Geneva 框架
- WS-Trust
安全令牌服务 (STS) 是基于 WS-Trust协议构建、签署和颁发安全令牌的服务组件，可处理不同类型凭据的身份验证。
WS-Trust是WS-*规范族中的一员，也是OASIS其中的一项标准，专门处理有关安全tokens的发布，更新和验证，确保各方参与者的互操作处在一个可信任的安全数据交换环境中。
从较高层次看，WS-Trust使用四种服务操作来描述一个约定：颁发、验证、续订和取消。客户端分别调用这些操作来请求安全令牌、验证安全令牌、续订已过期的安全令牌以及取消不应再继续使用的安全令牌。WS-Trust规范定义了每个操作的语法：
请求安全性令牌时：使用 WS-Trust 规范中定义的<RequestSecurityToken> 消息进行请求的。
返回安全性令牌时：使用 WS-Trust 规范中定义的<RequestSecurityTokenResponse> 消息进行返回的。
本章只是通过代码实现STS的基本功能，后面会通过反编译截获生成的RST和RSTS消息文本，可以用来理解颁发的SAML令牌的结构，也可以对令牌进行本地持久化。
2、Geneva框架
Geneva 框架是.NET3.5基础上的，.NET4下发布了新的框架WIF。Geneva 框架可为开发人员提供相关工具来构建基于声明的应用程序和服务，还提供相关工具来构建自定义STS 和应用程序。使用 Geneva 框架构建自定义 STS，而无需编写用于公开 WS-Trust 终结点或构建包含声明的 SAML 令牌的所有探测功能
3、整体流程
利用Geneva实现整个过程的流程如下:
-
Client端向IP-STS端提供身份凭据，申请令牌；IP-STS颁发基于声明的令牌；Client端利用令牌访问RP端；
RP端获得并信任IP-STS对客户端身份
的声明，达到联盟认证的目的
1 <% @ServiceHost language = C# Factory = " STS.Core.STSServiceHostFactory " Service = " STS.Core.STSServiceConfiguration " %>
为了自定义的需求，这里的工厂类和配置类都继承了Geneva框架的基类。
Factory类和Configuration类
1 using Microsoft.IdentityModel.Protocols.WSTrust;
2 namespace STS.Core
3 {
4 public class STSServiceHostFactory : WSTrustServiceHostFactory
5 {
6 public override ServiceHostBase CreateServiceHost( string constructorString, Uri[] baseAddresses)
7 {
8 ServiceHostBase serviceHost = base .CreateServiceHost(constructorString, baseAddresses);
9 // 可以在这里通过代码增加配置项、终结点、服务行为等
10
11 return serviceHost;
12 }
13 public class STSServiceConfiguration : SecurityTokenServiceConfiguration
14 {
15 public STSServiceConfiguration () : base ()
16 {
17 // 这里可以修改STS的一些默认配置，如令牌的生存期等
18
19 // 配置STS服务实现类
20 this .SecurityTokenService = typeof (STSService);
21 // 设置用STS服务证书做安全令牌的签名证书
22 this .SigningCredentials = new X509SigningCredentials(STSConfiguration.Certificate);
23 }
24 }
25 }
26
可以看到需要一个类STSService，而这个类正是实现WS-Trust的核心，我们也继承自Geneva框架的基类，只需要实现几个比较关键的函数，就可以方便的实现自定义STS服务：
GetIssuerName()：获取颁发者名称
GetScope()：获取颁发策略
GetOutputClaimsIdentity()：获取声明标识的集合，用来生成安全令牌主体
令牌默认生存期是10个小时，如果需要修改令牌生存期，可以实现下面的函数
GetTokenLifetime()：获取令牌生存期
令牌是加密的，如果需要公开一些信息，供客户端直接使用，可以实现下面的函数
GetDisplayToken()：获取展示令牌
1 using Microsoft.IdentityModel.Protocols.WSTrust;
2 namespace STS.Core
3 {
4 public class STSService : SecurityTokenService
5 {
6 public STSService(SecurityTokenServiceConfiguration configuration)
7 : base (configuration)
8 {
9 }
10
11 /// <summary> 返回颁发者名称 </summary>
12 protected override string GetIssuerName()
13 {
14 // 设置令牌颁发者名称
15 return STSConfiguration.SSO_STS_ISSUER_ADDRESS;
16 }
17
18 /// <summary> 分析令牌请求 </summary>
19 protected override Scope GetScope(IClaimsPrincipal principal, RequestSecurityToken request)
20 {
21 // 分析RST，逻辑直接在这里判断
22 PolicyOptions options = PolicyOptions.Create(request);
23
24 // 地址是否需要验证
25 if ( ! options.IsKnownRealm)
26 {
27 throw new InvalidRequestException( " 请求地址未通过验证 " );
28 }
29 // 返回地址能不能跨域
30 if ( ! options.ReplyToAddressIsWithinRealm)
31 {
32 throw new InvalidRequestException( " 不合法的返回地址 " );
