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2023-10-21
软件工程论文专集：系统实现与方法介绍
【摘要】：图3基于声明的认证流程图4基于声明的认证方式实现2.2.1STS实现图5为STS端WIF协议栈，我们的STS主要实现了方法GetScope[18]和GetOutputClaimsIdentity[19]。GetScope方法实现如下：表2安全令牌服务方法介绍GetOutputClaimsIdentity方法的实现如下：2.2.2应用程序实现图6是应用程序端的WIF协议栈。比如使用下面的代码把声明内容显示在页面上：2.2.3数据库实现声明数据库存储了用户声明信息，包括用户名、密码、邮件以及其他信息。
系统的核心为安全令牌服务，我们实现的令牌服务基于SQL Server数据库，它主要用于提供声明定义以及声明信息的存储，如图4所示。
图3展示了基于声明的认证的主要认证流程。
图3 基于声明的认证流程
图4 基于声明的认证方式实现
2.2.1 STS实现
图5为STS端WIF协议栈，我们的STS主要实现了方法GetScope[18]和GetOutputClaimsIdentity[19]。
图5 安全令牌服务原理
所有方法的介绍功能简介见表2。
GetScope方法实现如下：
表2 安全令牌服务方法介绍
GetOutputClaimsIdentity方法的实现如下：
2.2.2 应用程序实现
图6是应用程序端的WIF协议栈。
图6 基于声明的认证客户端协议原理
应用程序中主要实现如下几类：
(1)令牌解析器。WIF提供了内置的令牌解析器[20]。应用程序中使用的解析器类型必须与STS端一致。
(2) STS身份解析器[21]。它主要用来验证颁发令牌STS身份，其配置如下：
在身份解析器中，我们可以验证令牌颁发者的身份标识。一般是通过验证其身份证书实现。
(3)声明的使用。获取到声明信息后，我们可以在线程的用户类中取得声明内容。比如使用下面的代码把声明内容显示在页面上：
2.2.3 数据库实现(www.chuimin.cn)
声明数据库存储了用户声明信息，包括用户名、密码、邮件以及其他信息。由于声明的类别可以是无限的，因此我们的数据库设计为支持无限种声明类型。数据库表设计如下所示：
(1)用户表。用户表中主要保存用户登记信息，主要内容为加密过的密码信息。
(2)操作类型表。操作类型表主要保存用户执行操作类型，比如获取声明、STS授权、数字证书检验等。
(3)声明定义表。声明定义表主要定义了系统中所用到的自定义声明类型，主要由声明名字、声明值类型、声明值转换器组成。声明值转换器是一个XML字段值，它定义了一个自定义的值转换器。这具转换器负责把声明值转换成系统可以使用的格式。
(4)用户声明对应表。由于用户与声明之间为多对多关系，我们建立了用户与声明之间的对应表。本表保存用户与声明之间的对应关系。
(5)用户日志表。用户日志表保存了用户操作日志，也包含操作错误信息。
(6)数据表关系图。表关系图如图7所示。
图7 基于声明的认证系统原型数据库设计
示例系统编写完成后，应用程序可以使用基于声明的方式进行认证和授权。在示例系统中，应用程序会把获取到的声明以列表的方式显示出来，如图8所示。
图8 基于声明认证的系统测试页面
2.2.4 联合身份认证支持
本示例可以扩展为支持联合认证。在Windows®Identity Foundation（WIF）中，它是通过 WS-联合身份验证模块（WS-FAM）提供对 ASP.NET 应用程序中联合身份验证的支持。联合身份验证允许一个信任域中的安全令牌服务（STS）向另一个信任域中的 STS 提供身份验证信息，前提是这两个域之间存在信任关系。这里的信任关系体现为数字证书之间的共享和传递。
图9为一个联合认证的例子。
图9 联合认证样例
(1)Fabrikam 信任域中的客户端向 Contoso 信任域中的信赖方（RP）应用程序发送请求。
(2) RP（应用程序）将该客户端重定向到Contoso信任域中的STS。此STS未能识别该客户端。
(3) Contoso STS将该客户端重定向到Fabrikam信任域中的STS，此信任域与Contoso信任域之间存在信任关系。
(4) Fabrikam STS会验证客户端的标识并向Contoso STS颁发安全令牌。
(5) Contoso STS使用Fabrikam令牌来创建其自己的可供RP（应用程序）使用的令牌并将其发送给RP（应用程序）。
(6) RP（应用程序）会从安全令牌中提取客户端的声明并做出授权决策。
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