高度安全性的应用程式系统实作.ppt

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1、高度安全性的應用程式系統實作,台灣微軟公司研發處開發工具部產品規劃經理 何銘哲,今日議程,範例實作架構簡介.NET Framework 安全機制範例實作驗證(Authentication).NET 的程式碼存取安全性 ASP.NET 中的驗證考量授權(Authorization)角色架構安全性授權管理員加密(Cryptography)Web 應用程式安全機制範例實作Web應用程式的安全性考量,範例實作架構簡介,範例實作架構 那裡要驗證?,Intranet,Internet,Web Form,Authentication,Smart Client,APP Server,SQL Server,We

2、b Server,ASP.NETCode Access Security,範例實作架構 何時需要授權?,今日議程,範例實作架構簡介.NET Framework 安全機制範例實作驗證(Authentication).NET 的程式碼存取安全性 ASP.NET 中的驗證考量授權(Authorization)角色架構安全性授權管理員加密(Cryptography)Web 應用程式安全機制範例實作Web應用程式的安全性考量,範例實作架構 程式碼存取安全性,什麼是程式碼存取安全性,控制程式碼要對保護資源存取或是執行特定作業的安全機制由 CLR 的安全性系統查核來檢查呼叫堆疊中每個呼叫端授與的使用權限和要

3、求的使用權限(Stack Walk)禁止低度受信任的程式碼呼叫高度受信任的程式碼進而使用它來執行未經授權的動作可使用 Demand 及 Assert 來實作程式碼存取安全性語法,什麼是舉證(Evidence)?,舉證(Evidence)是由應用程式組件的識別項及其出處資訊組成.NET Framework 安全系統會根據舉證項目來設定其權限,什麼是安全性原則(Policy)?,安全性原則控制程式碼存取資源的使用權限(permission)依據程式碼的 identity 及來源來決定可存取的項目有那些(Evidence based!)程式碼的 identity 及來源由舉證項目所組成安全性原則將各

4、類型的舉證對應到不同的使用權限集合(permission set)NothingExecutionInternetLocalIntranetEverythingFullTrustCustom-defined,什麼是程式碼群組?,Cond:All CodePSet:Nothing,Cond:Site=APSet:All Printer Access,Cond:Publisher=MicrosoftPSet:Read:C:Microsoft,Cond:Zone=InternetPSet:Internet,Cond:Zone=MyComputerPSet:Execution,Cond:SN Key=

5、25 98PSet:Read:C:Adatum,Cond:SN Key=9F ADSimple Name=Microsoft MoneyPSet:Read:C:Money,Cond:SN Key=9F ADSimple Name=Microsoft.AppPSet:Write:C:Microsoft,A hierarchy of code groups,Permission Grant,Evidence,Publisher=MicrosoftZone=InternetSNKey=9F AD,Read C:MicrosoftRead C:MoneyWrite:C:MicrosoftInterne

6、t,Publisher=AdatumSite=ASN Key=25 98,ExecutionRead:C:AdatumAll Printer Access,什麼是安全性原則等級?,安全性原則可被使用在不同的層級上 來控制存取資料的權限:企業(Enterprise)電腦(Machine)使用者(User)Application domain每一個原則層級中都含有一些程式碼群組、使用權限集合，以及原則組件清,當超過一個安全性原則生效時:Permission grant is the intersection of permissions allowed at each policy levelTh

7、e least common permission set is appliedExample:,判斷多個安全性原則等級,1.使用.NET Framework 組態工具修改安全性原則設定,今日議程,範例實作架構簡介.NET Framework 安全機制範例實作驗證(Authentication).NET 的程式碼存取安全性 ASP.NET 中的驗證考量授權(Authorization)角色架構安全性授權管理員加密(Cryptography)Web 應用程式安全機制範例實作Web應用程式的安全性考量,範例實作架構 ASP.NET 的驗證,Windows 驗證,Client Computer,/w

8、eb.config file,Forms 驗證,/web.config file,Anonymous,Passport 驗證,/web.config file,Anonymous,P,如何使用 Forms-Based 驗證,Configure IIS to use Anonymous accessSet forms-based authentication in Web.config Set up authorizationCreate a logon page,1,2,3,4,設定 web.config,/Web.config file,如何建立 Logon 網頁,Import the Sy

9、stem.Web.Security namespaceCreate a logon page that verifies and checks the credentials of a user and redirects if validRead user credentials from a cookieUser.Identity.Name returns the value saved by FormsAuthentication.RedirectFromLoginPage,If(bValidCredentials)FormsAuthentication.RedirectFromLogi

10、nPage _(strUserName,False)End If,2.在 ASP.NET 中使用 Windows based 以及 Forms based 驗證,今日議程,範例實作架構簡介.NET Framework 安全機制範例實作驗證(Authentication).NET 的程式碼存取安全性 ASP.NET 中的驗證考量授權(Authorization)角色架構安全性授權管理員加密(Cryptography)Web 應用程式安全機制範例實作Web應用程式的安全性考量,Intranet,Internet,Web Form,SQL Server,APP Server,Web Server,S

