Protezione dei messaggi nell'accodamento messaggi

Articolo
09/06/2008

In questo esempio viene illustrato come implementare un'applicazione che utilizza WS-Security con l'autenticazione del certificato X.509v3 per il client e che richiede l'autenticazione del server utilizzando il certificato X.509v3 del server su MSMQ. La protezione dei messaggi a volte è più efficace per garantire che i messaggi nell'archivio MSMQ siano crittografati e l'applicazione può eseguire direttamente l'autenticazione del messaggio.

L'esempio è basato sull'esempio Associazioni MSMQ transazionali. I messaggi vengono crittografati e firmati.

Per impostare, compilare ed eseguire l'esempio

Assicurarsi di aver eseguito la Procedura di installazione singola per gli esempi di Windows Communication Foundation.
Per compilare l'edizione in C# o Visual Basic .NET della soluzione, seguire le istruzioni in Generazione degli esempi Windows Communication Foundation.

Per eseguire l'esempio sullo stesso computer

Assicurarsi che il percorso includa la cartella contenente Makecert.exe e FindPrivateKey.exe.
Eseguire Setup.bat dalla cartella di installazione dell'esempio. In questo modo vengono installati tutti i certificati necessari per l'esecuzione dell'esempio.

Nota

Assicurarsi di rimuovere i certificati eseguendo Cleanup.bat una volta completato l'esempio. Gli altri esempi relativi alla protezione utilizzano gli stessi certificati.
Avviare Service.exe da \service\bin.
Avviare Client.exe da \client\bin. L'attività del client viene visualizzata nella finestra dell'applicazione console.
Se il client e il servizio non sono in grado di comunicare, vedere Suggerimenti per la risoluzione dei problemi.

Per eseguire l'esempio tra più computer

Copiare i file Setup.bat, Cleanup.bat e ImportClientCert.bat nel computer del servizio.
Creare una directory sul client del servizio per i file binari del client.
Copiare i file di programma del client nella directory del client sul computer del client. Copiare anche i file Setup.bat, Cleanup.bat e ImportServiceCert.bat nel computer del client.
Eseguire setup.bat service sul server. Eseguendo setup.bat con l'argomento service si crea un certificato del servizio con il nome di dominio completo del computer e si esporta il certificato del servizio in un file denominato Service.cer.
Modificare il file service.exe.config del servizio per riflettere il nuovo nome del certificato (nell'attributo findValue di serviceCertificate element of serviceCredentials) che corrisponde al nome di dominio completo del computer.
Copiare il file Service.cer dalla directory del servizio alla directory del client sul computer client.
Eseguire setup.bat client sul client. Eseguendo setup.bat con l'argomento client si crea un certificato client denominato Client.com e si esporta il certificato client in un file denominato Client.cer.
Nel file Client.exe.config nel computer client, modificare il valore dell'indirizzo della definizione dell'endpoint in base al nuovo indirizzo del servizio. Tale operazione viene eseguita sostituendo localhost con il nome di dominio completo del server. È inoltre necessario modificare il nome di certificato del servizio in modo che corrisponda al nome di dominio completo del computer del servizio (nell'attributo findValue dell'elemento defaultCertificate di serviceCertificate in clientCredentials).
Copiare il file Client.cer dalla directory del client alla directory del servizio sul server.
Eseguire ImportServiceCert.bat sul client. In questo modo viene importato il certificato del servizio dal file Service.cer nell'archivio CurrentUser - TrustedPeople.
Eseguire ImportClientCert.bat sul server. In questo modo il certificato client viene importato dal file Client.cer nell'archivio LocalMachine - TrustedPeople.
Sul computer del servizio, eseguire Service.exe dal prompt dei comandi.
Sul computer client, avviare Client.exe dal prompt dei comandi. Se il client e il servizio non sono in grado di comunicare, vedere Suggerimenti per la risoluzione dei problemi.

Per eseguire la pulitura dopo l'esempio

Eseguire Cleanup.bat nella cartella degli esempi una volta completato l'esempio.

