Приложение CustomSecurity — использование собственной технологии ролевой безопасности

Мы обсудили теоретические основы безопасности .NET Framework, займемся теперь практическим использованием этих концепций. Создайте новое Windows-приложение и назовите его CustomSecurity. При запуске приложение будет требовать авторизацию пользователя и, в зависимости от его роли, предоставлять разные права доступа. В главной форме будет отображаться список всех пользователей и предоставляться возможность изменять роль пользователей. Список пользователей будет содержаться в файле Users.xml, для его создания в окне щелкаем правой кнопкой мыши в окне Solution Explorer и выбираем Add/Add New Item… . В появившемся окне выбираем XML File. Создадим нескольких пользователей, относящихся к трем группам — admin, manager, operator:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?> <users> <user name="admin" id="1" role="admin" /> <user name="manager" id="2" role="manager" /> <user name="accountant" id="3" role="accountant" /> <user name="student1" id="4" role="operator" /> <user name="student2" id="5" role="operator" /> <user name="student3" id="6" role="operator" /> </users>

Для просмотра и редактирования данных в виде таблицы щелкните на кнопке

, расположенной внизу на панели. Закончив редактирование, скопируйте файл Users.xml из папки проекта в папку bin/Debug.

Вынесем логику определения личности и роли пользователей в отдельные классы — CustomIdentity.cs и CustomPrincipal.cs. Для добавления в проект отдельных классов щелкаем в окне Solution Explorer правой кнопкой и выбираем Add/ Add Class… . Далее привожу листинг CustomIdentity.cs c комментариями:

Листинг 10.5.

(html, txt)

Листинг CustomPrincipal.cs:

Листинг 10.6.

(html, txt)

Для просмотра и редактирования данных в виде таблицы щелкните на кнопке

using System; using System.Security.Principal; using System.Xml;

namespace CustomSecurity { /// <summary> /// Класс CustomIdentity , описывающий "личность", наследует от класса IIdentity /// </summary> public class CustomIdentity : IIdentity { //Вводим переменные аутентификации private bool _isAuth; private string _name; private string _authType; private int _id; /// <summary> /// Конструктор. /// </summary> public CustomIdentity() { this._isAuth = false; this._authType = String.Empty; this._name = String.Empty; this._id = -1; } /// <summary> ///Создаем конструктор, принимающий имя пользователя. /// </summary> /// <param name="userName">Имя пользователя.</param> public CustomIdentity(string userName) { this._id = this.AuthUserName(userName); this._name = userName; this._isAuth = true; this._authType = "Частный тип аутентификации."; } /// <summary> /// Определяем уникальный идентификатор пользователя. /// </summary> public int ID { get { return this._id; } } #region IIdentity Members /// <summary> /// Проверка аутентификации пользователя. /// </summary> public bool IsAuthenticated { get { // Реализуем свойство интерфейса. return this._isAuth; } } /// <summary> /// Определяем имя пользователя. /// </summary> public string Name { get { // Реализуем свойство интерфейса. return this._name; } } /// <summary> /// Определяем тип аутентификации. /// </summary> public string AuthenticationType { get { // Реализуем свойство интерфейса. return this._authType; } }

#endregion /// <summary> /// Проверяем, существует ли имя пользователя в базе данных — файле XML. /// </summary> /// <param name="name">Имя пользователя.</param> /// <returns>ID пользователя.</returns> private int AuthUserName(string name) { // Считываем и сравниваем имя пользователя. XmlTextReader xmlReader = new XmlTextReader("Users.xml"); xmlReader.WhitespaceHandling = WhitespaceHandling.None; while(xmlReader.Read()) { if(xmlReader["name"] == name) return Int32.Parse(xmlReader["id"]); } // Если пользователь не найден, генерируем исключение. throw new System.Security.SecurityException(String.Format("Пользователь {0} не найден в базе данных.", name)); } } }

Листинг 10.5.