11、mart Client,Windows IntegratedRole-based securityAuthorization Manager,Authorization,範例實作架構 授權-角色架構安全性,什麼是角色架構(Role-Based)安全性?,什麼是 Identity?,Identity 物件封裝有關使用者或驗證過的實體的資訊 Identity 在.NET Framework 中可分為三大類:WindowsGenericCustomIdentity 類別均實作了 IIdentity interfaceName(使用者名稱或 Windows 帳戶名稱)IsAuthenticatedAu

12、thenticationType(所支援的登入通訊協定),什麼是 Principal?,Principal 則是結合了 identity 及此 Identity 的角色(Role)所執行的安全性內容.NET角色架構安全性支援了三種類型的principals:Windows principalGeneric principal Custom principalAll principal類別均實作了 IPrincipal interface,如何使用 WindowsIdentity 及 WindowsPrincipal 物件,/Single validationWindowsIdentity my

13、Identity=WindowsIdentity.GetCurrent();WindowsPrincipal myPrincipal=new WindowsPrincipal(myIdentity);/Repeated validation/呼叫 AppDomain.SetPrincipalPolicy 方法/並將新的 PrincipalPolicy 列舉型別值傳遞給它AppDomain.CurrentDomain.SetPrincipalPolicy(PrincipalPolicy.WindowsPrincipal);/使用 CurrentPrincipal 擷取目前 Windows 的當事

14、人WindowsPrincipal myPrincipal=(WindowsPrincipal)System.Threading.Thread.CurrentPrincipal;,如何使用 GenericIdentity及GenericPrincipal 物件,可用 GenericIdentity 及 GenericPrincipal 來建立獨立存在於 Windows之外的授權配置:,/Create a generic identityGenericIdentity myIdentity=new GenericIdentity(User1);/Create a generic principa

15、lString myStringArray=Manager,Teller;GenericPrincipal myPrincipal=new GenericPrincipal(myIdentity,myStringArray);/Attach the generic principal to the threadSystem.Threading.Thread.CurrentPrincipal=myPrincipal;,檢查 Identity 以及群組的授權,/Check identity/Assume a valid Principal is in myPrincipalif(String.Co

16、mpare(myPrincipal.Identity.Name,DOMAINFred,true)=0)/Permit access to some code/Check role membership/Assume a valid Principal is in myPrincipalif(myPrincipal.IsInRole(BUILTINAdministrators)/Permit access to some code,3.使用 Windows 及 Generic 物件來檢查 Role-Based 的授權,今日議程,範例實作架構簡介.NET Framework 安全機制範例實作驗證(

17、Authentication).NET 的程式碼存取安全性 ASP.NET 中的驗證考量授權(Authorization)角色架構安全性授權管理員加密(Cryptography)Web 應用程式安全機制範例實作Web應用程式的安全性考量,範例實作架構 授權-授權管理員,授權管理員的概念,操作(Operation)Low-level application work-unit expressed in codeProcedure,function,method,LDAP or SQL query 工作(Task)High-level application work-unit expressed

18、 in the UISubmit report,Approve report,Delete report 角色(Role)Set of Tasks that correspond to a persons job descriptionDefines the generic permissions needed to do that job商業規則(Biz Rule)Script to adjust Role-based permissions at runtime領域(Scope)Set of resources where Role permissoins apply應用程式群組(Appl

19、ication group)Application manages membership;Static or LDAP query,授權管理員,AuthorizationStore,Application,Scope(Roles,Tasks,Groups),ClientContext,ApplicationGroup,AccessCheck,Static,Query,Operation,Task,Role,ApplicationGroup,BizRule,AD,XML,Web ExpenseApplication,Role=Tasks,Task=Operations,DatabaseOpera

20、tion,WebOperation,DirectoryOperation,PaymentSystemOperation,角色定義,指派及領域,Submitter,Administrator,Approver:QueryGroup_D1Mgrs Administrator:Jane,Lizzy,Approver:ADGroup_D2Mgrs Administrator:Jane,Charlie,Submitter:Everyone,Scope:Dept 01,Scope:Dept 02,Role Definitions,Approver,Dept 01Role Assignments:,Dept

21、 02Role Assignments:,Web ExpenseRole Assignments:,Scope:App,Web ExpenseApplication,開發模式Trusted Subsystem,AuthorizationPolicy Store,Action performed in server context on behalf of clientAudits generated at front and back end,Client Request,Server verifies access against authorization policy in separa

22、te store,Response,AzManAPP,4.如何使用 Authorization Manager 進行角色架構的授權檢查,今日議程,範例實作架構簡介.NET Framework 安全機制範例實作驗證(Authentication).NET 的程式碼存取安全性 ASP.NET 中的驗證考量授權(Authorization)角色架構安全性授權管理員加密(Cryptography)Web 應用程式安全機制範例實作Web應用程式的安全性考量,範例實作架構 何時需要加密?,什麼是加密?,可使用加密的目的機密性-避免使用者的識別(Identity)或資料被讀取 資料完整性-避免資料被變更 驗

