使用 WCF 的委派和模擬

「模擬 」(Impersonation) 是服務用來限制用戶端存取服務網域資源的常用技術。 服務網域資源可以是像是本機檔案 (模擬) 的電腦資源，或是在另一部電腦上的資源，例如檔案共用 (委派)。 如需範例應用程式，請參閱 Impersonating the Client。 如需如何使用模擬的範例，請參閱 How to: Impersonate a Client on a Service。

重要

請留意，在模擬服務上的用戶端時，服務會以用戶端的認證執行，而該認證的權限可能高於伺服器處理序。

概觀

一般而言，用戶端會呼叫服務，讓服務代表用戶端執行一些動作。 模擬可讓服務在執行動作時擔任用戶端。 委派可讓前端服務將用戶端的要求轉寄到後端服務，如此一來，後端服務也可以模擬用戶端。 模擬是最常用來檢查用戶端是否經過授權可執行特定動作的方法，而委派則是一種將模擬功能連同用戶端的身分識別一起流動至後端服務的方法。 委派是 Windows 網域功能，可以在執行 Kerberos 驗證時使用。 委派與身分識別流動不同，並且由於委派會傳輸此功能以模擬用戶端，而又不需擁有用戶端的密碼，因此它的作業權限比身分識別流動高得多。

模擬與委派兩者都需要用戶端具有 Windows 身分識別。 如果用戶端沒有 Windows 身分識別，則唯一的選擇就是將用戶端的身分識別流動至第二個服務。

模擬基本概念

Windows Communication Foundation (WCF) 支援多種用戶端認證的模擬。 本主題會說明在服務方法實作期間模擬呼叫者的服務模型支援。 同時會討論與這些案例中之模擬、SOAP 安全性以及 WCF 選項有關的常見部署案例。

本主題會著重說明在使用 SOAP 安全性時，WCF 中的安全性與委派。 您也可以在使用傳輸安全性時搭配 WCF 使用模擬與委派，如使用模擬搭配傳輸安全性所述。

兩個方法

WCF SOAP 安全性包含兩個不同方法來執行模擬。 所使用的方法會取決於繫結。 一個是從安全性支援提供者介面 (SSPI) 或 Kerberos 驗證取得之 Windows 權杖進行的模擬，該權杖後來會快取到服務上。 第二個則是從 Kerberos 延伸取得之 Windows 權杖進行的模擬，統稱為「 Service-for-User 」(S4U)。

快取權杖模擬

您可以用下列項目來執行快取權杖模擬：

• 具有 Windows 用戶端認證的WSHttpBinding, WSDualHttpBinding及 NetTcpBinding 。

• BasicHttpBinding ，其 BasicHttpSecurityMode 設定為 TransportWithMessageCredential 認證或是其他任何標準繫結，繫結是指用戶端會在其中提供可由服務用來對應至有效 Windows 帳戶的使用者名稱認證。

• 任何使用 Windows 用戶端認證，而且 CustomBinding 已設定為 requireCancellation 的 true (此屬性可在下列類別上使用：SecureConversationSecurityTokenParameters、SslSecurityTokenParameters 及 SspiSecurityTokenParameters)。如果此繫結上有使用安全對話，這時也必須將 requireCancellation 屬性設定為 true。

• 用戶端在其中提供使用者名稱認證的任何 CustomBinding 。 如果此繫結上有使用安全對話，這時也必須將 requireCancellation 屬性設定為 true。

S4U 架構模擬

您可以用下列項目來執行 S4U 架構模擬：

• WSHttpBinding、 WSDualHttpBinding及 NetTcpBinding ，包含可讓服務用來對應至有效 Windows 帳戶的憑證用戶端認證。

• 任何使用 Windows 用戶端認證，而且 CustomBinding 屬性已設定為 requireCancellation 的 false。

• 任何使用使用者名稱或 Windows 用戶端認證以及安全對話，而且 CustomBinding 屬性已設定為 requireCancellation 的 false。