Листинг CustomPrincipal.cs:

using System; using System.Security.Principal; using System.Xml;

namespace CustomSecurity { /// <summary> /// Класс CustomPrincipal, описывающий роль, наследует от класса IPrincipal /// </summary> public class CustomPrincipal :IPrincipal { private CustomIdentity _indentity; private string _role; /// <summary> /// Конструктор. /// </summary> /// <param name="identity">Определяем личность пользователя.</param> public CustomPrincipal(CustomIdentity identity) { // Инициализируем личность this._indentity = identity; // Инициализируем переменную только один раз. Если роль изменится в процессе выполнения приложения, то // изменения вступят в силу только после перезагрузки приложения. this._role = this.GetUserRole(); } #region IPrincipal Members /// <summary> /// Свойство личности пользователя. /// </summary> public IIdentity Identity { get { // Реализуем свойство интерфейса. return this._indentity; } } /// <summary> /// Проверяем, прнадлежит ли пользователь к заданной роли. /// </summary> /// <param name="role">Роль.</param> /// <returns></returns> public bool IsInRole(string role) { // Реализуем метод интерфейса. return role == this._role;

// Если необходимо реагировать на изменение роли без перезагрузки приложения, то это можно сделать так: //return role == this.GetUserRole(); }

#endregion /// <summary> /// Возвращаем роль пользователя. /// </summary> /// <returns></returns> private string GetUserRole() { // Считываем и сравниваем имя пользователя. XmlTextReader xmlReader = new XmlTextReader("Users.xml"); xmlReader.WhitespaceHandling = WhitespaceHandling.None; while(xmlReader.Read()) { if(xmlReader["name"] == this._indentity.Name) return xmlReader["role"]; } // Если роль пользователя не найдена, генерируем исключение. throw new System.Security.SecurityException(String.Format("Роль пользователя {0} не найдена в базе данных.", this._indentity.Name)); } } }

Листинг 10.6.

Теперь займемся пользовательским интерфейсом программы и привязкой обработчиков. Все приложения, которые мы рассматривали в предыдущих лекциях, я сопровождал описанием дизайна форм и не указывал в листинге область Windows Form Designer generated code. Сейчас я поступлю наоборот — я приведу код, генерируемый средой, и изображения формы, а вы, скопировав код, относящийся к дизайну, разберетесь с элементами, которые были использованы для создания интерфейса. Итак, главная форма программы будет иметь следующий вид (рис. 10.14):

Рис. 10.15. Главная форма проекта CustomSecurity

В окне Solution Explorer переименуйте Form1.cs в MainForm.cs, добавьте на форму элемент управления ImageList и поместите в коллекцию две иконки (на рис. 10.15 эти иконки были использованы для кнопок панели инструментов).

Листинг формы MainForm:

using System; using System.Drawing; using System.Collections; using System.ComponentModel; using System.Windows.Forms; using System.Data; using System.Threading; using System.Xml; using System.Xml.XPath; using System.IO;

namespace CustomSecurity { /// <summary> /// Главная форма. /// </summary> public class MainForm : System.Windows.Forms.Form { private System.Windows.Forms.ToolBarButton btnViewUsers; private System.Windows.Forms.ToolBarButton btnEditUsers; private System.Windows.Forms.ImageList toolBoxIcons; private System.Windows.Forms.ToolBar toolBar; private System.Windows.Forms.ListView lstViewUsers; private System.Windows.Forms.ColumnHeader colUserName; private System.Windows.Forms.ColumnHeader colUserRole; private System.Windows.Forms.ColumnHeader colUserId; private System.ComponentModel.IContainer components;

public MainForm() { InitializeComponent(); }

/// <summary> /// Clean up any resources being used. /// </summary> protected override void Dispose( bool disposing ) { if( disposing ) { if (components != null) { components.Dispose(); } } base.Dispose( disposing ); }

