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Explorando Segurança do ASP.NET - Membership e MembershipUser

A classe estática Membership, encontrada dentro do Namespace System.Web.Security, é usada pelo ASP.NET para validar as credenciais do usuário e gerenciar as configurações do mesmo.

por Israel Aéce



A classe estática Membership, encontrada dentro do Namespace System.Web.Security, é usada pelo ASP.NET para validar as credenciais do usuário e gerenciar as configurações do mesmo. Esta classe faz uso da classe FormsAuthentication (já existente nas versões anteriores do ASP.NET) para criar e gerenciar a autenticação do usuário dentro da aplicação Web.

Falando um pouco sobre o seu funcionamento: existe um membro interno chamado s_Provider do tipo MembershipProvider (a classe base para as classes concretas de Membership, como por exemplo o SqlMembershipProvider), o qual receberá a instância da classe concreta. Essa inicialização acontece quando um método interno chamado Initialize é executado. Ele se encarrega de extrair os providers do arquivo Web.Config e instanciá-los para que, quando chamarmos os métodos e propriedades, já sejam efetivamente os métodos e propriedades da classe concreta que queremos utilizar.

Como esta classe encapsula o acesso ao provider específico, ela fornece facilidades como: criação de novos usuários, validação de usuários, gerenciamento de usuários em seu repositório (SQL Server, ActiveDirectory, etc). Como já vimos anteriormente o funcionamento interno desta classe, podemos perceber que o ASP.NET confia no provider especificado no Web.Config para se comunicar com a fonte de dados. Como já sabemos, o .NET Framework inclui a classe SqlMembershipProvider para acesso e persistência dos dados no SQL Server e é este que vamos utilizar no decorrer dos exemplos deste artigo.

Mas esta arquitetura é extensível, ou seja, a qualquer momento eu posso criar o meu próprio provider de Membership, onde eu queira customizá-lo para um outro repositório qualquer. E, para que isso seja possível, é necessário herdarmos da classe abstrata chamada MembershipProvider e customizá-la de acordo com o nosso repositório. Para ilustar o cenário, imaginemos que desejamos ter um provider de Membership sendo persistido em um arquivo XML:

public class XmlMembershipProvider : MembershipProvider
{
    // customizo aqui todos os métodos e
    // propriedades necessárias
}

Depois do provider criado, basta definí-lo nas configurações do Web.Config e começar a utilizá-lo.

A configuração no arquivo Web.Config

Por padrão, todas as aplicações ASP.NET 2.0 já utilizam o Membership. Isso porque dentro do arquivo de configuração machine.config já temos um provider chamado AspNetSqlProvider que utiliza o SqlMembershipProvider. Este provider aponta para um banco de dados chamado ASPNETDB.MDF que encontra-se dentro da pasta App_Data da aplicação e é habilitado quando marcamos a opção AspNetSqlProvider no Web Site Administration Tool. Como o intúito do artigo é mostrar como configurar isso manualmente, vamos especificar o provider em nossa aplicação e configurá-lo para atender as nossas necessidades e, para isso, vamos até o arquivo Web.Config da aplicação para efetuar tal customização.

Já que não queremos utilizar o provider e o banco de dados ASPNETDB.MDF fornecido por padrão pela plataforma, devemos recorrer ao arquivo Web.Config para configurar o provider da forma que precisarmos. Para esta configuração temos os seguintes elementos: membership e providers, que deverão estar declarados dentro do elemento system.web. Estes elementos, por sua vez, possuem uma série de atributos que definem as configurações e possíveis comportamentos e validações que o nosso provider irá desempenhar.

Para cada provider que é adicionado dentro do elemento providers especificamos os atributos de configuração deste provider e, através de atributos definidos no elemento membership, definimos configurações a nível "global de providers". Veremos cada um dos possíveis atributos (voltado para o uso do SqlMembershipProvider) e seus respectivos valores nas tabelas abaixo:

Elemento membership
Atributo Tipo Valor Padrão Opcional Descrição
defaultProvider String AspNetSqlProvider Sim

O nome do provider que você vai utilizar. Lembrando que no elemento providers você pode especificar uma lista deles e é através do defaultProvider que você especifica qual deles utilizar.

userIsOnlineTimeWindow Inteiro 15 Sim

Define o tempo em que usuário é considerado como online, que é utilizado para calcular o número aproximado de usuários online.

hashAlgorithmType String SHA1 Sim

Utilizado para especificar o algoritmo de hashing que será usado pelo provider, sempre quando o mesmo precisar efetuar hashing em dados sigilosos.

