【转】x.509证书在WCF中的应用(CS篇)

【转自】x.509证书在WCF中的应用(CS篇)

为什么要用x.509证书?
WCF的服务端和客户端之间，如果不作任何安全处理(即服务端的<security mode="None">)，则所有传输的消息将以明文方式满天飞，在internet/intranet环境下无疑是很不安全的，这就是用证书的目的。(当然WCF还有其它安全机制，比如最常见的UserName方式，但通常每次都要从数据库读取用户名/密码信息进行验证，比较麻烦，开销也大，个人觉得还是证书最为方便)--关于x.509证书

的基本知识，可参见http://www.cnblogs.com/yjmyzz/archive/2008/08/19/1271171.html

大致原理(个人理解,可能不太准确):
正确设置服务端与客户端证书后，WCF的服务端启动时，需要利用服务端证书验证，如果验证通过将正常启动，否则报异常，同时客户端调用服务端方法时，也需要提供客户端证书，服务端接受到客户端证书后，验证客户端证书的有效性，如果通过，则允许客户端正常调用。

下面将逐步讲解如何使用:

1.制作证书

先进入到vs2008的命令行状态，即:
开始-->程序-->Microsoft Visual Studio 2008-->Visual Studio Tools-->Visual Studio 2008 命令提示

键入:

makecert -r -pe -n "CN=MyServer" -ss My -sky exchange

解释一下：makecert.exe是一个专门用来制作证书的小工具，上面一行的意思就是制作一个CN=MyServer的服务器证书，默认存储在CurrentUser"My这个位置，同时这个证书标识为可导出。(详细的

MakeCert参数可参见http://msdn.microsoft.com/zh-cn/bfsktky3(vs.80).aspx)

再输入:

makecert -r -pe -n "CN=MyClient" -ss My -sky exchange

生成客户端证书,证书生成好以后，可以在IE里查看到,IE-->工具-->Internet选项-->内容-->证书

同时如何管理已经安装的证书，可参见http://www.cnblogs.com/yjmyzz/archive/2008/08/20/1272128.html

2.wcf服务端

vs.net2008启动后，新建一个控制台应用程序-->(右击)添加-->新建项-->WCF服务-->命名为MyService.cs-->保存

保存后，系统会自动生成一个接口文件IMyService.cs

二个文件的内容如下:
IMyService.cs

using System;
using System.ServiceModel;

namespace Server
{
    // 注意: 如果更改此处的接口名称 "IMyService"，也必须更新 App.config 中对 "IMyService" 的引用。
    [ServiceContract]
    public interface IMyService
    {
        [OperationContract]
        string Test();

    }
}

MyService.cs

using System;
using System.ServiceModel;
namespace Server
{
    // 注意: 如果更改此处的类名 "MyService"，也必须更新 App.config 中对 "MyService" 的引用。
    public class MyService : IMyService
    {
        public string Test()
        {
            Console.WriteLine("服务端输出："n" + ServiceSecurityContext.Current.PrimaryIdentity.AuthenticationType);
            Console.WriteLine(ServiceSecurityContext.Current.PrimaryIdentity.Name);
            return "服务端时间：" + DateTime.Now.ToString();
        }
    }
}

再来新建一个cs文件:CustomX509CertificateValidator.cs
内容先贴在下面

using System;
using System.Security.Cryptography.X509Certificates;
using System.IdentityModel.Tokens;
using System.IdentityModel.Selectors;

namespace Server
{
    public class CustomX509CertificateValidator : X509CertificateValidator
    {
        public override void Validate(X509Certificate2 certificate)
        {
            Console.WriteLine(certificate.Subject);
            Console.WriteLine(certificate.Thumbprint);
            if (certificate.Thumbprint != "3E4D4B64A90810B6CFF9B1DD2390D8C9488747BF")
                throw new SecurityTokenException("Certificate Validation Error!");
        }
    }
}

注意：项目必须先添加对System.IdentityModel的引用

解释一下:
这个文件的用户是:客户端要调用服务端方法，并提供客户端证书时，用来验证客户端证书的有效性。注意里面的if (certificate.Thumbprint != "3E4D4B64A90810B6CFF9B1DD2390D8C9488747BF")这一句，大家调试的时候，里面的 3E4D4B64A90810B6CFF9B1DD2390D8C9488747BF要换成你自己的客户端证书的信息(每一个证书对应的这一串字符都是唯一的)，可通过在IE浏览器里，查看MyClient证书的详细信息得到，见下图:

同时注意配置文件App.Config,内容如下

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
    <system.serviceModel>
        <behaviors>
            <serviceBehaviors>
                <behavior name="Server.MyServiceBehavior">
                  <serviceMetadata httpGetEnabled="true" httpGetUrl="http://localhost:8080" />
                  <serviceDebug includeExceptionDetailInFaults="true" />
                  <serviceCredentials>
                    <clientCertificate>
                      <authentication certificateValidationMode="Custom" customCertificateValidatorType="Server.CustomX509CertificateValidator,Server"/>
                    </clientCertificate>
                    <serviceCertificate findValue="MyServer" storeLocation="CurrentUser"
                      x509FindType="FindBySubjectName" />
                  </serviceCredentials>
                </behavior>
            </serviceBehaviors>
        </behaviors>
      <bindings>
        <netTcpBinding>
          <binding name="NewBinding0">
            <security mode="Transport">
              <transport clientCredentialType="Certificate" />
            </security>
          </binding>
        </netTcpBinding>
      </bindings>
        <services>
            <service behaviorConfiguration="Server.MyServiceBehavior" name="Server.MyService">
                <endpoint address="net.tcp://localhost:8081" binding="netTcpBinding" contract="Server.IMyService" bindingConfiguration="NewBinding0"/>
            </service>
        </services>
    </system.serviceModel>
</configuration>

