ASP.Net 2.0窗体身份验证机制详解(FormsAuthentication)

l 综述

当某一个用户使用用户名成功登陆网站时，FormsAuthentication（窗体身份验证机制，下面统一使用英文术语） 将会创建一个authentication ticket (身份验证票),通过这个ticket就可以在网站上全程跟踪这个用户了。Form authentication ticket通常被包含在一个Cookie里面，但是Asp.net2.0也支持不使用Cookie的FormsAuthentication，这时候ticket就需要通过Query string 传递。

当一个用户在登陆某个网站时，需要提供身份验证才能进入网站。如果他还没有输入验证信息（通常是用户名和密码），则此用户将会被重定向到一个登陆页面。用户可以在登陆页面输入验证信息，然后这些信息被发送到服务器与某一个存储用户身份信息的介质（例如Sql Server或者某个文件）进行信息对比。在ASP.Net2.0中，可以通过MemberShip Proivder来访问存储在诸如Sqlserver的信息。（Provider模式有很多优点，稍后会有文章详细说明。）当用户信息通过验证后，此用户将获得允许，访问他所期望的页面。

FormsAuthentication通过FormsAuthenticationModule这个类来执行，这个类是ASP.net页面运行周期的一部分。以下我们将解释FormsAuthentication在ASP.net2.0中是如何工作的。

l IIS 验证

Asp.net验证分为两步。首先，IIS验证当前用户访问网站所使用的windows帐号是否有权限。如果IIS访问被配置为anonymous，则任何用户都能访问页面。

然后，在IIS验证完毕后，ASP.net开始执行自身的验证。验证模式可以在web.config文件中配置，只要在config文件中写上<authentication mode="Forms" />，那么ASP.net就知道使用FormsAuthenticationModule 类进行验证。

l Asp.Net Froms Authentication

Froms Authentication 配置：你可以在config文件中配置。配置如下：

<system.web>

<authentication mode="Forms">

<forms loginUrl="Login.aspx"

protection="All"

timeout="30"

name=".ASPXAUTH"

path="/"

requireSSL="false"

slidingExpiration="true"

defaultUrl="default.aspx"

cookieless="UseDeviceProfile" enableCrossAppRedirects="false" />

</authentication>

</system.web>

这些属性详细描述如下：

loginUrl:指向登陆页面，你应改把登陆页面放在一个需要Secure Sockets Layer (SSL)的文件夹里。这样才能保障帐号的安全和完整。

potection:设置为”ALL”表明authentication ticket是加密的，加密算法被定义在machineKey这个元素中，并且通过哈希算法进行签名，这个算法也定义在machineKey中。

timout：该属性定义了验证session的过期时间。默认值为30分钟。

RequireSSL:该属性被设置为false，这表明验证的cookies可以不同过SSL加密传输。如果对session的安全性特别重视的话，则需要设置为true。

slidingExpiration:该属性被设置为true,这表示用户只要在网站上持续保持活动，则session就不会过期。

DefaultUrl:该属性表示登陆后的默认页面。

Cookieless：该属性被设置为UseDeviceProfile，这表示cookie将在任何支持它的浏览器中使用，如果该浏览器不支持cookie的话，form authentication将通过url来传递authentication ticket

enableCrossAppRedirects:该属性表示是否可以将通过身份验证的用户重定向到其他web应用程序。True表示可以，False表示不可以。

l Authorization Configuration（用户配置）

类UrlAuthorizationModule用来执行保障只有通过身份验证的用户才能访问页面。你可以在web.config文件中配置这个类：配置如下：
<ystem.web>

<authorization>

<deny users="?" />

</authorization>

</system.web>

以上配置表明，没有通过验证的用户都将被拒绝访问页面。如果一个没有验证的用户试图访问页面，他将会被重定向到loginUrl属性定义的登陆页面上。

l Forms Authentication 控制流程

Forms Authentication的流程可以参考下图：

我们来分析一下上面的流程：

第一步：用户访问default.aspx页面，IIS通过了验证，ASP.Net发现 authorization

元素中包含<deny users="?" />的标签。

第二步：服务器寻找包含验证信息的cookie，如果没有找到这个cookie,用户将被重定向到登陆页面。就是loginurl所指定的页面。用户将在那个页面输入登陆信息。：

第三步：浏览器请求浏览登录页面，同时传递ReturnUrl的参数的值。

第四步：服务器调转到登陆页面。

第五步：用户输入身份验证信息，并且提交数据，其中还包含ReturnUrl的参数值。

第六部：服务器通过读取存储介质（例如sqserver数据库）验证用户的信息。登陆页面将创建一个包含form authentication ticket的cookie作为session。

