duì)返回值也有影響。

由于可能會(huì)經(jīng)常使用HttpContext.User這個(gè)實(shí)例屬性，為了讓它能正常使用， DefaultAuthenticationModule會(huì)在ASP.NET管線的PostAuthenticateRequest事件中檢查此屬性是否為null，如果它為null，DefaultAuthenticationModule會(huì)給它一個(gè)默認(rèn)的GenericPrincipal對(duì)象，此對(duì)象指示一個(gè)未登錄的用戶。

我認(rèn)為ASP.NET的身份認(rèn)證的最核心部分其實(shí)就是HttpContext.User這個(gè)屬性所指向的對(duì)象。為了更好了理解Forms身份認(rèn)證，我認(rèn)為自己重新實(shí)現(xiàn)User這個(gè)對(duì)象的接口會(huì)有較好的幫助。

實(shí)現(xiàn)自定義的身份認(rèn)證標(biāo)識(shí)

前面演示了最簡(jiǎn)單的ASP.NET Forms身份認(rèn)證的實(shí)現(xiàn)方法，即：直接調(diào)用SetAuthCookie方法。不過調(diào)用這個(gè)方法，只能傳遞一個(gè)登錄名。但是有時(shí)候?yàn)榱朔奖愫罄m(xù)的請(qǐng)求處理，還需要保存一些與登錄名相關(guān)的額外信息。雖然知道ASP.NET使用Cookie來保存登錄名狀態(tài)信息，我們也可以直接將前面所說的額外信息直接保存在Cookie中，但是考慮安全性，我們還需要設(shè)計(jì)一些加密方法，而且還需要考慮這些額外信息保存在哪里才能方便使用，并還要考慮隨登錄與注銷同步修改。因此，實(shí)現(xiàn)這些操作還是有點(diǎn)繁瑣的。

為了保存與登錄名相關(guān)的額外的用戶信息，我認(rèn)為實(shí)現(xiàn)自定義的身份認(rèn)證標(biāo)識(shí)（HttpContext.User實(shí)例）是個(gè)容易的解決方法。
理解這個(gè)方法也會(huì)讓我們對(duì)Forms身份認(rèn)證有著更清楚地認(rèn)識(shí)。

這個(gè)方法的核心是（分為二個(gè)子過程）：

1. 在登錄時(shí)，創(chuàng)建自定義的FormsAuthenticationTicket對(duì)象，它包含了用戶信息。

2. 加密FormsAuthenticationTicket對(duì)象。

3. 創(chuàng)建登錄Cookie，它將包含F(xiàn)ormsAuthenticationTicket對(duì)象加密后的結(jié)果。

4. 在管線的早期階段，讀取登錄Cookie，如果有，則解密。

5. 從解密后的FormsAuthenticationTicket對(duì)象中還原我們保存的用戶信息。

6. 設(shè)置HttpContext.User為我們自定義的對(duì)象。

現(xiàn)在，我們還是來看一下HttpContext.User這個(gè)屬性的定義：

// 為當(dāng)前 HTTP 請(qǐng)求獲取或設(shè)置安全信息。 
// 
// 返回結(jié)果: 
//  當(dāng)前 HTTP 請(qǐng)求的安全信息。 
public IPrincipal User { get; set; } 

由于這個(gè)屬性只是個(gè)接口類型，因此，我們也可以自己實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口。

考慮到更好的通用性：不同的項(xiàng)目可能要求接受不同的用戶信息類型。所以，我定義了一個(gè)泛型類。

public class MyFormsPrincipal<TUserData> : IPrincipal 
 where TUserData : class, new() 
{ 
 private IIdentity _identity; 
 private TUserData _userData; 
 
 public MyFormsPrincipal(FormsAuthenticationTicket ticket, TUserData userData) 
 { 
  if( ticket == null ) 
   throw new ArgumentNullException("ticket"); 
  if( userData == null ) 
   throw new ArgumentNullException("userData"); 
 
  _identity = new FormsIdentity(ticket); 
  _userData = userData; 
 } 
  
 public TUserData UserData 
 { 
  get { return _userData; } 
 } 
 
 public IIdentity Identity 
 { 
  get { return _identity; } 
 } 
 
 public bool IsInRole(string role) 
 { 
  // 把判斷用戶組的操作留給UserData去實(shí)現(xiàn)。 
 
  IPrincipal principal = _userData as IPrincipal; 
  if( principal == null ) 
   throw new NotImplementedException(); 
  else 
   return principal.IsInRole(role); 
 } 

