Windows Azure AppFabric 入门教学系列 (五)：初探Access Control Service

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   本文是Windows Azure AppFabric入门教学的第五篇文章。本文会对AppFabric中的Access Control Service（ACS ZH-CN">）做初步的讲解。为了使后续的学习顺利进行请确保已浏览本教程的第一篇文章，并以按照该文完成了AppFabric项目和命名空间的创建。我们知道，AppFabirc由Service Bus 和 Access Control Service组成，在前一篇教程中我们已介绍过Service Bus，所以本文将简略的介绍如何使用ACS服务来确保安全性。 同时，因为本文会使用到SWT和OAuth协议，读者可以浏览本教程第四篇文章，以快速了解该协议。

 

前置条件

为了使后续的教程能够顺利进行，请确保如下软件或组件已被安装：

·         Microsoft .NET Framework 3.5 SP1

·         Microsoft Visual Studio 2008 SP1 (or above)

·         AppFabric SDK

 ·        Windows Azure Platform Training Kit - December Update（示例代码）

 

请确保您已拥有一定的WCF编程经验，若没有，请浏览这里以快速的初步了解WCF。

最后请确保已创建了一个AppFabric项目和一个服务命名空间。请参考这里。

 

原理：

我们首先了解一下ACS的一般应用场景：

 

客户端请求 (1)并获得 (2)一个 SWT 令牌 。之后客户端使用该 SWT来调用服务(3)，一旦被ACSAuthorizationManager成功验证， (4)，便能访问到所需的服务方法。

 

 

代码：

在了解了通信原理之后，我们来看看具体代码是如何编写的。

1.  在Windows Azure Platform Training Kit - December Update （示例代码） 安装目录下，Labs/IntroAppFabricAccessControl/Source/Ex01-UsingACWithSymmetricKey/Begin目录下，打开SymmetricKey.sln工程。

 

该工程已能正常运行，我们会在其基础上修改代码来让其与ACS集成。首先我们调试，查看一下在没有ACS时的运行情况。

 

右击Service项目，Debug->Start new instance，启动一个Service实例。

以同样方式启动一个Client实例，最终结果如下。

 

打开Service项目的Program.cs，我们看到程序代码只是简单的将IWeatherForecast服务挂载到http://localhost/weatherforecast之上。

 

而Client项目也只是简单通过该URI来访问所需服务。如下图。

 

注意：我们从最终结果看到Get3DaysForecast与Get10DaysForecast方法都能被访问到。

 

2.  修改服务以接受和验证AppFabric AC 令牌。

必须确保代码调用被检验的请求内容时，检查SWT令牌。一旦验证存在SWT，您必须检查其是否用合法的密钥签名过。在本例中，我们提供了ServiceAuthorizationManager类来实现验证逻辑。

2.1右击Service项目，Add->Existing item,进入Source/Ex01-UsingACWithSymmetricKey/Assets，添加ACSAuthorizationManager.cs和TokenValidator.cs

2.2在Service项目Program.cs中加入如下粗体代码：

C#

public class Program

{

   private const string ServiceNamespace = "{insert service namespace here}";

        private const string TokenPolicyKey = "{insert token policy key

 

here}";

        private const string Audience = "http://localhost/weatherforecast";

        private const string RequiredClaimType = "action";

        private const string IssuerName = "https://{0}.accesscontrol.windows.net/";

 

 

           public static void Main(string[] args)

将ServiceNamespace改为您在本教程第一篇文章中创建的服务命名空间。

 

2.3在Main函数中加入如下粗体代码，以使ACS验证流程植入到程序调用服务的流程中。一旦我们定制的ServiceAuthorizationManager 类被插入到WCF 管道中（pipeline），它在每次服务调用时自动执行。

host.AddServiceEndpoint(typeof(IWeatherForecast), binding, new Uri("http://localhost/weatherforecast"));

 

host.Authorization.ServiceAuthorizationManager = new ACSAuthorizationManager(

    string.Format(IssuerName, ServiceNamespace),

    Audience,

    Convert.FromBase64String(TokenPolicyKey),

    RequiredClaimType);

 

host.Open()

3．配置客户端使用 AppFabric Access Control来访问服务

3.1在Client项目，Program.cs中，加入如下粗体代码：

namespace Client

{

    using System;

    using System.Collections.Specialized;

    using System.Linq;

    using System.Net;

    using System.ServiceModel;

    using System.ServiceModel.Security;

    using System.ServiceModel.Web;

    using System.Text;

    using System.Web;

    using System.IO;

 

    public class Program

以及如下粗体代码：

public class Program

{

    private const string ServiceNamespace = "{insert service namespace here}";

    private const string IssuerName = "weatherforecastclient";

    private const string IssuerKey = "{insert issuer key here}";

    private const string AcsHostName = "accesscontrol.windows.net";

 

    public static void Main(string[] args)

    {

 

 

3.2在Program类中加入如下方法：

...

        private static string GetACSToken()

        {

            // request a token from AppFabric AC

            WebClient client = new WebClient();

            client.BaseAddress = string.Format("https://{0}.{1}", ServiceNamespace, AcsHostName);

 

            NameValueCollection values = new NameValueCollection();

            values.Add("wrap_name", IssuerName);

            values.Add("wrap_password", IssuerKey);

            values.Add("wrap_scope", "http://localhost/weatherforecast");

 

            byte[] responseBytes = client.UploadValues("WRAPv0.9", "POST", values);

 

            string response = Encoding.UTF8.GetString(responseBytes);

 

            return response

                .Split('&')

                .Single(value => value.StartsWith("wrap_access_token=", StringComparison.OrdinalIgnoreCase))

                .Split('=')[1];

