在前一篇文章中，主要讨论了使用HTTP基本认证的方法，因为HTTP基本认证的方式决定了它在安全性方面存在很大的问题，所以接下来看看另一种验证的方式：digest authentication，即摘要认证。
系列文章列表
ASP.NET Web API（一）：使用初探，GET和POST数据
ASP.NET Web API（二）：安全验证之使用HTTP基本认证
ASP.NET Web API（三）：安全验证之使用摘要认证(digest authentication)
摘要认证原理
在基本认证的方式中，主要的安全问题来自于用户信息的明文传输，而在摘要认证中，主要通过一些手段避免了此问题，大大增加了安全性。
下图为摘要验证的验证原理流程图。
下面大致看一下这部分的验证流程：
- 客户端请求 /api/employees；
- 服务端返回401未验证的状态，并且在返回的信息中包含了验证方式Digest，realm的值，QOP(quality of protection)只设置成auth，nonce为一串随机值，在下面的请求中会一直使用到，当过了存活期后服务端将刷新生成一个新的nonce值；
- 客户端接受到请求返回后，将username:realm:password进行HASH运算，假设运算后的值为HA1。又将请求的路径/api/employees进行HASH运算，假设运算后的值为HA2。再将HA1:nonce:nc:cnonce:qop:HA2进行HASH运算，得到的值放在response中。这里的cnonce为客户端生成的nonce值，而nc用于统计，假设开始时为00000001，下次请求后就变成了00000002，不一定每次都加1，但是后面请求中的nc值肯定大于前一次请求中的nc值。
- 服务端收到请求后将验证nonce是否过期，如果过期，那么直接返回401，即第二步的状态。如果没有过期，那么比较nc值，如果比前一次nc值小或者前一次根本没有存储的nc值，那么也将直接返回401状态。如果前面的验证都通过，那么服务端也将按照步骤3中计算最终HASH值的步骤计算出HASH值与客户端的进行比较，然后比较客户端提交过来的HASH值与服务端计算出来的HASH进行比较，不匹配返回401，匹配获取请求的数据并返回状态200。
摘要验证主要就是通过上面的HASH比较的步骤避免掉了基本验证中的安全性问题。
需要注意的是，如果需要IIS支持摘要验证，需要把IIS摘要验证的特性勾上。
摘要验证的实现
在理解了摘要验证的原理之后，只需要用代码实现即可。
判断nonce是否过期的方法。
public static bool IsValid(string nonce, string nonceCount)
{
Tuple<int, DateTime> cachedNonce = null;
nonces.TryGetValue(nonce, out cachedNonce); if (cachedNonce != null) // nonce is found
{
// nonce count is greater than the one in record
if (Int32.Parse(nonceCount) > cachedNonce.Item1)
{
// nonce has not expired yet
if (cachedNonce.Item2 > DateTime.Now)
{
// update the dictionary to reflect the nonce count just received in this request
nonces[nonce] = new Tuple<int, DateTime>(Int32.Parse(nonceCount),
cachedNonce.Item2); // Every thing looks ok - server nonce is fresh and nonce count seems to be
// incremented. Does not look like replay.
return true;
}
}
} return false;
}
判断nonce是否过期的代码
下面为摘要验证实现的核心方法
namespace DigestAuthentication
{
public class AuthenticationHandler : DelegatingHandler
{
protected async override Task<HttpResponseMessage> SendAsync(HttpRequestMessage request, CancellationToken cancellationToken)
{
try
{
var headers = request.Headers;
if (headers.Authorization != null)
{
Header header = new Header(request.Headers.Authorization.Parameter,
request.Method.Method); if (Nonce.IsValid(header.Nonce, header.NounceCounter))
{
// Just assuming password is same as username for the purpose of illustration
string password = header.UserName; string ha1 = String.Format("{0}:{1}:{2}", header.UserName, header.Realm,
password).ToMD5Hash(); string ha2 = String.Format("{0}:{1}", header.Method, header.Uri).ToMD5Hash(); string computedResponse = String
.Format("{0}:{1}:{2}:{3}:{4}:{5}",
ha1, header.Nonce, header.NounceCounter,
header.Cnonce, "auth", ha2).ToMD5Hash(); if (String.CompareOrdinal(header.Response, computedResponse) == )
{
// digest computed matches the value sent by client in the response field.
// Looks like an authentic client! Create a principal.
var claims = new List<Claim>
{
new Claim(ClaimTypes.Name, header.UserName),
new Claim(ClaimTypes.AuthenticationMethod, AuthenticationMethods.Password)
}; var principal = new ClaimsPrincipal(new[] { new ClaimsIdentity(claims, "Digest") }); Thread.CurrentPrincipal = principal; if (HttpContext.Current != null)
HttpContext.Current.User = principal;
}
}
} var response = await base.SendAsync(request, cancellationToken); if (response.StatusCode == HttpStatusCode.Unauthorized)
{
response.Headers.WwwAuthenticate.Add(new AuthenticationHeaderValue("Digest",
Header.UnauthorizedResponseHeader.ToString()));
} return response;
}
catch (Exception)
{
var response = request.CreateResponse(HttpStatusCode.Unauthorized);
response.Headers.WwwAuthenticate.Add(new AuthenticationHeaderValue("Digest",
Header.UnauthorizedResponseHeader.ToString())); return response;
}
}
} }
摘要验证实现的核心方法
实现完成后，使用摘要验证只需要在对应的方法加上[Authorize]属性标签即可。
摘要验证的优缺点
摘要验证很好地解决了使用基本验证所担心的安全性问题。
但是永远没有绝对的安全，当用户使用字典进行穷举破解时，还是会存在一些被破解的隐患。
源码下载
编辑器里怎么找不到上传文件的地方了？我上传到了百度网盘里。