服務可以模擬用戶端的程度，取決於服務在嘗試模擬時所擁有的權限、所使用的模擬類型，以及用戶端允許的可能模擬程度。

注意

當用戶端和服務在相同電腦上執行，而且用戶端正以系統帳戶執行時 (例如， Local System 或 Network Service)，用戶端就無法在安全工作階段是以可設定狀態之安全性內容權杖所建立的情況下進行模擬。 Windows Form 或主控台應用程式 (Console Application) 一般都會以目前登入的帳戶執行，因此依預設可以模擬該帳戶。 但當用戶端是 ASP.NET 頁面，而且該頁面是裝載於 IIS 6.0 或 IIS 7.0中時，根據預設，用戶端不會以 Network Service 帳戶執行。 所有支援安全工作階段的系統提供繫結，根據預設，都會使用沒有狀態 (Stateless) 的安全性內容權杖 (SCT)。 不過，如果用戶端是 ASP.NET 頁面，而且已使用含有可設定狀態之 SCT 的安全工作階段，就無法模擬該用戶端。 如需詳細了解如何在安全工作階段使用具狀態的 SCT，請參閱如何建立安全工作階段的安全性內容權杖。

使用服務方法的模擬：宣告式模型

大多數模擬狀況都牽涉到在呼叫端內容中執行服務方法。 WCF 提供的模擬功能允許使用者在 OperationBehaviorAttribute 屬性中指定模擬需求，以簡化這項執行工作。 例如，在下列程式碼中，WCF 基礎結構會在執行 Hello 方法之前先模擬呼叫者。 資源的存取控制清單 (ACL) 必須允許呼叫者存取權限，任何存取 Hello 方法內部原生資源的嘗試才能繼續。 若要啟用模擬，請將 Impersonation 屬性設定為其中一個 ImpersonationOption 例舉值，也就是 ImpersonationOption.Required 或 ImpersonationOption.Allowed，如下列範例所示。

注意

當服務的認證權限高於遠端用戶端時，而 Impersonation 屬性已設定為 Allowed，便會使用服務的認證。 也就是說，如果低權限的使用者提供其認證，較高權限的服務會以服務的認證來執行方法，而且可以使用低權限使用者透過其他方法也無法使用的資源。

[ServiceContract]
public interface IHelloContract
{
    [OperationContract]
    string Hello(string message);
}

public class HelloService : IHelloService
{
    [OperationBehavior(Impersonation = ImpersonationOption.Required)]
    public string Hello(string message)
    {
        return "hello";
    }
}

<ServiceContract()> _
Public Interface IHelloContract
    <OperationContract()> _
    Function Hello(ByVal message As String) As String
End Interface


Public Class HelloService
    Implements IHelloService

    <OperationBehavior(Impersonation:=ImpersonationOption.Required)> _
    Public Function Hello(ByVal message As String) As String Implements IHelloService.Hello
        Return "hello"
    End Function
End Class

呼叫者必須透過可對應至 Windows 使用者帳戶的認證通過驗證，WCF 基礎結構才能模擬呼叫端。 如果服務是設定成使用無法對應至 Windows 帳戶的認證來進行驗證，該服務方法就不會執行。

注意

在 Windows XP 上，如果有建立可設定狀態的 SCT，模擬便會失敗，並會造成 InvalidOperationException。 如需詳細資訊，請參閱不支援的情節。

使用服務方法的模擬：命令式模型

有時候呼叫者並不需要模擬整個服務，而只需要模擬服務的部份即可運作。 在此情況下，請從服務方法內取得呼叫者的 Windows 身分識別，而且以命令方式執行模擬。 使用 WindowsIdentity 的 ServiceSecurityContext 屬性傳回 WindowsIdentity 類別的執行個體，並先呼叫 Impersonate 方法，再使用該執行個體，即可完成這項執行。