Nota

Questo script non rimuove i certificati del servizio su un client quando si esegue questo esempio tra più computer. Se sono stati eseguiti esempi di Windows Communication Foundation (WCF) che utilizzano certificati tra più computer, assicurarsi di cancellare i certificati del servizio installati nell'archivio CurrentUser - TrustedPeople. Per eseguire questa operazione, utilizzare il seguente comando: certmgr -del -r CurrentUser -s TrustedPeople -c -n <Fully Qualified Server Machine Name> Ad esempio: certmgr -del -r CurrentUser -s TrustedPeople -c -n server1.contoso.com.

Requisiti

Questo esempio richiede che MSMQ sia installato e in esecuzione,

Dimostrazione

Il client crittografa il messaggio con la chiave pubblica del servizio e firma il messaggio utilizzando il relativo certificato. Il servizio che legge il messaggio dalla coda autentica il certificato client con il certificato nell'archivio Persone attendibili. Successivamente decrittografa il messaggio e lo invia all'operazione del servizio.

Poiché il messaggio Windows Communication Foundation (WCF) viene trasportato come payload nel corpo del messaggio MSMQ, il corpo resta crittografato nell'archivio MSMQ. In questo modo il messaggio viene protetto dalla diffusione indesiderata. Si noti che il servizio MSMQ non è in grado di identificare se il messaggio trasportato è crittografato.

Nell'esempio viene illustrato come l'autenticazione reciproca al livello del messaggio può essere utilizzata con MSMQ. I certificati vengono scambiati fuori banda. Questo comportamento viene applicato sempre nel caso delle applicazioni accodate poiché non è necessario che il client e il servizio siano in esecuzione contemporaneamente.

Descrizione

Il codice di esempio del client e del servizio corrisponde a quello dell'esempio Associazioni MSMQ transazionali con una differenza. Il contratto dell'operazione è contrassegnato con il livello di protezione che suggerisce che il messaggio deve essere firmato e crittografato.

    // Define a service contract. 
    [ServiceContract(Namespace="http://Microsoft.ServiceModel.Samples")]
    public interface IOrderProcessor
    {
        [OperationContract(IsOneWay = true, ProtectionLevel=ProtectionLevel.EncryptAndSign)]
        void SubmitPurchaseOrder(PurchaseOrder po);
    }

Per assicurare che il messaggio venga protetto utilizzando il token necessario per identificare il servizio e client, il file App.config contiene informazioni sulle credenziali.

La configurazione client specifica il certificato del servizio per autenticare il servizio. Utilizza l'archivio del computer locale come archivio attendibile per basarsi sulla validità del servizio. Specifica anche il certificato client allegato al messaggio per l'autenticazione del servizio del client.

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>

  <system.serviceModel>

    <client>
      <!-- Define NetMsmqEndpoint -->
      <endpoint address="net.msmq://localhost/private/ServiceModelSamplesMessageSecurity" 
                binding="netMsmqBinding" 
                bindingConfiguration="messageSecurityBinding"
                contract="Microsoft.ServiceModel.Samples.IOrderProcessor"
                behaviorConfiguration="ClientCertificateBehavior" />
    </client>

    <bindings>
        <netMsmqBinding>
            <binding name="messageSecurityBinding">
                <security mode="Message">
                    <message clientCredentialType="Certificate"/>
                </security>
            </binding>
        </netMsmqBinding>
    </bindings>

    <behaviors>
      <endpointBehaviors>
        <behavior name="ClientCertificateBehavior">
          <!-- 
        The clientCredentials behavior allows one to define a certificate to present to a service.
        A certificate is used by a client to authenticate itself to the service and provide message integrity.
        This configuration references the "client.com" certificate installed during the setup instructions.
        -->
          <clientCredentials>
            <clientCertificate findValue="client.com" storeLocation="CurrentUser" storeName="My" x509FindType="FindBySubjectName" />
            <serviceCertificate>
                <defaultCertificate findValue="localhost" storeLocation="CurrentUser" storeName="TrustedPeople" x509FindType="FindBySubjectName"/>
              <!-- 
            Setting the certificateValidationMode to PeerOrChainTrust means that if the certificate 
            is in the user's Trusted People store, then it is trusted without performing a
            validation of the certificate's issuer chain. This setting is used here for convenience so that the 
            sample can be run without having to have certificates issued by a certificate authority (CA).
            This setting is less secure than the default, ChainTrust. The security implications of this 
            setting should be carefully considered before using PeerOrChainTrust in production code. 
            -->
              <authentication certificateValidationMode="PeerOrChainTrust" />
            </serviceCertificate>
          </clientCredentials>
        </behavior>
      </endpointBehaviors>
    </behaviors>