        }

    }

}

3.3在Main函数开头加入如下代码：

string acsToken;

    try

    {

        acsToken = GetACSToken();

    }

    catch (WebException ex)

    {

        Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Red;

        if (ex.Response != null)

        {

            Stream exception = ex.Response.GetResponseStream();

            StreamReader reader = new StreamReader(exception);

            Console.WriteLine(reader.ReadToEnd());

        }

        else

        {

            Console.WriteLine(ex.Message);

        }

       

        Console.ReadLine();

        return;

    }

同样在Main函数中对应位置加入如下代码 ：

using (new OperationContextScope(proxy as IContextChannel))

{

    string authHeaderValue = string.Format("WRAP access_token=/"{0}/"", HttpUtility.UrlDecode(acsToken));

 

    WebOperationContext.Current.OutgoingRequest.Headers.Add("authorization", authHeaderValue);

 

    // call the service and get a response

 

4．配置AppFabric ACS命名空间以为特定调用者实现访问逻辑。

4.1点击“开始”->“运行”，输入cmd，回车。将当前工作路径切换到WindowsAzurePlatformKit/Labs/IntroAppFabricAccessControl/Source/Assets

4.2创建TokenPolicy，输入如下代码并执行：(注意：以下所有黄色框内内容皆需替换为读者自己的信息，service指service namespace，mgmtkey指management key)

acm create tokenpolicy -name:weatherforecast -timeout:28800 -autogeneratekey -service:{your service namespace} -host:accesscontrol.windows.net -mgmtkey:{your management key}

 

返回TikenPolicy ID  =  tp_18d47a547b0f40648fdabfe753885dd4

4.3创建Scope，输入如下代码并执行：(tokenpolicyid为上步返回的TikenPolicy ID)

acm create scope -name:weatherforecast -tokenpolicyid:tp_18d47a547b0f40648fdabfe753885dd4 -appliesto:http://localhost/weatherforecast -service:{your service namespace} -host:accesscontrol.windows.net -mgmtkey:{your management key}

 

返回Scope ID =  scp_3c9c465f2be54bed809080f210914f70dab58dee

 

4.4 创建Issuer，输入如下代码并执行：

acm create issuer -name:weatherforecastclient -issuername:weatherforecastclient -autogeneratekey -algorithm:Symmetric256BitKey -service:{your service namespace} -host:accesscontrol.windows.net -mgmtkey:{your management key}

 

返回Issuer ID = iss_8c389a6764e8a26bf5133a7ab9c830f8bea33a82

 

 

4.5 创建Rule，输入如下代码并执行：（scopeid为步骤4.3返回的Scope ID，inclaimissuerid为上步返回的Issuer ID）

 

acm create rule -name:client3days  -scopeid:scp_3c9c465f2be54bed809080f210914f70dab58dee -inclaimissuerid:iss_8c389a6764e8a26bf5133a7ab9c830f8bea33a82 -inclaimtype:Issuer -inclaimvalue:weatherforecastclient -outclaimtype:action -outclaimvalue:Get3DaysForecast -service:{your service namespace} -host:accesscontrol.windows.net -mgmtkey:{your management key}

      （这里我们看到打开了对于Get3DaysForecast服务的访问）

返会Rule ID = rul_462d5abd1326c40993f9ec2e766c0ab3b69c11093404db2736d81f5e6018caf141d2e4cdd2164335

 

    4.6 输入如下代码，并执行，以获得TokenPolicyKey

 

acm get tokenpolicy -id:tp_18d47a547b0f40648fdabfe753885dd4 -service:{your service namespace} -host:accesscontrol.windows.net -mgmtkey:{your management key}

 

在Service项目，program.cs中，以如上结果中的TokenPolicyKey填入下处：

private const string TokenPolicyKey = "{insert token policy key here}";

 

 

    4.7 输入如下代码，并执行，以获得IssuerKey。

     

acm get issuer -id:iss_8c389a6764e8a26bf5133a7ab9c830f8bea33a82 -service:{your service namespace} -host:accesscontrol.windows.net -mgmtkey:{your management key}

     

在Client项目，program.cs中，以如上结果中的IssuerKey填入下处：

private const string IssuerKey = "{insert issuer key here}";

 

并将ServiceNamespace 改为您在本教程第一篇文章中创建的服务命名空间。

 

 

验证：

至此，代码已经创建完毕，我们已经可以进行调试了。

1．右击Service项目，Debug->Start new Instance

2．右击Client项目，Debug->Start new Instance启动另一调试实例。最终效果如图：

 

 

我们看到对于Get10DaysForecast方法的调用被服务拒绝了。因为对于访问规则设定时我们只开放了对于Get3DaysForecast的访问。参看步骤3.8

探析：

   让我们打开Client项目，Program.cs，如下图：

 

 

 

我们看到上图Client启动时，GetACSToken首先会向ACS请求SWT令牌，细节如下图：

 

 

1． 构造WRAP协议的键值对。

2． 发送请求

3． 将ACS返回的字符串中抽离出SWT，并返回。

成功返回后acsToken变量值为类似如下白框内字符串（实为SWT）：

  

在调用服务之前，在请求头部加入WRAP访问令牌。

 

 

 

在每次调用服务，Get3DaysForecast和Get10DaysForecast时，ACSAuthorizationManager每次都会被自动执行验证过程。如下图：

 

CheckAccessCore会将刚刚放入请求头部的访问令牌取出，并验证令牌合法性，一旦通过验证，便会返回Client所请求的调用。

 

如果我们开放Get10DaysForecast的访问，那么SWT的值会有哪些变化呢？

参考步骤4.5 我们将Get10DaysForecast的访问打开。

调试程序后，查看acsToken的值，如下：

我们看到SWT令牌中action的值多了Get10DaysForecast一项。