33 }
34 // 令牌需不需要加密
35 if ( ! options.UsesEncryption)
36 {
37 throw new InvalidRequestException( " 没找到加密证书 " );
38 }
39 // 是否需要SSL传输 (passive模式有效)
40 // if (!options.UsesSsl)
41 // {
42 // if (!options.IsActive)
43 // {
44 // throw new InvalidRequestException("需要SSL");
45 // }
46 // }
47 // 构造 scope
48 return new PolicyScope(options, SecurityTokenServiceConfiguration.SigningCredentials);
49 }
50
51 /// <summary>
52 /// 生成安全令牌内容，返回声明标示的集合。
53 /// </summary>
54 protected override IClaimsIdentity GetOutputClaimsIdentity(IClaimsPrincipal principal, RequestSecurityToken request, Scope scope)
55 {
56 ClaimsIdentity outputIdentity = new ClaimsIdentity();
57
58 // 这里开始根据主体的标识信息获取用户的详细信息，并按业务逻辑写入要颁发的安全令牌，主体的标识信息是在身份验证的时候写入的，下面会说明
59 // 用户登录名
60 outputIdentity.Claims.Add( new Claim(System.IdentityModel.Claims.ClaimTypes.Name, principal.Identity.Name, ClaimValueTypes.String));
61 // 也可以写一些自定义的声明，比如
62 // 用户是否是管理员
63 outputIdentity.Claims.Add( new Claim( " http://sts-server/claims/isadmin " , " true " , ClaimValueTypes.Boolean));
64
65 return outputIdentity;
66 }
67
68 /// <summary>
69 /// 可选，生成显示令牌，只有在RST的RequestDisplayToken标记为true时才生成
70 /// </summary>
71 protected override DisplayToken GetDisplayToken( string requestedDisplayTokenLanguage, IClaimsIdentity subject)
72 {
73 var displayClaims = new List < DisplayClaim > ();
74 if (subject.Claims != null )
75 {
76 foreach (var claim in subject.Claims)
77 {
78 switch (claim.ClaimType)
79 {
80 case WSIdentityConstants.ClaimTypes.Name:
81 displayClaims.Add(GetStandardClaim(claim));
82 break ;
83 default :
84 break ;
85 }
86 }
87 }
88 return new DisplayToken(requestedDisplayTokenLanguage, displayClaims);
89 }
90
91 /// <summary> 标准声明类型的DisplayClaim </summary>
92 private DisplayClaim GetStandardClaim(Claim claim)
93 {
94 var displayClaim = DisplayClaim.CreateDisplayClaimFromClaimType(claim.ClaimType);
95 displayClaim.DisplayValue = claim.Value;
96 return displayClaim;
97 }
98 }
99 }
100
其中PolicyScope类也是继承了Geneva框架的基类Scope，用于对RST进行分析，包括：
请求地址是否为空；
验证请求地址并获取RP证书用来加密安全令牌；
请求是否主动模式；
如果是被动模式返回地址是否跨域；
是否启用SSL等。
代码略过。
这样STS的主体部分就完成了，但是还缺少一个类，用于验证客户端身份凭据。
在这里客户端身份验证的方式采用UserName,而这个处理类也可以继承Geneva框架既有的基类：
2namespace STS.Core
3{
4publicclass STSUserNameSecurityTokenHandler : UserNameSecurityTokenHandler
5{
6///<summary>可以进行身份验证</summary>
7publicoverridebool CanValidateToken
8{
9get
10{
11returntrue;
12}
13}
14
15///<summary>身份验证</summary>
16publicoverride ClaimsIdentityCollection ValidateToken(SecurityToken token)
17{
18if (token ==null)
19{
20ArgumentException e=new ArgumentException("无效的空令牌");
21throw e;
22}
23UserNameSecurityToken usernameToken= token as UserNameSecurityToken;
24if(usernameToken==null)
25{
26ArgumentException e=new ArgumentException("无效的UserName令牌");
27throw e;
28}
29
30// 声明集合，主要记录身份验证的信息
31ClaimsIdentityCollection cc=new ClaimsIdentityCollection();
32IClaimsIdentity identity=new ClaimsIdentity();
33
34//验证客户端身份代码……….