#region Windows Form Designer generated code /// <summary> /// Required method for Designer support — do not modify /// the contents of this method with the code editor. /// </summary> private void InitializeComponent() { this.components = new System.ComponentModel.Container(); System.Resources.ResourceManager resources = new System.Resources.ResourceManager(typeof(MainForm)); this.toolBar = new System.Windows.Forms.ToolBar(); this.btnViewUsers = new System.Windows.Forms.ToolBarButton(); this.btnEditUsers = new System.Windows.Forms.ToolBarButton(); this.toolBoxIcons = new System.Windows.Forms.ImageList(this.components); this.lstViewUsers = new System.Windows.Forms.ListView(); this.colUserName = new System.Windows.Forms.ColumnHeader(); this.colUserRole = new System.Windows.Forms.ColumnHeader(); this.colUserId = new System.Windows.Forms.ColumnHeader(); this.SuspendLayout(); // // toolBar // this.toolBar.Buttons.AddRange(new System.Windows.Forms.ToolBarButton[] { this.btnViewUsers, this.btnEditUsers}); this.toolBar.DropDownArrows = true; this.toolBar.ImageList = this.toolBoxIcons; this.toolBar.Location = new System.Drawing.Point(0, 0); this.toolBar.Name = "toolBar"; this.toolBar.ShowToolTips = true; this.toolBar.Size = new System.Drawing.Size(424, 28); this.toolBar.TabIndex = 0; this.toolBar.ButtonClick += new System.Windows.Forms.ToolBarButtonClickEventHandler(this.toolBar_ButtonClick); // // btnViewUsers // this.btnViewUsers.ImageIndex = 0; this.btnViewUsers.Tag = "view"; this.btnViewUsers.ToolTipText = "Вывести список пользователей"; // // btnEditUsers // this.btnEditUsers.ImageIndex = 1; this.btnEditUsers.Tag = "edit"; this.btnEditUsers.ToolTipText = "Редактировать роль пользователя"; // // toolBoxIcons // this.toolBoxIcons.ImageSize = new System.Drawing.Size(16, 16); this.toolBoxIcons.ImageStream = ((System.Windows.Forms.ImageListStreamer)(resources.GetObject("toolBoxIcons.ImageStream"))); this.toolBoxIcons.TransparentColor = System.Drawing.Color.Transparent; // // lstViewUsers // this.lstViewUsers.Columns.AddRange(new System.Windows.Forms.ColumnHeader[] { this.colUserName, this.colUserRole, this.colUserId}); this.lstViewUsers.Cursor = System.Windows.Forms.Cursors.Hand; this.lstViewUsers.Dock = System.Windows.Forms.DockStyle.Fill; this.lstViewUsers.FullRowSelect = true; this.lstViewUsers.GridLines = true; this.lstViewUsers.Location = new System.Drawing.Point(0, 28); this.lstViewUsers.MultiSelect = false; this.lstViewUsers.Name = "lstViewUsers"; this.lstViewUsers.Size = new System.Drawing.Size(424, 238); this.lstViewUsers.SmallImageList = this.toolBoxIcons; this.lstViewUsers.TabIndex = 1; this.lstViewUsers.View = System.Windows.Forms.View.Details; // // colUserName // this.colUserName.Text = "Имя пользователя"; this.colUserName.Width = 125; // // colUserRole // this.colUserRole.Text = "Роль пользователя"; this.colUserRole.Width = 125; // // colUserId // this.colUserId.Text = "Уникальный идентификатор"; this.colUserId.Width = 175; // // MainForm // this.AutoScaleBaseSize = new System.Drawing.Size(5, 13); this.ClientSize = new System.Drawing.Size(424, 266); this.Controls.Add(this.lstViewUsers); this.Controls.Add(this.toolBar); this.Icon = ((System.Drawing.Icon)(resources.GetObject("$this.Icon"))); this.Name = "MainForm"; this.Text = "Ролевая безопасность"; this.Load += new System.EventHandler(this.MainForm_Load); this.ResumeLayout(false);

} #endregion

/// <summary> /// The main entry point for the application. /// </summary> [STAThread] static void Main() { Application.Run(new MainForm()); }

private void MainForm_Load(object sender, System.EventArgs e) { // Получаем имя пользователя. LogInForm login = new LogInForm(); if(login.ShowDialog() != DialogResult.OK) { // Если пользователь отменил ввод имени, закрываем приложение this.Close(); return; } try { // Создаем объекты IIdentity и IPrincipal CustomIdentity identity = new CustomIdentity(login.txbUserName.Text); CustomPrincipal principal = new CustomPrincipal(identity); Thread.CurrentPrincipal = principal; this.ValidateUser(); } catch(Exception ex) { // Обрабатываем исключения и закрываем приложение. MessageBox.Show("Во время выполнения приложения возникла ошибка: "+ex.Message, "Ошибка"); this.Close(); return; }