與之配套使用的用戶信息的類型定義如下（可以根據(jù)實(shí)際情況來定義）：

public class UserInfo : IPrincipal 
{ 
 public int UserId; 
 public int GroupId; 
 public string UserName; 
  
 // 如果還有其它的用戶信息，可以繼續(xù)添加。 
 
 public override string ToString() 
 { 
  return string.Format("UserId: {0}, GroupId: {1}, UserName: {2}, IsAdmin: {3}", 
   UserId, GroupId, UserName, IsInRole("Admin")); 
 } 
 
 #region IPrincipal Members 
 
 [ScriptIgnore] 
 public IIdentity Identity 
 { 
  get { throw new NotImplementedException(); } 
 } 
 
 public bool IsInRole(string role) 
 { 
  if( string.Compare(role, "Admin", true) == 0 ) 
   return GroupId == 1; 
  else 
   return GroupId > 0; 
 } 
 
 #endregion 
} 

注意：表示用戶信息的類型并不要求一定要實(shí)現(xiàn)IPrincipal接口，如果不需要用戶組的判斷，可以不實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口。

登錄時(shí)需要調(diào)用的方法（定義在MyFormsPrincipal類型中）：

/// <summary> 
/// 執(zhí)行用戶登錄操作 
/// </summary> 
/// <param name="loginName">登錄名</param> 
/// <param name="userData">與登錄名相關(guān)的用戶信息</param> 
/// <param name="expiration">登錄Cookie的過期時(shí)間，單位：分鐘。</param> 
public static void SignIn(string loginName, TUserData userData, int expiration) 
{ 
 if( string.IsNullOrEmpty(loginName) ) 
  throw new ArgumentNullException("loginName"); 
 if( userData == null ) 
  throw new ArgumentNullException("userData"); 
 
 // 1. 把需要保存的用戶數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成一個(gè)字符串。 
 string data = null; 
 if( userData != null ) 
  data = (new JavaScriptSerializer()).Serialize(userData); 
 
 
 // 2. 創(chuàng)建一個(gè)FormsAuthenticationTicket，它包含登錄名以及額外的用戶數(shù)據(jù)。 
 FormsAuthenticationTicket ticket = new FormsAuthenticationTicket( 
  2, loginName, DateTime.Now, DateTime.Now.AddDays(1), true, data); 
 
 
 // 3. 加密Ticket，變成一個(gè)加密的字符串。 
 string cookieValue = FormsAuthentication.Encrypt(ticket); 
 
 
 // 4. 根據(jù)加密結(jié)果創(chuàng)建登錄Cookie 
 HttpCookie cookie = new HttpCookie(FormsAuthentication.FormsCookieName, cookieValue); 
 cookie.HttpOnly = true; 
 cookie.Secure = FormsAuthentication.RequireSSL; 
 cookie.Domain = FormsAuthentication.CookieDomain; 
 cookie.Path = FormsAuthentication.FormsCookiePath; 
 if( expiration > 0 ) 
  cookie.Expires = DateTime.Now.AddMinutes(expiration); 
 
 HttpContext context = HttpContext.Current; 
 if( context == null ) 
  throw new InvalidOperationException(); 
 
 // 5. 寫登錄Cookie 
 context.Response.Cookies.Remove(cookie.Name); 
 context.Response.Cookies.Add(cookie); 
} 

這里有必要再補(bǔ)充一下：登錄狀態(tài)是有過期限制的。Cookie有 有效期，F(xiàn)ormsAuthenticationTicket對(duì)象也有 有效期。這二者任何一個(gè)過期時(shí)，都將導(dǎo)致登錄狀態(tài)無效。按照默認(rèn)設(shè)置，F(xiàn)ormsAuthenticationModule將采用slidingExpiration=true的策略來處理FormsAuthenticationTicket過期問題。

登錄頁面代碼：

<fieldset><legend>包含【用戶信息】的自定義登錄</legend> <form action="<%= Request.RawUrl %>" method="post"> 
 <table border="0"> 
 <tr><td>登錄名：</td> 
  <td><input type="text" name="loginName" style="width: 200px" value="Fish" /></td></tr> 
 <tr><td>UserId：</td> 
  <td><input type="text" name="UserId" style="width: 200px" value="78" /></td></tr> 
 <tr><td>GroupId：</td> 
  <td><input type="text" name="GroupId" style="width: 200px" /> 
  1表示管理員用戶 
  </td></tr> 
 <tr><td>用戶全名：</td> 
  <td><input type="text" name="UserName" style="width: 200px" value="Fish Li" /></td></tr> 
 </table>  
 <input type="submit" name="CustomizeLogin" value="登錄" /> 
</form></fieldset> 