23、證-確保資料是來自特定的一方加密編譯的方式有.私密金鑰加密(對稱加密 Symmetric Cryptography)公開金鑰(Public key)加密(非對稱加密Asymmetric Cryptography)數位簽章 密碼編譯雜湊System.Security.Cryptography 命名空間,什麼是私密金鑰加密(對稱加密)?,用來安全的傳送資料仰賴私密金鑰secret key來逹到安全性如何安全的交換私密金鑰？,什麼是公開金鑰加密(非對稱加密)?,用來安全的傳送資料仰賴一對相關的金鑰加密:公開金鑰(public key)及私密金鑰(private key),使用 SHA1 來編譯雜湊,

24、Private Sub HashText(ByVal TextToHash As String)/Create New Crypto Service Provider Object SHA1CryptoServiceProvider SHA1=new SHA1CryptoServiceProvider();/Convert the original string to array of Bytes byte bytValue=System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(Value);/Compute the Hash,returns an array of Bytes

25、 byte bytHash=mhash.ComputeHash(bytValue);/Note:It is always a good idea to clear the hash variable/once you are done with it.mhash.Clear();/Return a base 64 encoded string of the Hash value Debug.WriteLine(Convert.ToBase64String(bytHash);End Sub,加入 Salt 到雜湊中,The problem:Hash algorithms will hash th

26、e same data to exactly the same valueThe solution:Add a unique value to each data before hashing it.It is called a salt value.How to generate Salt:Create a random string of digits using the.NET Fw class RNGCryptoServiceProvider.RNG stands for Random Number Generator.,使用 RNG 來產生 salt,Creates an array

27、 of bytes that is 8 bytes long.It use GetBytes()of RNGCryptoServiceProvider class to fill in the array of bytes with the generated random set of characters.,private string CreateSalt()byte bytSalt=new byte8;RNGCryptoServiceProvider rng;rng=new RNGCryptoServiceProvider();rng.GetBytes(bytSalt);return

28、Convert.ToBase64String(bytSalt);,該用那種加密方法？,Symmetric,or secret key,algorithmsExtremely fast,but potential to be brokenWell suited for encrypting large streams of dataAsymmetric,or public key,algorithms not that fas,but are much harder to break.Not suited to large amounts of data(performance).Hash Us

29、ed when you do not wish to ever recover the original valueOne-way operatio.Use for small amounts of data,like a password,如何產生金鑰和初始化向量,.NET Framework 所提供的對稱加密類別需要金鑰和新的初始化向量(Initialization Vector-IV)來加密和解密資料對稱密碼編譯類別建構函式會自動建立新的金鑰和 IV或是呼叫 GenerateKey()及 GenerateIV()來建立新的金鑰和 IV,private SymmetricAlgorithm

30、 mCSP=new DESCryptoServiceProvider();/Generate Key and IVmCSP.GenerateKey();mCSP.GenerateIV();/Convert to string for displaystring strKey=Convert.ToBase64String(mCSP.Key);string strIV=Convert.ToBase64String(mCSP.IV);,File Format,如何將資料加密?,private string EncryptString(string Value)ICryptoTransform ct;

31、/To call the CreateEncryptor for all algorithms byte byt;/CreateEncryptor will return encryptor object.ct=mCSP.CreateEncryptor(mCSP.Key,mCSP.IV);/convert string into an bytes array for cryptographic algorithms byt=Encoding.UTF8.GetBytes(Value);MemoryStream ms=new MemoryStream();CryptoStream cs=new C

32、ryptoStream(ms,ct,CryptoStreamMode.Write);cs.Write(byt,0,byt.Length);/write the encrypted data into the memory stream/ensure all the data has been written into the MemoryStream object cs.FlushFinalBlock();cs.Close();return Convert.ToBase64String(ms.ToArray();,如何將資料解密?,private string DecryptString(st

33、ring Value)ICryptoTransform ct;byte byt;ct=mCSP.CreateDecryptor(mCSP.Key,mCSP.IV);byt=Convert.FromBase64String(Value);MemoryStream ms=new MemoryStream();CryptoStream cs=new CryptoStream(ms,ct,CryptoStreamMode.Write);cs.Write(byt,0,byt.Length);/Decrypt data cs.FlushFinalBlock();cs.Close();return Enco

34、ding.UTF8.GetString(ms.ToArray();,5.使用 Cryptography,今日議程,範例實作架構簡介.NET Framework 安全機制範例實作驗證(Authentication).NET 的程式碼存取安全性 ASP.NET 中的驗證考量授權(Authorization)角色架構安全性授權管理員加密(Cryptography)Web 應用程式安全機制範例實作Web應用程式的安全性考量,什麼是 Open Hack?,In 2002,eWeek sponsored its fourth OpenHack challenge.The OpenHack team bui

35、lt an ASP.NET Web application using Microsoft Windows2000AdvancedServer,Internet Information Services(IIS)5.0,Microsoft SQLServer2000,and the.NETFramework.It successfully withstood more than 82,500 attempted attacks.,6.Open Hack 範例,Do More With Less,2003 Microsoft Corporation.All rights reserved.This presentation is for informational purposes only.Microsoft makes no warranties,express or implied,in this summary.,