}

/// <summary> /// Изменяем пользовательский интерфейс в зависимости от роли пользователя. /// </summary> private void ValidateUser() { CustomPrincipal principal = Thread.CurrentPrincipal as CustomPrincipal; if(principal.IsInRole("operator")) { // Если роль пользователя — operator, скрываем функциональность. btnEditUsers.Enabled = false; btnViewUsers.Enabled = false; } if(principal.IsInRole("manager")) { // Для роли пользователя manager скрываем возможности изменения роли пользователя. btnEditUsers.Enabled = false; } }

private void toolBar_ButtonClick(object sender, System.Windows.Forms.ToolBarButtonClickEventArgs e) { // Проверяем, какая кнопка была нажата, и // выполняем соответствующее действие. switch(e.Button.Tag.ToString()) { case "view": this.ViewUsers(); break; case "edit": this.EditUser(); break; } } /// <summary> /// Выводим пользователей на экран. /// </summary> private void ViewUsers() { lstViewUsers.Items.Clear(); XmlTextReader xmlReader = new XmlTextReader("Users.xml"); xmlReader.WhitespaceHandling = WhitespaceHandling.None; while(xmlReader.Read()) { // Считываем данные из XML-файла, представляем их в виде // строки элемента управления ListView if(xmlReader["name"] == null) continue; ListViewItem item = new ListViewItem(new string[]{xmlReader["name"], xmlReader["role"], xmlReader["id"]}, 0); lstViewUsers.Items.Add(item); } xmlReader.Close(); } /// <summary> /// Изменяем выбранного пользователя. /// </summary> private void EditUser() { if(lstViewUsers.SelectedItems.Count == 0) { MessageBox.Show("Вы дожны выбрать пользователя.", "Сообщение приложения"); } else { string userName = lstViewUsers.SelectedItems[0].Text; EditUserForm edit = new EditUserForm(userName); if(edit.ShowDialog() != DialogResult.OK) return; // Считываем новую роль. string newRole = edit.cmbRole.SelectedItem.ToString(); // Обновляем файл XML новыми данными. XmlDocument doc = new XmlDocument(); StreamReader reader = new StreamReader("Users.xml"); doc.LoadXml(reader.ReadToEnd()); reader.Close(); XmlElement root = doc.DocumentElement; foreach(XmlNode child in root.ChildNodes) { if(child.Attributes["name"].Value == userName) { child.Attributes["role"].Value = newRole; break; } } doc.Save("Users.xml"); this.ViewUsers(); } } } }

Листинг 10.7.

При запуске приложения доступ к главной форме будет блокироваться до прохождения авторизации (рис.рис. 10.16).

Рис. 10.16. Авторизация пользователя

Добавьте новую Windows-форму в проект и назовите ее LoginForm.cs. Листинг этой формы:

using System; using System.Drawing; using System.Collections; using System.ComponentModel; using System.Windows.Forms;

namespace CustomSecurity { /// <summary> /// Форма ввода имени пользователя. /// </summary> public class LogInForm : System.Windows.Forms.Form { // Обратите внимание на то, что модификатору доступа элемента // управления txbUserName установлено значение public. Это сделано для того, чтобы // можно было из другой формы получить введенный в него текст. public System.Windows.Forms.TextBox txbUserName; private System.Windows.Forms.Button btnCancel; private System.Windows.Forms.Button btnOk; private System.Windows.Forms.Label lblUserName; /// <summary> /// Required designer variable. /// </summary> private System.ComponentModel.Container components = null;

public LogInForm() { // // Required for Windows Form Designer support // InitializeComponent();

// // TODO: Add any constructor code after InitializeComponent call // }

/// <summary> /// Clean up any resources being used. /// </summary> protected override void Dispose( bool disposing ) { if( disposing ) { if(components != null) { components.Dispose(); } } base.Dispose( disposing ); }