注意

請務必使用 Visual Basic Using 陳述式或 C# using 陳述式自動還原此模擬動作。 如果沒有使用這個陳述式，或是使用有別於 Visual Basic 或 C# 的程式語言，請確定還原此模擬等級。 若是沒有做到這點，可能就會促使阻絕服務攻擊和提高權限攻擊的發生。

public class HelloService : IHelloService
{
    [OperationBehavior]
    public string Hello(string message)
    {
        WindowsIdentity callerWindowsIdentity =
        ServiceSecurityContext.Current.WindowsIdentity;
        if (callerWindowsIdentity == null)
        {
            throw new InvalidOperationException
           ("The caller cannot be mapped to a WindowsIdentity");
        }
        using (callerWindowsIdentity.Impersonate())
        {
            // Access a file as the caller.
        }
        return "Hello";
    }
}

Public Class HelloService
    Implements IHelloService

    <OperationBehavior()> _
    Public Function Hello(ByVal message As String) As String _
       Implements IHelloService.Hello
        Dim callerWindowsIdentity As WindowsIdentity = _
            ServiceSecurityContext.Current.WindowsIdentity
        If (callerWindowsIdentity Is Nothing) Then
            Throw New InvalidOperationException( _
              "The caller cannot be mapped to a WindowsIdentity")
        End If
        Dim cxt As WindowsImpersonationContext = callerWindowsIdentity.Impersonate()
        Using (cxt)
            ' Access a file as the caller.
        End Using

        Return "Hello"

    End Function
End Class

所有服務方法的模擬

在某些情況下，您必須在呼叫者內容中執行服務的所有方法。 這時並非明確地針對各個方法啟用這項功能，而是使用 ServiceAuthorizationBehavior。 如下列程式碼所示，將 ImpersonateCallerForAllOperations 屬性設定為 true。 ServiceAuthorizationBehavior 是從 ServiceHost 類別的行為集合中加以擷取。 同時請注意，套用至每個方法之 Impersonation 的 OperationBehaviorAttribute 屬性，也必須設定為 Allowed 或 Required。

// Code to create a ServiceHost not shown.
ServiceAuthorizationBehavior MyServiceAuthorizationBehavior =
    serviceHost.Description.Behaviors.Find<ServiceAuthorizationBehavior>();
MyServiceAuthorizationBehavior.ImpersonateCallerForAllOperations = true;

' Code to create a ServiceHost not shown.
Dim MyServiceAuthorizationBehavior As ServiceAuthorizationBehavior
MyServiceAuthorizationBehavior = serviceHost.Description.Behaviors.Find _
(Of ServiceAuthorizationBehavior)()
MyServiceAuthorizationBehavior.ImpersonateCallerForAllOperations = True

下表描述 ImpersonationOption 與 ImpersonateCallerForAllServiceOperations 之所有可能組合的 WCF 行為。

ImpersonationOption	ImpersonateCallerForAllServiceOperations	行為
必要	n/a	WCF 模擬呼叫端
允許	false	WCF 不模擬呼叫端
允許	true	WCF 模擬呼叫端
NotAllowed	false	WCF 不模擬呼叫端
NotAllowed	true	不允許。 (擲回 InvalidOperationException )。

從 Windows 認證和快取權杖模擬取得的模擬等級

在某些案例中，若是使用 Windows 用戶端認證，用戶端只能部分控制服務執行的模擬等級。 當用戶端指定 Anonymous 模擬等級時會形成一種案例。 而以快取權杖執行模擬時會發生另一種案例。 設定 AllowedImpersonationLevel 類別的 WindowsClientCredential 屬性 (可以當做泛型 ChannelFactory<TChannel> 類別的屬性進行存取)，即可做到這點。

注意

指定 Anonymous 模擬等級時會導致用戶端以匿名方式登入服務。 因此，無論是否有執行模擬，服務一定會允許匿名登入。

用戶端可以將模擬等級指定為 Anonymous、 Identification、 Impersonation或 Delegation。 這時只會產生指定等級的權杖，如下列程式碼所示。

ChannelFactory<IEcho> cf = new ChannelFactory<IEcho>("EchoEndpoint");
cf.Credentials.Windows.AllowedImpersonationLevel  =
    System.Security.Principal.TokenImpersonationLevel.Impersonation;

