构建安全的Xml Web Service系列之初探使用Soap头

    Xml Web Service 从诞生那天就说自己都么都么好，还津津乐道的说internet也会因此而进入一个新纪元，可5年多来，Xml Web Service并没有像当初宣扬的那样火起来，尽管在一些领域之内，也有人牛刀小试，但从整体而言，Service还并没有得到广泛的应用，原因有很多，有一些来源于目前各大厂商都坚持自己的service标准，不能形成统一，也有对现有的稳定系统不愿进行更改的原因，但还包括web service本身的原因，最明显的应该是两个:1) 安全，2)性能。毕业设计的时候，写的是高性能web service的开发和应用，下面，我想用几篇文章来阐述一下有关xml web service安全的几个解决方案。欢迎各位大虾来砸。
    如何解决网络服务的安全问题，我主要从以下两个层面进行分析:
   1) 确保调用者的合法身份-保证来源的合法
   2) 在传输中不被非法监听和篡改。
当然还会有其他方面的安全隐患，希望大家能多多提出，我也好能进一步总结。
   如果您想更快的掌握本文提到的技术，您以前必须了解xml web service的工作原理，并且亲自开发并部署或者使用过Xml web service，只是您并不相信您部署的xml web service是安全的。
 本节先介绍一种最为简单的确保调用者合法的解决方案-将用户名和密码附加在Soap消息头部，在服务器端进行用户名密码验证。这种方式从解决了原网络服务不能针对特定对象产生响应的问题。但因为仍以明文格式
传输，所以不能有效地防止信息在传输过程中被偷窥，篡改或伪造。
  如果您以前已经使用了这种方法，请略过此篇文章，我下篇文章中将讲述其他方式，更加合理的解决方案，欢迎您继续关注。
   下面是实现此种解决方案的步骤，请您一步一步来
  第一步：首先您需要创建一个Xml Web Service的服务项目,创建方法如下
     打开visual studio 2005,在起始页上点击创建项目，选择visual C#中的Asp.Net web 服务应用程序，输入项目名称
  第二步：在该项目中创建一个扩展的SoapHeader对象MySoapHeader,如下
  

MySoapHeader
using System;
using System.Data;
using System.Configuration;
using System.Web;
using System.Web.Security;
using System.Web.UI;
using System.Web.UI.WebControls;
using System.Web.UI.WebControls.WebParts;
using System.Web.UI.HtmlControls;
using System.Web.Services.Protocols;

namespace WebService1
{
    public class MySoapHeader:SoapHeader
    {
        private string _userName;
        private string _pwd;
        /**//// <summary>
        /// 用户名
        /// </summary>
        public string UserName
        {
            get
            {
                return _userName;
            }
            set
            {
                _userName = value;
            }
        }
        /**//// <summary>
        /// 密码
        /// </summary>
        public string Pwd
        {
            get
            {
                return _pwd;
            }
            set
            {
                _pwd = value;
            }
        }
    }
}

第三步:创建一个Xml Web Service，另添加一个要求使用SoapHeader的网络服务方法
  

WebService
using System;
using System.Data;
using System.Web;
using System.Collections;
using System.Web.Services;
using System.Web.Services.Protocols;
using System.ComponentModel;

namespace WebService1
{
    /**//// <summary>
    /// Service1 的摘要说明
    /// </summary>
    [WebService(Namespace = "http://tempuri.org/")]
    [WebServiceBinding(ConformsTo = WsiProfiles.BasicProfile1_1)]
    [ToolboxItem(false)]
    public class Service1 : System.Web.Services.WebService
    {
        public MySoapHeader header = new MySoapHeader();        
        [WebMethod]
        [SoapHeader("header")]       
        public string HelloWorld()
        {
            if (header == null)
            {
                return "您没有设置SoapHeader,不能正常访问此服务!";
            }
            if (header.UserName != "jillzhang" || header.Pwd != "123456")
            {
                return "您提供的身份验证信息有误，不能正常访问此服务!";
            }
            return "Hello World";
        }
    }
}

  第四步：创建一个调用Xml Web Service的Console应用程序，如下：

TestConsole
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace ConsoleApplication1
{
    class Program
    {
       
        static void Main(string[] args)
        {
            localhost.Service1 ws = new ConsoleApplication1.localhost.Service1();
            //ws.MySoapHeaderValue = new ConsoleApplication1.localhost.MySoapHeader();
            //ws.MySoapHeaderValue.UserName = "jillzhang";
            //ws.MySoapHeaderValue.Pwd = "123456";
            Console.WriteLine(ws.HelloWorld());
        }
    }
}

  下面的分析，对于大家来说，应该是最重要的，很多人不清楚SoapHeader的工作原理，为什么这么怪异的写法竟能产生神奇的效果，下面我将不同情形下的Soap消息解析出来，大家仔细观察这个信息，并可以清晰地掌握了SoapHeader的工作原理了.
首先，先看看没有设置SoapHeader的情况下，Soap消息为:
 

-----Soap请求 在 2007年05月22日 12时39分40秒
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><soap:Envelope xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"><soap:Body><HelloWorld xmlns="http://tempuri.org/" /></soap:Body></soap:Envelope>

-----Soap响应 在 2007年05月22日 12时39分40秒
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><soap:Envelope xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"><soap:Body><HelloWorldResponse xmlns="http://tempuri.org/"><HelloWorldResult>您提供的身份验证信息有误，不能正常访问此服务!</HelloWorldResult></HelloWorldResponse></soap:Body></soap:Envelope>

再看看在设置了SoapHeader之后的Soap的请求和响应信息

-----Soap请求 在 2007年05月22日 12时42分20秒
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><soap:Envelope xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"><soap:Header><MySoapHeader xmlns="http://tempuri.org/"><UserName>jillzhang</UserName><Pwd>123456</Pwd></MySoapHeader></soap:Header><soap:Body><HelloWorld xmlns="http://tempuri.org/" /></soap:Body></soap:Envelope>

-----Soap响应 在 2007年05月22日 12时42分20秒
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><soap:Envelope xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"><soap:Body><HelloWorldResponse xmlns="http://tempuri.org/"><HelloWorldResult>Hello World</HelloWorldResult></HelloWorldResponse></soap:Body></soap:Envelope>

大家可以比较前后两个Soap消息的异同，会发现，加了SoapHeader的请求SoapMessage比没有加的多了一个节
点<soap:Header>正是通过这个节点，SoapMessage将信息传递给了网络服务端，网络服务端便可以从中解析出来，并加以处理，从上面的SoapMessage中，我们也看出，用户名和密码是以明文的格式传输的，这样，SoapHeader就更像Http协议中的Cookie了，我们可以参考Cookie的使用，来扩展SoapHeader,让它变得更加安全些，但总的看来，通过直接设置SoapHeader的方法提高安全性还是有一定限制的。在安全不是特别重要的应用情形中，推荐采用此种解决方案，因为它方便快捷，灵活易用。
有关Cookie的信息，请参考前期文章：Cookie-天使还是恶魔？
下一节，我将介绍一下，如何获取SoapMessage.