#region Windows Form Designer generated code

private void InitializeComponent() { this.txbUserName = new System.Windows.Forms.TextBox(); this.btnCancel = new System.Windows.Forms.Button(); this.btnOk = new System.Windows.Forms.Button(); this.lblUserName = new System.Windows.Forms.Label(); this.SuspendLayout(); // // txbUserName // this.txbUserName.Location = new System.Drawing.Point(16, 32); this.txbUserName.Name = "txbUserName"; this.txbUserName.Size = new System.Drawing.Size(312, 20); this.txbUserName.TabIndex = 0; this.txbUserName.Text = ""; // // btnCancel // this.btnCancel.DialogResult = System.Windows.Forms.DialogResult.Cancel; this.btnCancel.Location = new System.Drawing.Point(152, 80); this.btnCancel.Name = "btnCancel"; this.btnCancel.TabIndex = 1; this.btnCancel.Text = "Отмена"; // // btnOk // this.btnOk.Location = new System.Drawing.Point(248, 80); this.btnOk.Name = "btnOk"; this.btnOk.TabIndex = 2; this.btnOk.Text = "ОК"; this.btnOk.Click += new System.EventHandler(this.btnOk_Click); // // lblUserName // this.lblUserName.Location = new System.Drawing.Point(16, 8); this.lblUserName.Name = "lblUserName"; this.lblUserName.Size = new System.Drawing.Size(216, 24); this.lblUserName.TabIndex = 3; this.lblUserName.Text = "Введите имя пользователя:"; // // LogInForm // this.AcceptButton = this.btnOk; this.AutoScaleBaseSize = new System.Drawing.Size(5, 13); this.CancelButton = this.btnCancel; this.ClientSize = new System.Drawing.Size(342, 116); this.Controls.Add(this.lblUserName); this.Controls.Add(this.btnOk); this.Controls.Add(this.btnCancel); this.Controls.Add(this.txbUserName); this.FormBorderStyle = System.Windows.Forms.FormBorderStyle.FixedToolWindow; this.Name = "LogInForm"; this.StartPosition = System.Windows.Forms.FormStartPosition.CenterScreen; this.Text = "Авторизация"; this.ResumeLayout(false);

} #endregion

private void btnOk_Click(object sender, System.EventArgs e) { // Устанавливаем положительный результат выполнения // и закрываем форму. this.DialogResult = DialogResult.OK; this.Close(); } } }

Листинг 10.8.

Последняя форма, которая будет использована в нашем проекте, — EditUserForm, изменяющая роль пользователей (рис. 10.17).

Рис. 10.17. Форма EditUserForm

Листинг этой формы:

using System; using System.Drawing; using System.Collections; using System.ComponentModel; using System.Windows.Forms;

namespace CustomSecurity { /// <summary> /// Форма изменения роли пользователя /// </summary> public class EditUserForm : System.Windows.Forms.Form { private System.Windows.Forms.Label lblName; private System.Windows.Forms.Label lblRole; public System.Windows.Forms.ComboBox cmbRole; private System.Windows.Forms.Label lblUserName; private System.Windows.Forms.Button btnCancel; private System.Windows.Forms.Button btnEdit; /// <summary> /// Required designer variable. /// </summary> private System.ComponentModel.Container components = null; private string UserName; // Обратите внимание на то, что у формы переопределен конструктор. // Это сделано для передачи форме имени пользователя, // роль которого необходимо изменить. public EditUserForm(string userName) { UserName = userName; InitializeComponent(); }

/// <summary> /// Clean up any resources being used. /// </summary> protected override void Dispose( bool disposing ) { if( disposing ) { if(components != null) { components.Dispose(); } } base.Dispose( disposing ); }