  </system.serviceModel>
</configuration>

Si noti che la modalità di protezione è impostata su Message e ClientCredentialType è impostato su Certificate.

La configurazione del servizio include un comportamento del servizio che specifica le credenziali del servizio che vengono utilizzate quando il client autentica il servizio. Il nome del soggetto del certificato server è specificato nell'attributo findValue in serviceCredentials element.

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>

  <appSettings>
    <!-- Use appSetting to configure MSMQ queue name. -->
    <add key="queueName" value=".\private$\ServiceModelSamplesMessageSecurity" />
  </appSettings>

  <system.serviceModel>
    <services>
      <service 
          name="Microsoft.ServiceModel.Samples.OrderProcessorService"
          behaviorConfiguration="PurchaseOrderServiceBehavior">
        <host>
          <baseAddresses>
            <add baseAddress="https://localhost:8000/ServiceModelSamples/service"/>
          </baseAddresses>
        </host>
        <!-- Define NetMsmqEndpoint -->
        <endpoint address="net.msmq://localhost/private/ServiceModelSamplesMessageSecurity"
                  binding="netMsmqBinding"
                  bindingConfiguration="messageSecurityBinding"
                  contract="Microsoft.ServiceModel.Samples.IOrderProcessor" />
        <!-- The mex endpoint is exposed at https://localhost:8000/ServiceModelSamples/service/mex. -->
        <endpoint address="mex"
                  binding="mexHttpBinding"
                  contract="IMetadataExchange" />
      </service>
    </services>

    <bindings>
        <netMsmqBinding>
            <binding name="messageSecurityBinding">
                <security mode="Message">
                    <message clientCredentialType="Certificate" />
                </security>
            </binding>
        </netMsmqBinding>
    </bindings>

    <behaviors>
      <serviceBehaviors>
        <behavior name="PurchaseOrderServiceBehavior">
          <serviceMetadata httpGetEnabled="True"/>
          <!-- 
               The serviceCredentials behavior allows one to define a service certificate.
               A service certificate is used by the service to authenticate itself to its clients and to provide message protection.
               This configuration references the "localhost" certificate installed during the setup instructions.
          -->
          <serviceCredentials>
            <serviceCertificate findValue="localhost" storeLocation="LocalMachine" storeName="My" x509FindType="FindBySubjectName" />
            <clientCertificate>
                <certificate findValue="client.com" storeLocation="LocalMachine" storeName="TrustedPeople" x509FindType="FindBySubjectName"/>
              <!-- 
            Setting the certificateValidationMode to PeerOrChainTrust means that if the certificate 
            is in the user's Trusted People store, then it is trusted without performing a
            validation of the certificate's issuer chain. This setting is used here for convenience so that the 
            sample can be run without having to have certificates issued by a certificate authority (CA).
            This setting is less secure than the default, ChainTrust. The security implications of this 
            setting should be carefully considered before using PeerOrChainTrust in production code. 
            -->
              <authentication certificateValidationMode="PeerOrChainTrust" />
            </clientCertificate>
          </serviceCredentials>
        </behavior>
      </serviceBehaviors>
    </behaviors>

  </system.serviceModel>

</configuration>

Nell'esempio viene illustrato il controllo dell'autenticazione mediante la configurazione e come ottenere l'identità del chiamante dal contesto di protezione, come illustrato nel codice di esempio seguente:

    // Service class which implements the service contract.
    // Added code to write output to the console window.
    public class OrderProcessorService : IOrderProcessor
    {
        private string GetCallerIdentity()
        {
            // The client certificate is not mapped to a Windows identity by default.
            // ServiceSecurityContext.PrimaryIdentity is populated based on the information
            // in the certificate that the client used to authenticate itself to the service.
            return ServiceSecurityContext.Current.PrimaryIdentity.Name;
        }

        [OperationBehavior(TransactionScopeRequired = true, TransactionAutoComplete = true)]
        public void SubmitPurchaseOrder(PurchaseOrder po)
        {
            Console.WriteLine("Client's Identity {0} ", GetCallerIdentity());
            Orders.Add(po);
            Console.WriteLine("Processing {0} ", po);
        }
  //…
}

Quando viene eseguito, il codice del servizio visualizza l'identificazione client. Di seguito è riportato l'output di esempio del codice del servizio:

The service is ready.
Press <ENTER> to terminate service.

Client's Identity CN=client.com; ECA6629A3C695D01832D77EEE836E04891DE9D3C
Processing Purchase Order: 6536e097-da96-4773-9da3-77bab4345b5d
        Customer: somecustomer.com
        OrderDetails
                Order LineItem: 54 of Blue Widget @unit price: $29.99
                Order LineItem: 890 of Red Widget @unit price: $45.89
        Total cost of this order: $42461.56
        Order status: Pending

Commenti

Creazione del certificato del client
La riga seguente nel file batch crea il certificato client. Il nome client specificato viene utilizzato nel nome del soggetto del certificato creato. Il certificato viene inserito nell'archivio My nel percorso CurrentUser.
```
echo ************
echo making client cert
echo ************
makecert.exe -sr CurrentUser -ss MY -a sha1 -n CN=%CLIENT_NAME% -sky exchange -pe
```
Installazione del certificato client nell'archivio certificati attendibili del server
La riga seguente nel file batch copia il certificato client nell'archivio TrustedPeople del server in modo che il server possa effettuare le decisioni di attendibilità attinenti. Affinché un certificato installato nell'archivio TrustedPeople sia considerato attendibile da un servizio Windows Communication Foundation (WCF), è necessario che la modalità di convalida del certificato client sia impostata sul valore PeerOrChainTrust o PeerTrust. Per informazioni sull'esecuzione di questa operazione mediante un file di configurazione, vedere l'esempio di configurazione del servizio precedente.
```
echo ************
echo copying client cert to server's LocalMachine store
echo ************
certmgr.exe -add -r CurrentUser -s My -c -n %CLIENT_NAME% -r LocalMachine -s TrustedPeople 
```
Creazione del certificato server.
Le righe seguenti del file batch Setup.bat creano il certificato server da utilizzare:
```
echo ************
echo Server cert setup starting
echo %SERVER_NAME%
echo ************
echo making server cert
echo ************
makecert.exe -sr LocalMachine -ss MY -a sha1 -n CN=%SERVER_NAME% -sky exchange -pe
```
La variabile %NOME_SERVER% specifica il nome del server. Il certificato viene archiviato nell'archivio LocalMachine. Se il file batch di installazione viene eseguito con un argomento di servizio (ad esempio setup.bat service) la variabile %SERVER_NAME% conterrà il nome di dominio completo del computer. In caso contrario, viene utilizzata l'impostazione predefinita localhost.
Installazione del certificato server nell'archivio certificati attendibili del client
La riga seguente copia il certificato server nell'archivio Persone attendibili del client. Questo passaggio è necessario perché certificati generati da Makecert.exe non sono considerati implicitamente attendibili dal sistema client. Se è già disponibile un certificato contenente una radice in un certificato radice client attendibile, ad esempio un certificato rilasciato da Microsoft, il passaggio della popolazione dell'archivio certificati client con il certificato server non è necessario.
```
certmgr.exe -add -r LocalMachine -s My -c -n %SERVER_NAME% -r CurrentUser -s TrustedPeople
```
Nota

Se si sta utilizza una versione non americana in inglese di Microsoft Windows è necessario modificare il file Setup.bat e sostituire il nome dell'account "NT AUTHORITY\NETWORK SERVICE" con l'equivalente locale.

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