Elemento add - providers [ "filho" do membership ]
Atributo Tipo Valor Padrão Opcional Descrição
applicationName String ApplicationVirtualPath Sim

Especifica o nome da aplicação em que o Membership está sendo utilizado, possibilitando desta forma, você trabalhar com múltiplas aplicações utilizando a mesma base de dados, mas também podendo utilizar o mesmo nome da aplicação para outras aplicações ASP.NET.

O provider que faz o uso do ActiveDirectory ignora esta propriedade.

Obs.: Atente-se quando você define como nome da aplicação o caracter /. Este caracter pega o nome do diretório virtual da aplicação corrente e atribui como nome da aplicação. Isso pode não refletir exatamente o seu ambiente de produção e, conseqüentemente, ter problemas em não encontrar os registros vinculados à aplicação.

commandTimeout Inteiro 30 (ADO.NET) Sim

Especifica o número em segundos para a configuração do SqlCommand. É através dele que definimos o tempo de espera entre a execução do comando e o erro.

connectionStringName String Não

Especifica o nome da ConnectionString que irá ser utilizada pelo provider. Esta Connection String é especificada no elemento connectionStrings.

description String Sim

Uma breve descrição do provider.

enablePasswordRetrieval Boolean False Sim

Especifica se será ou não permitido a recuperação do password do usuário. Se True, o provider permitirá a recuperação.

enablePasswordReset Boolean True Sim

Especifica se será ou não permitido reinicialização da senha do usuário. Se True, o provider permitirá a reinicialização.

maxInvalidPasswordAttempts Inteiro 5 Sim

Define o número de tentativas de acesso até que a conta do usuário seja bloqueada. O resultado dá-se da soma de tentativas inválidas de recuperação da palavra-chave ou senha.

minRequiredNonalphanumericCharacters Inteiro 1 Sim

Define o número de caracteres especiais que a senha deverá conter, não podendo ser definido com um valor menor que 0 ou maior que 128 ou ainda maior que o valor estipulado no atributo minRequiredPasswordLength.

minRequiredPasswordLength Inteiro 1 Sim

Define o número mínimo de caracteres para a senha. Também não pode ser definido com um valor menor que 0 ou maior que 128.

name String Não

Define o nome do provider, que deverá ser informado no atributo defaultProvider do elemento membership quando você quiser utilizá-lo.

passwordAttemptWindow Inteiro 10 Sim

Define o intervalo de tempo em que é efetuada a contabilidade de tentativas de login falhadas. Quando chegamos ao fim do intervalo especificado neste atributo e o número de tentativas falhadas não atingiu o valor estipulado no atributo maxInvalidPasswordAttempts, os contadores são reinicializados.

passwordFormat String Hashed Sim

Define o formato de armazenamento de senhas na fonte de dados. Os possíveis valores para este atributo estão definidos no enumerador MembershipPasswordFormat e são exibidos abaixo:

  • Clear: As senhas não são criptografadas.
  • Encrypted: Senhas são criptografadas usando as configurações especificadas no elemento de configuração machineKey.
  • Hashed: As senhas são criptografadas utilizando o algoritmo de hash SHA1.

Obs.: Como algoritmos hash são irreversíveis, somente conseguiremos recuperar a senha se este atributo for diferente de Hashed.

passwordStrengthRegularExpression String Sim

Especifica uma expressão regular para validar uma senha e esta expressão deverá funcionar com a classe RegEx.

requiresQuestionAndAnswer Boolean True Sim

Indica se é ou não necessário informar uma pergunta e sua respectiva palavra-chave para que isso funcione como uma espécie de "lembrete" para o usuário.

requiresUniqueEmail Boolean True Sim

Especifica se o endereço de e-mail do usuário deve ser único.

type String Não

Indica o tipo que contém a implementação deste provider, ou seja, a classe concreta que implementa a classe abstrata MembershipProvider.