35
36//将验证结果写入标识的声明集合内，供颁发令牌时使用
37//用户名
38identity.Claims.Add(new Claim(System.IdentityModel.Claims.ClaimTypes.Name, usernameToken.UserName, "DoxtUserNameSecurityTokenHandler"));
39//颁发时间
40identity.Claims.Add(new Claim("http://schemas.microsoft.com/ws/2008/06/identity/claims/authenticationinstant", XmlConvert.ToString(DateTime.Now, "yyyy-MM-ddTHH:mm:ssZ"),"http://www.w3.org/2001/XMLSchema#dateTime"));
41cc.Add(identity);
42
43return cc;
44}
45
46///<summary>
47/// 拷贝
48///</summary>
49///<returns></returns>
50publicoverride SecurityTokenHandler Clone()
51{
52returnnew STSUserNameSecurityTokenHandler();
53}
54}
55}
56
57
58 现在已经完成了Server端的代码，下面是WCF的配置文件，其中服务器证书和自定义的客户端身份验证类并没有在WCF的<behaviors>节点声明，而是放在Geneva框架的节点<microsoft.identityModel>内，需要注意：
1<configSections>
2<sectionname="microsoft.identityModel" type="Microsoft.IdentityModel.Configuration.MicrosoftIdentityModelSection, Microsoft.IdentityModel, Version=0.6.1.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=31bf3856ad364e35"/>
3</configSections>
4<microsoft.identityModel>
5<service>
6<securityTokenHandlers>
7<!--自定义Username令牌处理类-->
8<removetype="Microsoft.IdentityModel.Tokens.WindowsUserNameSecurityTokenHandler, Microsoft.IdentityModel, Version=0.6.1.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=31bf3856ad364e35"/>
9<addtype="STS.Core.STSUserNameSecurityTokenHandler, STS.Core"/>
10</securityTokenHandlers>
11<serviceCertificate>
12<!--指定服务端证书-->
13<certificateReferencefindValue="CN=sts-server" storeLocation="LocalMachine" storeName="My"/>
14</serviceCertificate>
15</service>
16</microsoft.identityModel>
17<system.serviceModel>
18<services>
19<servicename="Microsoft.IdentityModel.Protocols.WSTrust.WSTrustServiceContract">
20<endpointaddress="wsHttp"
21binding="ws2007HttpBinding" bindingConfiguration="wsHttpUserName"
22contract="Microsoft.IdentityModel.Protocols.WSTrust.IWSTrust13SyncContract">
23</endpoint>
24<endpointaddress="mex" binding="mexHttpBinding" contract="IMetadataExchange"/>
25</service>
26</services>
27<bindings>
28<ws2007HttpBinding>
29<bindingname="wsHttpUserName">
30<securitymode="Message">
31<!--指定使用Username进行客户端身份验证，并且需要建立安全上下文-->
32<messageclientCredentialType="UserName" negotiateServiceCredential="false" establishSecurityContext="true"/>
33</security>
34</binding>
35</ws2007HttpBinding>
36</bindings>
37<behaviors>
38<serviceBehaviors>
39<behaviorname="stsBehavior">
40<serviceMetadatahttpGetEnabled="false"/>
41<serviceDebugincludeExceptionDetailInFaults="false"/>
42</behavior>
43</serviceBehaviors>
44</behaviors>
45</system.serviceModel>
46
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