在Asp.net2.0身份验证可以通过membership系统。Membership类提供了ValidateUser的方法，参考如下：

if (Membership.ValidateUser(userName.Text, password.Text))

{if (Request.QueryString["ReturnUrl"] != null) {FormsAuthentication.RedirectFromLoginPage(userName.Text,false); }

else { FormsAuthentication.SetAuthCookie(userName.Text, false); } }

else { Response.Write("Invalid UserID and Password");

}

第七步：用户验证成功，服务器重新让浏览器指向ReturUrl所指定的页面。

第八步：在重定向的同时，浏览器向default.aspx页面发送request请求，此次请求包含用户的forms authentication cookie。

第九步：FormsAuthenticationModule类侦测到forms authentication cookie并且开始验证，验证成功后，该类将得到当前的用户信息，并传送给HttpContext对象。可以通过HttpContext对象获得当前用户的信息。

第10步：验证成功，来去自如哦！

l FormsAuthenticationModule

ASP.Net 2.0在系统默认的web.config文件中定义了一系列的Http模块(Http Modules).其中包括了一系列的验证模块如下：

<httpModules>

...

<add name="WindowsAuthentication" type="System.Web.Security.WindowsAuthenticationModule" />

<add name="FormsAuthentication" type="System.Web.Security.FormsAuthenticationModule" />

<add name="PassportAuthentication" type="System.Web.Security.PassportAuthenticationModule" /> ... </httpModules>

在每一次请求时，只能使用一种验证模块。通常验证模式会被定义在web.config文件中：

<authentication mode="Forms" />这句话表示使用FormsAuthentication

FormsAuthenticationModule类会创建一个GenericPrincipal的对象，然后把它存入Http Context中。GenericPrincipal包含一个FormsIdentity的实例的引用，FormsIdentity实例包含了用户的信息。一般你会通过forms authentication来替你完成以上工作。但是如果你的程序还有别的特殊要求，比如把用户信息传递给一个自定义的类（该类继承IPrincipal接口），你的程序需要在PostAuthenticate Event事件中编写代码。PostAuthenticate Event事件会在 FormsAuthenticationModule验证forms authentication cookie 并且创建完GenericPrincipal和FormsIdentity对象后触发，在该事件触发后，你可以在事件中创建自定义的IPrincipal对象，用此对象封装FormsIdentity对象，然后把自定义的IPrincipal对象存入HttpContext中。

注意：如果自定义IPricipal对象，你必须在当前线程中设置自定义对象的引用：例如：Thread.CurrentPrincipal=newGenericPrincipal(new GenericIdentity( "Bob", "Passport"), rolesArray);

这样才能保证HttpContext对象和线程指向同一个验证用户的信息。

l Forms Authentication Cookies

FormsAuthentication类在调用FormsAuthentication.SetAuthCookie或者FormsAuthentication.RedirectFromLoginPage的方法后会自动创建验证Cookie;

一个典型的验证cookie包含以下两个属性：

Name：Cookie的名称

Value:Cookie的值

在一个典型的forms authentication cookie中，cookie的值是加密的，并且创建一个FormAuthenticationTicket的签名。Cookie包含以下属性：

Expires：此属性标识cookie的过期时间，当用户需要把cookie保存在本地电脑上时，需要设置此属性。

Domain:这个属性表明cookie和哪个域相关联，默认的值为null

HasKeys：这个属性表明cookie是否有子键。

HttpOnly: 这个属性表示cookie是否能被客户端脚本读取，.net2.0中，这个设置始终为true;但在客户端浏览器中，只有IE6.0才能识别这个属性。

Path:这个属性表明cookie的虚拟目录。默认的值为”/”,表示站点根目录。

Secure:这个属性表明cookie是否需要加密。如果设置true,cookie将接受SSL加密

Version:这个属性表明cookie的版本号

l 创建Forms Authentication Cookies

当某个用户验证通过后，Forms Authentication Cookies会被Forms Authentication类在内部自动创建。创建的就是一个FormsAuthenticationTicket类。创建此类的代码如下：

FormsAuthenticationTicket ticket = new FormsAuthenticationTicket(1,

"userName",

DateTime.Now,

DateTime.Now.AddMinutes(30), // value of time out property false, // Value of IsPersistent property

String.Empty,

FormsAuthentication.FormsCookiePath);

然后如果在web.config文件中，forms元素的protection属性被设置成ALL

或者Encryption，将对ticket对象进行加密并且创建签名。加密代码如下：

string encryptedTicket = FormsAuthentication.Encrypt(ticket);