在实际应用中实现WCF用户密码认证

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。#t#

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"。

< behaviors>   
< endpointBehaviors>   
< behavior name="myClientBehavior">   
< clientCredentials>   
< serviceCertificate>   
< authentication certificateValidationMode=
"Custom" customCertificateValidatorType=
"ClientWeb.CustomX509Validator.
MyX509Validator,ClientWeb" />   
< /serviceCertificate>   
< /clientCredentials>   
< /behavior>   
< /endpointBehaviors>   
< /behaviors>  

OK，客户端代码和配置完成，现在你可以运行自己的WCF用户密码认证程序了。