摘要:Web網絡應用開發中,安全性是要考慮的關鍵問題,本文通過開發系統實踐,從系統規劃階段、設計開發階段、發布運行階段三個方面詳細闡述安全策略的實現,總結出如何充分利用ASP.NET的安全機制、數據庫安全控制、增強管理員網絡安全防范意識,構建一個性能安全的Web應用程序。 
關鍵詞:Web應用程序;web.config;認證和授權;視圖;存儲過程 

1 前言 

微軟公司推出的ASP.NET,可以非常方便和高效地規劃、設計、開發和發布Web網絡應用程序。筆者利用ASP.NET為新疆職工培訓中心開發了運行在校園網上的網絡辦公管理系統。該系統分為管理部門和教學部門兩個角色,實現了數據存儲、瀏覽查詢和教學分析統計功能,提高了培訓中心的信息化管理和校園網的利用價值。在整個系統的開發過程中,考慮最多的就是安全問題,相信這也是所有開發人員開發Web網絡應用程序所必須面對的問題。因此本文針對基于ASP.NET的Web網絡應用程序開發的安全問題,以我們開發的系統為例,從3個方面來闡述實際解決策略: 
(1)系統規劃階段的安全策略; 
(2)設計開發階段的安全策略; 
(3)發布運行階段的安全策略。 
希望我們的實踐能對利用ASP.NET開發Web網絡應用程序的相關技術人員提供參考和借鑒。 

2 安全策略實踐 

2.1系統規劃階段 
Web網絡應用程序,就是運行在Web應用服務器上的一個虛擬目錄及其子目錄下的所有文件、網頁、模塊以及可執行代碼的總和。根據系統需求分析,用戶分為管理部和教學部(對數據的操作權限有區分),因此建立兩個目錄分別存放相應的網頁文件。另外,還有數據庫文件夾、樣式文件夾、網頁模版文件夾等。而對數據庫表的操作文件放在特殊的文件夾bin下,因為該目錄是禁止任何瀏覽器訪問的,從而避免了遠程客戶下載代碼的可能性。應用程序根目錄下除了上述目錄外,還有兩個重要的應用程序級文件:global.asax 和web.config(下文詳細分析)?？傊?文件目錄的規劃是按類別存放文件,重要文件存在bin目錄下。 
2.2設計開發階段 
主要從后臺的數據庫設計、配置文件web.config及前臺界面設計三個內容,著重闡述對安全問題的解決策略。 
2.2.1數據庫設計 
為了提高訪問數據的效率和安全性,能在后臺做的事情,就在后臺完成,能分開獨立做的事情,就分開獨立實現。 
(1)充分利用后臺數據庫系統的視圖和存儲過程,如:創建帶參數的視圖,實現不同角色身份的用戶對各自權限范圍內的數據訪問。 
(2)報表設計及實現:Web應用程序實現動態報表,開始考慮用ASP.NET的數據控件Repeater,可以自由定義靈活的顯示方式,但通常比較麻煩,而且在代碼中字段名要出現,即:使用數據容器Container.DataItem("字段名")方式來顯示數據內容,降低了數據安全性。我們的做法是利用Bussiness Object 公司開發的專業報表軟件CrystalReports10設計報表,通過ODBC數據源與數據庫連接,生成報表文件(*.rpt)后,在前臺利用報表控件CrystalReprotViewer,將報表文件加載到頁面實現各種報表。這種把數據源、報表文件、和頁面顯示文件分開獨立實現,不僅豐富了報表顯示樣式和提高了網絡報表生成效率,而且極大地提高了訪問數據的安全性。 
(3)用戶口令存儲問題:不要將實際的口令存儲在數據庫表中,因為口令直接放在數據庫或文件中存在安全隱患,因此要存儲加密后的口令。使用時,例如當用戶登錄時,對口令加密,然后與數據庫中存放的加密口令進行比較。實現步驟如下: 
首先,導入命名空間:<%@ Import Namespace="System.Web.Security" %> 
其次,編寫加密函數EncrytPwd: 
Function EncrytPwd(Pwd as String,PwdFormat as String) 
If PwdFormat="MD5" then 
'下面一行得到用MD5算法加密后的字符串 
EncrytPwd=FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(Pwd,"MD5") 
'下面一行得到用SHA1算法加密后的字符串 
Else if PwdFormat="SHA1"then 
EncrytPwd=FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(Pwd,"SHA1") 
End if 
End Function 
2.2.2 配置文件web.config 的安全設置 
web.config文件是一個簡單的XML文件,專門用于為應用程序配置系統設定、安全性設定、應用程序設定和會話設定。下面分5個內容介紹安全實踐策略。 
(1) 數據庫連接字符串常量:Web應用程序網頁要大量用到數據庫連接,為了提高程序安全性、通用性和可移植性,在配置文件中設置數據庫連接字符串常量是很好的方法,在應用程序的web.config文件中添加如下語句: 