登錄處理代碼：

public void CustomizeLogin() 
{ 
 // ----------------------------------------------------------------- 
 // 注意：演示代碼為了簡(jiǎn)單，這里不檢查用戶名與密碼是否正確。 
 // ----------------------------------------------------------------- 
 
 string loginName = Request.Form["loginName"]; 
 if( string.IsNullOrEmpty(loginName) ) 
  return; 
 
 
 UserInfo userinfo = new UserInfo(); 
 int.TryParse(Request.Form["UserId"], out userinfo.UserId); 
 int.TryParse(Request.Form["GroupId"], out userinfo.GroupId); 
 userinfo.UserName = Request.Form["UserName"]; 
 
 // 登錄狀態(tài)100分鐘內(nèi)有效 
 MyFormsPrincipal<UserInfo>.SignIn(loginName, userinfo, 100); 
 
 TryRedirect(); 
} 

顯示用戶信息的頁面代碼：

<fieldset><legend>用戶狀態(tài)</legend><form action="<%= Request.RawUrl %>" method="post"> 
 <% if( Request.IsAuthenticated ) { %> 
  當(dāng)前用戶已登錄，登錄名：<%= Context.User.Identity.Name.HtmlEncode() %> <br /> 
   
  <% var user = Context.User as MyFormsPrincipal<UserInfo>; %> 
  <% if( user != null ) { %> 
   <%= user.UserData.ToString().HtmlEncode() %> 
  <% } %> 
   
  <input type="submit" name="Logon" value="退出" /> 
 <% } else { %> 
  <b>當(dāng)前用戶還未登錄。</b> 
 <% } %>    
</form></fieldset> 

為了能讓上面的頁面代碼發(fā)揮工作，必須在頁面顯示前重新設(shè)置HttpContext.User對(duì)象。
為此，我在Global.asax中添加了一個(gè)事件處理器：

protected void Application_AuthenticateRequest(object sender, EventArgs e) 
{ 
 HttpApplication app = (HttpApplication)sender; 
 MyFormsPrincipal<UserInfo>.TrySetUserInfo(app.Context); 
} 
TrySetUserInfo的實(shí)現(xiàn)代碼：

/// <summary> 
/// 根據(jù)HttpContext對(duì)象設(shè)置用戶標(biāo)識(shí)對(duì)象 
/// </summary> 
/// <param name="context"></param> 
public static void TrySetUserInfo(HttpContext context) 
{ 
 if( context == null ) 
  throw new ArgumentNullException("context"); 
 
 // 1. 讀登錄Cookie 
 HttpCookie cookie = context.Request.Cookies[FormsAuthentication.FormsCookieName]; 
 if( cookie == null || string.IsNullOrEmpty(cookie.Value) ) 
  return; 
  
 try { 
  TUserData userData = null; 
  // 2. 解密Cookie值，獲取FormsAuthenticationTicket對(duì)象 
  FormsAuthenticationTicket ticket = FormsAuthentication.Decrypt(cookie.Value); 
 
  if( ticket != null && string.IsNullOrEmpty(ticket.UserData) == false ) 
   // 3. 還原用戶數(shù)據(jù) 
   userData = (new JavaScriptSerializer()).Deserialize<TUserData>(ticket.UserData); 
 
  if( ticket != null && userData != null ) 
   // 4. 構(gòu)造我們的MyFormsPrincipal實(shí)例，重新給context.User賦值。 
   context.User = new MyFormsPrincipal<TUserData>(ticket, userData); 
 } 
 catch { /* 有異常也不要拋出，防止攻擊者試探。 */ } 
} 

在多臺(tái)服務(wù)器之間使用Forms身份認(rèn)證

默認(rèn)情況下，ASP.NET 生成隨機(jī)密鑰并將其存儲(chǔ)在本地安全機(jī)構(gòu) (LSA) 中，因此，當(dāng)需要在多臺(tái)機(jī)器之間使用Forms身份認(rèn)證時(shí)，就不能再使用隨機(jī)生成密鑰的方式， 需要我們手工指定，保證每臺(tái)機(jī)器的密鑰是一致的。