解释一下:
<authentication certificateValidationMode="Custom" customCertificateValidatorType="Server.CustomX509CertificateValidator,Server"/></clientCertificate>
这一行的意思就是通知WCF服务端，验证客户端证书的模式为自定义，验证时调用Server.CustomX509CertificateValidator这个类来完成验证

<serviceCertificate findValue="MyServer" storeLocation="CurrentUser" x509FindType="FindBySubjectName" />
这一行的意思是WCF服务端验证证书时，到CurrentUser这个位置查询CN=MyServer的证书

最后在Program.cs里启用WCF，内容如下:

using System;
using System.ServiceModel;

namespace Server
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ServiceHost host = new ServiceHost(typeof(MyService));
            host.Open();
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

build一下，如果编译无错的话，服务端完工，可以运行一下，将弹出一个DOS命令窗口(不过什么输出也没有)，只要不报错，就表明Ok了，先不要急着关，尝试浏览一下:

http://localhost:8080/(这个地址哪里来的？回头看下App.config，里面有一行<serviceMetadata httpGetEnabled="true" httpGetUrl="http://localhost:8080/" />，呵呵，明白了吧) 正常的话，应该类似下图所示:

3.客户端调用

下面生成服务端的代理和配置文件，客户端开发将用到这二个文件，同样先进入vs2008的命令行状态，输入:

svcutil.exe http://localhost:8080/ /d:c:"123"

注意：输入这一行命令的时候，请确保服务端程序正在运行。这一句的意思就是在c:"123"目录下输出WCF的代理文件和配置文件

打开vs.net2008，再新建一个控制台应用程序，可以命名为Client

把c:"123"下生成的二个文件MyService.cs,output.config添加到Client项目中，同时将output.config改名为App.Config

Progam.cs代码内容如下:

using System;
namespace Client
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            using (MyServiceClient client = new MyServiceClient())
            {
                Console.WriteLine("客户端输出：");
                Console.WriteLine(client.Test());
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

同时，参考下面的内容手动修改一下App.Config文件

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<configuration>
    <system.serviceModel>
      <behaviors>
        <endpointBehaviors>
          <behavior name="NewBehavior">
            <clientCredentials>
              <clientCertificate findValue="MyClient" x509FindType="FindBySubjectName"/>
              <serviceCertificate>
                <authentication certificateValidationMode="None" />
              </serviceCertificate>
            </clientCredentials>
          </behavior>
        </endpointBehaviors>
      </behaviors>
      <bindings>
            <netTcpBinding>
                <binding name="NetTcpBinding_IMyService" closeTimeout="00:01:00"
                    openTimeout="00:01:00" receiveTimeout="00:10:00" sendTimeout="00:01:00"
                    transactionFlow="false" transferMode="Buffered" transactionProtocol="OleTransactions"
                    hostNameComparisonMode="StrongWildcard" listenBacklog="10"
                    maxBufferPoolSize="524288" maxBufferSize="65536" maxConnections="10"
                    maxReceivedMessageSize="65536">
                    <readerQuotas maxDepth="32" maxStringContentLength="8192" maxArrayLength="16384"
                        maxBytesPerRead="4096" maxNameTableCharCount="16384" />
                    <reliableSession ordered="true" inactivityTimeout="00:10:00"
                        enabled="false" />
                    <security mode="Transport">
                        <transport clientCredentialType="Certificate" protectionLevel="EncryptAndSign" />
                        <message clientCredentialType="Windows" />
                    </security>
                </binding>
            </netTcpBinding>
        </bindings>
        <client>
            <endpoint address="net.tcp://localhost:8081/" binding="netTcpBinding"
                bindingConfiguration="NetTcpBinding_IMyService" contract="IMyService"
                name="NetTcpBinding_IMyService" behaviorConfiguration="NewBehavior">
                <identity>
                    <dns value="MyServer" />
                </identity>
            </endpoint>
        </client>
    </system.serviceModel>
</configuration>

主要是增加了一个节点
<behaviors>
        <endpointBehaviors>
          <behavior name="NewBehavior">
            <clientCredentials>
              <clientCertificate findValue="MyClient" x509FindType="FindBySubjectName"/>
              <serviceCertificate>
                <authentication certificateValidationMode="None" />
              </serviceCertificate>
            </clientCredentials>
          </behavior>
        </endpointBehaviors>
      </behaviors>

上面红色的行，就是表明客户端调用时，将用MyClient证书来验证

同时<endpoint address="net.tcp://localhost:8081/" binding="netTcpBinding"
bindingConfiguration="NetTcpBinding_IMyService" contract="IMyService"
name="NetTcpBinding_IMyService" behaviorConfiguration="NewBehavior">这一句，增加了behaviorConfiguration="NewBehavior"

好了，Build一下，没有问题的话，开发完成

4.测试:
先启动服务端，再启动客户端，运行结果如下:

(转贴请注明来自"菩提树下的杨过") http://www.cnblogs.com/yjmyzz/archive/2008/08/20/1272550.html