Dim cf As ChannelFactory(Of IEcho) = New ChannelFactory(Of IEcho)("EchoEndpoint")
cf.Credentials.Windows.AllowedImpersonationLevel = _
System.Security.Principal.TokenImpersonationLevel.Impersonation

下表會指定在從快取權杖模擬時，服務所取得的模擬等級。

AllowedImpersonationLevel 值	服務具有 SeImpersonatePrivilege	服務和用戶端能夠委派	快取權杖 ImpersonationLevel
匿名	Yes	n/a	模擬
匿名	No	n/a	識別
識別	n/a	n/a	識別
模擬	Yes	n/a	模擬
模擬	No	n/a	識別
委派	Yes	Yes	委派
委派	是	No	模擬
委派	No	n/a	識別

從使用者名稱認證和快取權杖模擬取得的模擬等級

藉由將自己的使用者名稱和密碼傳遞給服務，用戶端便可讓 WCF 登入為該使用者，這樣相當於將 AllowedImpersonationLevel 屬性設定為 Delegation (AllowedImpersonationLevel 可在 WindowsClientCredential 和 HttpDigestClientCredential 類別上使用)。下表提供當服務接收使用者名稱認證時所取得的模擬等級。

AllowedImpersonationLevel	服務具有 SeImpersonatePrivilege	服務和用戶端能夠委派	快取權杖 ImpersonationLevel
n/a	是	Yes	委派
n/a	是	No	模擬
n/a	No	n/a	識別

從 S4U 架構模擬取得的模擬等級

服務具有 SeTcbPrivilege	服務具有 SeImpersonatePrivilege	服務和用戶端能夠委派	快取權杖 ImpersonationLevel
Yes	是	n/a	模擬
是	否	n/a	識別
No	不適用	n/a	識別

將用戶端憑證對應至 Windows 帳戶

用戶端本身可以利用憑證讓自己通過對服務的驗證，並且讓服務將用戶端透過 Active Directory 對應到現有的帳戶。 下列 XML 示範如何對服務進行設定以對應憑證。

<behaviors>  
  <serviceBehaviors>  
    <behavior name="MapToWindowsAccount">  
      <serviceCredentials>  
        <clientCertificate>  
          <authentication mapClientCertificateToWindowsAccount="true" />  
        </clientCertificate>  
      </serviceCredentials>  
    </behavior>  
  </serviceBehaviors>  
</behaviors>  

下列程式碼會示範如何設定服務。

// Create a binding that sets a certificate as the client credential type.  
WSHttpBinding b = new WSHttpBinding();  
b.Security.Message.ClientCredentialType = MessageCredentialType.Certificate;  
  
// Create a service host that maps the certificate to a Windows account.  
Uri httpUri = new Uri("http://localhost/Calculator");  
ServiceHost sh = new ServiceHost(typeof(HelloService), httpUri);  
sh.Credentials.ClientCertificate.Authentication.MapClientCertificateToWindowsAccount = true;  

委派

若要委派給後端服務，服務必須使用用戶端的 Windows 身分識別，對後端服務執行多支線 (Multi-leg) Kerberos 驗證 (無 NTLM 後援的 SSPI) 或 Kerberos 直接驗證。 若要委派給後端服務，請建立 ChannelFactory<TChannel> 和通道，然後在模擬用戶端時透過通道通訊。 透過這種委派，後端服務離前端服務的距離取決於前端服務達成的模擬等級。 當模擬等級為 Impersonation時，前端和後端服務必須在相同電腦上執行。 當模擬等級為 Delegation時，前端和後端服務可以在不同電腦或相同電腦上執行。 啟用委派等級模擬需要 Windows 網域原則已設定，才能允許委派。 如需設定 Active Directory 以支援委派的詳細資訊，請參閱 啟用委派驗證(英文)。