網頁文件使用時,用下列代碼實現數據庫連接: 
Dim strConn As String 
strConn=ConfigurationSettings.AppSettings("sqlconntion ")'獲取數據庫連接字符串 
(2) 認證和授權:HTML表單驗證(Forms Authentication),是向開發人員提供確認客戶憑證并控制訪問權限的技術。在應用程序的web.config文件中添加如下語句:

授權:就是讓用戶擁有有效憑證,允許或拒絕訪問Web應用程序。在web.config中添加如下語句:

(3) 虛擬路徑的設置:不同用戶對不同目錄訪問權限不同,可以設定虛擬目錄來實現

(4) 設置調試模式提高安全策略:默認情況下,錯誤信息保存在棧中。如果開啟調試模式,ASP.NET在運行中發生錯誤時,會顯示錯誤行號,方便調試?？梢栽陧撁婊騱eb.config文件中開啟調試模式。例如: 

<%@ page debug=”true” %>'開啟頁面級調試模式 

'開啟應用程序級調試模式 
但發布程序時,要禁用調試模式,否則出錯時,有泄露后臺代碼的隱患。 
(5) 頁面出錯處理策略:出錯時轉向統一的出錯頁面,而不必在每個網頁中寫代碼,控制轉向出錯頁面,避免了程序運行期間任何未處理的意外發生時,錯誤頁面代碼泄露或使用戶不知所云的尷尬發生。頁面出錯處理可以應用下列策略實現:

(A)定制出錯網頁 

這個設置可以保證當錯誤出現時,本地用戶訪問默認出錯頁,遠程用戶訪問自定義的error.htm網頁。 
(B)處理特別的HTTP請求 
對于HTTP錯誤狀態代碼,例如:403禁止,404無法找到,500服務器錯誤等,可以自定義各自的出錯處理頁面。如下所示: 



2.2.3 界面設計:代碼分離和自定義控件 
(1)代碼分離:將程序代碼和HTML內容分離,不僅能增強頁面的條理性、易讀性和團隊開發的容易程度,更重要提高網頁安全性。如: 
前臺aspx網頁:peixun_base_ 
xiangmu.aspx.aspx 
<%@ Register TagPrefix= "iewc" Namespace="Microsoft.Web.UI.WebControls" 
Assembly="microsoft.web.ui.webcontrols" %>
<%@ Page Language="vb" AutoEventWireup="false" Codebehind= 
"peixun_base_xiangmu.aspx.vb"Inherits="pxb.MUTI"%>
而后臺的peixun_base_xiangmu.aspx.vb文件,專門編寫代碼,實現代碼和HTML內容分離。 
(2)自定義控件:可以根據需要編寫自定義控件,更好地提供可重用的封裝邏輯,在使用自定義控件前,需要將定義它們的類文件編譯成動態庫,即: 
vbc /t:library /r:system.dll /r:system.web.dll/out:pxbcontrols.dll control.vb 
將編寫好的類文件(.vb)編譯成動態庫(.dll),可以供以后多次使用,由于封裝了邏輯,且生成庫,所以安全性得到保障。 
除上述外,必須要重視記錄日志。日志文件分系統日志和用戶自定義日志。系統日志,如建立數據庫日志文件;自定義日志文件:可以利用global.asax文件的session_onStart()事件與session_onEnd()事件實現自定義日志文件維護,例如:記錄訪問用戶的登錄名,訪問時間,IP地址等信息,在應用程序根目錄的global.asax文件內添加如下代碼: 
<%@ Import Namespace= "System.IO"%>
Sub Session_onStart(Sender As Object, E As EventArgs) 
'每一位客戶登錄時觸發該事件 
sw=New StreamWriter(server.mappath("log/log.txt"),True,Encoding.Default) 
'將客戶IP保存到Session中 
Session("IP")= Request.ServerVariables("REMOTE_ADDR") sw.Writeline(Now() & "-用戶" & Session("IP") & "進入") 
sw.Close 
End Sub 
Sub Session_OnEnd(Sender As Object, E As EventArgs) 
'當每一位客戶超過會話時間沒有和服務器交互,或關閉瀏覽器后觸發該事件 
sw=New StreamWriter(server.mappath("log/log.txt "),True,Encoding.Default) 
sw.Writeline(Now() & "-用戶" &Session("IP") & "退出") 
sw.Close 
End Sub 
2.3 發布運行階段:主要考慮如下方面 
(1) 關閉調試模式; 
(2) 備份轉儲數據庫文件和日志文件; 
(3) 密碼要不斷更新; 
(4) 及時打補丁程序。 

3總結 

綜上所述,基于ASP.NET的Web網絡應用程序開發,在充分利用ASP.NET的安全機制、數據庫安全控制、管理員網絡安全防范意識的基礎上,可以極大提高Web應用程序的安全性能。