#region Windows Form Designer generated code /// <summary> /// Required method for Designer support — do not modify /// the contents of this method with the code editor. /// </summary> private void InitializeComponent() { System.Resources.ResourceManager resources = new System.Resources.ResourceManager(typeof(EditUserForm)); this.lblName = new System.Windows.Forms.Label(); this.lblRole = new System.Windows.Forms.Label(); this.btnCancel = new System.Windows.Forms.Button(); this.btnEdit = new System.Windows.Forms.Button(); this.cmbRole = new System.Windows.Forms.ComboBox(); this.lblUserName = new System.Windows.Forms.Label(); this.SuspendLayout(); // // lblName // this.lblName.Location = new System.Drawing.Point(16, 16); this.lblName.Name = "lblName"; this.lblName.Size = new System.Drawing.Size(144, 23); this.lblName.TabIndex = 1; this.lblName.Text = "Имя пользователя"; // // lblRole // this.lblRole.Location = new System.Drawing.Point(16, 48); this.lblRole.Name = "lblRole"; this.lblRole.Size = new System.Drawing.Size(144, 23); this.lblRole.TabIndex = 3; this.lblRole.Text = "Роль пользователя"; // // btnCancel // this.btnCancel.DialogResult = System.Windows.Forms.DialogResult.Cancel; this.btnCancel.Location = new System.Drawing.Point(192, 112); this.btnCancel.Name = "btnCancel"; this.btnCancel.TabIndex = 4; this.btnCancel.Text = "Отмена"; // // btnEdit // this.btnEdit.Location = new System.Drawing.Point(72, 112); this.btnEdit.Name = "btnEdit"; this.btnEdit.TabIndex = 5; this.btnEdit.Text = "Изменить"; this.btnEdit.Click += new System.EventHandler(this.button2_Click); // // cmbRole // this.cmbRole.DropDownStyle = System.Windows.Forms.ComboBoxStyle.DropDownList; this.cmbRole.Items.AddRange(new object[] { "admin", "manager", "operator"}); this.cmbRole.Location = new System.Drawing.Point(176, 48); this.cmbRole.Name = "cmbRole"; this.cmbRole.Size = new System.Drawing.Size(200, 21); this.cmbRole.TabIndex = 6; // // lblUserName // this.lblUserName.Location = new System.Drawing.Point(176, 16); this.lblUserName.Name = "lblUserName"; this.lblUserName.Size = new System.Drawing.Size(200, 23); this.lblUserName.TabIndex = 7; // // EditUserForm // this.AcceptButton = this.btnEdit; this.AutoScaleBaseSize = new System.Drawing.Size(5, 13); this.CancelButton = this.btnCancel; this.ClientSize = new System.Drawing.Size(386, 152); this.Controls.Add(this.lblUserName); this.Controls.Add(this.cmbRole); this.Controls.Add(this.btnEdit); this.Controls.Add(this.btnCancel); this.Controls.Add(this.lblRole); this.Controls.Add(this.lblName); this.FormBorderStyle = System.Windows.Forms.FormBorderStyle.FixedDialog; this.Icon = ((System.Drawing.Icon)(resources.GetObject("$this.Icon"))); this.Name = "EditUserForm"; this.Text = "Изменение пользователя"; this.Load += new System.EventHandler(this.EditUserForm_Load); this.ResumeLayout(false);

} #endregion

private void button2_Click(object sender, System.EventArgs e) { // Устанавливаем положительный результат выполнения // и закрываем форму. this.DialogResult = DialogResult.OK; this.Close(); }

private void EditUserForm_Load(object sender, System.EventArgs e) { // При загрузке формы устанавливаем имя пользователя в //элемент управления lblUserName lblUserName.Text = UserName; } } }

Листинг 10.9.

Запустите приложение. При загрузке проверяется имя пользователя и инициализируется его роль. В зависимости от роли в приложении интерфейс изменяется следующим образом:

Если роль пользователя — admin, то ему доступна полная функциональность приложения — он может не только просматривать список пользователей, но и изменять им роли. Изменения вступают в силу после перезапуска приложения.
Если роль пользователя — manager, то он может только просматривать список существующих пользователей.
Если роль пользователя — operator, то ему недоступна функциональность приложения, однако он может видеть главную форму.

На диске, прилагаемом к книге, вы найдете приложение CustomSecurity (Code\Glava10\ CustomSecurity).

Содержание раздела