用于Forms身份認(rèn)證的密鑰可以在web.config的machineKey配置節(jié)中指定，我們還可以指定加密解密算法：

<machineKey 
 decryption="Auto" [Auto | DES | 3DES | AES] 
 decryptionKey="AutoGenerate,IsolateApps" [String] 
/> 

關(guān)于這二個(gè)屬性，MSDN有如下解釋：

在客戶端程序中訪問受限頁面
這一小節(jié)送給所有對(duì)自動(dòng)化測(cè)試感興趣的朋友。

有時(shí)我們需要用代碼訪問某些頁面，比如：希望用代碼測(cè)試服務(wù)端的響應(yīng)。

如果是簡(jiǎn)單的頁面，或者頁面允許所有客戶端訪問，這樣不會(huì)有問題，但是，如果此時(shí)我們要訪問的頁面是一個(gè)受限頁面，那么就必須也要像人工操作那樣：先訪問登錄頁面，提交登錄數(shù)據(jù)，獲取服務(wù)端生成的登錄Cookie，接下來才能去訪問其它的受限頁面（但要帶上登錄Cookie）。

注意：由于登錄Cookie通常是加密的，且會(huì)發(fā)生變化，因此直接在代碼中硬編碼指定登錄Cookie會(huì)導(dǎo)致代碼難以維護(hù)。

在前面的示例中，我已在web.config為MyInfo.aspx設(shè)置過禁止匿名訪問，如果我用下面的代碼去調(diào)用：

private static readonly string MyInfoPageUrl = "http://localhost:51855/MyInfo.aspx"; 
 
static void Main(string[] args) 
{ 
 // 這個(gè)調(diào)用得到的結(jié)果其實(shí)是default.aspx頁面的輸出，并非MyInfo.aspx 
 HttpWebRequest request = MyHttpClient.CreateHttpWebRequest(MyInfoPageUrl); 
 string html = MyHttpClient.GetResponseText(request); 
 
 if( html.IndexOf("<span>Fish</span>") > 0 ) 
  Console.WriteLine("調(diào)用成功。"); 
 else 
  Console.WriteLine("頁面結(jié)果不符合預(yù)期。"); 
} 

此時(shí)，輸出的結(jié)果將會(huì)是：

頁面結(jié)果不符合預(yù)期。

如果我用下面的代碼：

private static readonly string LoginUrl = "http://localhost:51855/default.aspx"; 
private static readonly string MyInfoPageUrl = "http://localhost:51855/MyInfo.aspx"; 
 
static void Main(string[] args) 
{ 
 // 創(chuàng)建一個(gè)CookieContainer實(shí)例，供多次請(qǐng)求之間共享Cookie 
 CookieContainer cookieContainer = new CookieContainer(); 
 
 // 首先去登錄頁面登錄 
 MyHttpClient.HttpPost(LoginUrl, "NormalLogin=aa&loginName=Fish", cookieContainer); 
 
 // 此時(shí)cookieContainer已經(jīng)包含了服務(wù)端生成的登錄Cookie 
 
 // 再去訪問要請(qǐng)求的頁面。 
 string html = MyHttpClient.HttpGet(MyInfoPageUrl, cookieContainer); 
 
 if( html.IndexOf("<span>Fish</span>") > 0 ) 
  Console.WriteLine("調(diào)用成功。"); 
 else 
  Console.WriteLine("頁面結(jié)果不符合預(yù)期。"); 
 
 // 如果還要訪問其它的受限頁面，可以繼續(xù)調(diào)用。 
} 

此時(shí)，輸出的結(jié)果將會(huì)是：

調(diào)用成功。

說明：在改進(jìn)的版本中，我首先創(chuàng)建一個(gè)CookieContainer實(shí)例，它可以在HTTP調(diào)用過程中接收服務(wù)器產(chǎn)生的Cookie，并能在發(fā)送HTTP請(qǐng)求時(shí)將已經(jīng)保存的Cookie再發(fā)送給服務(wù)端。在創(chuàng)建好CookieContainer實(shí)例之后，每次使用HttpWebRequest對(duì)象時(shí)，只要將CookieContainer實(shí)例賦值給HttpWebRequest對(duì)象的CookieContainer屬性，即可實(shí)現(xiàn)在多次的HTTP調(diào)用中Cookie的接收與發(fā)送，最終可以模擬瀏覽器的Cookie處理行為，服務(wù)端也能正確識(shí)別客戶的身份。

ASP.NET Forms身份認(rèn)證就說到這里，如果您對(duì)ASP.NET Windows身份認(rèn)證有興趣，那么請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注相關(guān)文章。

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