注意

當用戶端使用對應至後端服務 Windows 帳戶的使用者名稱和密碼驗證前端服務時，前端服務可以重複使用用戶端的使用者名稱和密碼來驗證後端服務。 這是身分識別流動特別強大的形式，因為將使用者名稱和密碼傳遞至後端服務可讓後端服務執行模擬，但它不會構成委派，因為並未使用 Kerberos。 委派上的 Active Directory 控制項不會套用至使用者名稱和密碼驗證。

模擬等級功能的委派能力

模擬等級	服務可以執行跨處理序委派	服務可以執行跨電腦委派
Identification	No	無
Impersonation	.是	無
Delegation	.是	Yes

下列程式碼範例示範如何使用委派。

public class HelloService : IHelloService
{
    [OperationBehavior(Impersonation = ImpersonationOption.Required)]
    public string Hello(string message)
    {
        WindowsIdentity callerWindowsIdentity = ServiceSecurityContext.Current.WindowsIdentity;
        if (callerWindowsIdentity == null)
        {
            throw new InvalidOperationException
             ("The caller cannot be mapped to a Windows identity.");
        }
        using (callerWindowsIdentity.Impersonate())
        {
            EndpointAddress backendServiceAddress = new EndpointAddress("http://localhost:8000/ChannelApp");
            // Any binding that performs Windows authentication of the client can be used.
            ChannelFactory<IHelloService> channelFactory = new ChannelFactory<IHelloService>(new NetTcpBinding(), backendServiceAddress);
            IHelloService channel = channelFactory.CreateChannel();
            return channel.Hello(message);
        }
    }
}

Public Class HelloService
    Implements IHelloService

    <OperationBehavior(Impersonation:=ImpersonationOption.Required)> _
    Public Function Hello(ByVal message As String) As String Implements IHelloService.Hello
        Dim callerWindowsIdentity As WindowsIdentity = ServiceSecurityContext.Current.WindowsIdentity
        If (callerWindowsIdentity Is Nothing) Then
            Throw New InvalidOperationException("The caller cannot be mapped to a Windows identity.")
        End If

        Dim backendServiceAddress As EndpointAddress = New EndpointAddress("http://localhost:8000/ChannelApp")
        ' Any binding that performs Windows authentication of the client can be used.
        Dim channelFactory As ChannelFactory(Of IHelloService) = _
          New ChannelFactory(Of IHelloService)(New NetTcpBinding(), backendServiceAddress)
        Dim channel As IHelloService = channelFactory.CreateChannel()
        Return channel.Hello(message)
    End Function
End Class

如何設定應用程式使用限制委派

在您可以使用限制委派之前，傳送者、接收者和網域控制站必須先設定為可使用限制委派。 下列程序列出啟用限制委派的步驟。 如需委派和限制委派之間差異的詳細資訊，請參閱 Windows Server 2003 Kerberos 延伸 (英文) 部分中有關限制的討論。

1. 在網域控制站上，清除用戶端應用程式執行所在之帳戶的 [ 這是機密帳戶，無法委派 ] 核取方塊。

2. 在網域控制站上，選取用戶端應用程式執行所在之帳戶的 [ 帳戶受信任可以委派 ] 核取方塊。

3. 在網域控制站上，按一下 [ 信任電腦以便進行委派 ] 選項，將中介層電腦設定為受信任，可進行委派。

4. 在網域控制站上，按一下 [ 信任這台電腦所委派的特定服務 ] 選項，將中介層電腦設定為使用限制委派。

如需關於設定限制委派的詳細指示，請參閱 Kerberos 通訊協定轉換與限制委派。

另請參閱

• OperationBehaviorAttribute
• Impersonation
• ImpersonationOption
• WindowsIdentity
• ServiceSecurityContext
• WindowsIdentity
• ServiceAuthorizationBehavior
• ImpersonateCallerForAllOperations
• ServiceHost
• AllowedImpersonationLevel
• WindowsClientCredential
• ChannelFactory<TChannel>
• Identification
• 使用模擬搭配傳輸安全性
• 模擬用戶端
• 如何：在服務上模擬用戶端
• ServiceModel 中繼資料公用程式工具 (Svcutil.exe)