Agora que já conhecemos todos os parâmetros possíveis dos elementos acima, veremos abaixo um exemplo de como estar configurando isso dentro do arquivo Web.Config da aplicação ASP.NET:

<?xml version="1.0"?>
<configuration>
  <connectionStrings>
    <clear/>
    <add 
      name="SqlConnectionString"
      connectionString="Data Source=local;Initial Catalog=DBTest;Integrated Security=True;"/>
  </connectionStrings>
  <system.web>
    <membership defaultProvider="SqlMembershipProvider">
      <providers>
        <clear/>
        <add
          name="SqlMembershipProvider" 
          type="System.Web.Security.SqlMembershipProvider" 
          connectionStringName="SqlConnectionString" 
          applicationName="NomeAplicacao" 
          enablePasswordRetrieval="false" 
          enablePasswordReset="true" 
          requiresQuestionAndAnswer="false" 
          requiresUniqueEmail="false" 
          passwordFormat="Hashed" 
          minRequiredNonalphanumericCharacters="0" 
          minRequiredPasswordLength="8" />
      </providers>
    </membership>
  </system.web>
</configuration>

Algumas considerações do código acima: temos uma coleção de connectionStrings, onde através do elemento connectionStrings as informamos e no atributo connectionStringName especificamos o nome do conexão que iremos utilizar; outro ponto importante é o elemento add que é "filho" do elemento providers: como podemos ter uma coleção de providers, podemos adicionar quantos desejarmos e sempre fazemos isso adicionando um novo elemento add e as suas respectivas configurações.

Agora que já temos conhecimento suficiente para criar a infraestrutura e configurar um determinado provider, vamos analisar a classe Membership e seus respectivos membros. Veremos agora como manipular e gerir usuários dentro de uma base de dados SQL Server e, mais tarde, quando estivermos falando sobre os controles que o ASP.NET fornece, veremos como implementar a segurança em uma aplicação utilizando FormsAuthentication.

Não vou me preocupar aqui em mostrar e explicar as propriedades da classe Membership justamente porque são propriedades de somente leitura e apenas devolvem os valores que configuramos no Web.Config para o provider. Nos concentraremos apenas nos métodos, pois são o mais importante e nos dão todas as funcionalidades de manutenção e criação de usuários na base de dados.

Método Descrição
CreateUser

Adiciona um novo usuário na base de dados. Este método é sobrecarregado.

Como o próprio nome diz, ele adiciona um novo usuário na base de dados e retorna um objeto do tipo MembershipUser (veremos sobre ele mais abaixo) se o usuário for criado com sucesso. Se, por algum motivo, a criação do usuário falhar, uma Exception do tipo MembershipCreateUserException é atirada. Além disso, você também pode, através de um parâmetro de saída do tipo MembershipCreateStatus, recuperar o motivo pelo qual a criação falhou.

DeleteUser

Exclui um usuário na base de dados dado um nome de usuário. Este método é sobrecarregado.

Este método retorna um parâmetro booleano, indicando se o usuário foi ou não excluído com sucesso. Também é possível passar como parâmetro para este método um valor booleano indicando se os dados relacionados com este usuário serão também excluídos. O padrão é True.

FindUsersByEmail

Dado um e-mail para ser procurado, o método retornará (paginando) uma coleção do tipo MembershipUserCollection, onde cada elemento desta coleção é do tipo MembershipUser.

O SQL Server executa a busca utilizando o operador LIKE e você pode passar para o mesmo os caracteres de busca para que possa ser analisado de acordo com a sua necessidade. Lembrando também que há um overload para este método onde você pode especificar os parâmetros pageIndex, pageSize e totalRecords para retornar os dados paginados para a sua aplicação e ter uma melhor performance se houver uma quantidade considerável de registros na base de dados.

FindUsersByName

Dado um nome de usuário para ser procurado, o método retornará (paginando) uma coleção do tipo MembershipUserCollection, onde cada elemento desta coleção é do tipo MembershipUser.

O SQL Server executa a busca utilizando o operador LIKE e você pode passar para o mesmo os caracteres de busca para que possa ser analisado de acordo com a sua necessidade. Lembrando também que há um overload para este método que você pode especificar os parâmetros pageIndex, pageSize e totalRecords para retornar os dados paginados para a sua aplicação e, ter uma melhor performance se houver uma quantidade considerável de registros na base de dados.

GeneratePassword

Gera uma senha randômica dado um tamanho máximo de caracteres e o número de caracteres não alfanuméricos.

Este método é comumente utilizado para gerar senhas randômicas e também é chamado pelo método ResetPassword para reinicializar a senha do usuário, ou seja, criar uma espécie de "senha temporária". Se existir no mínimo um caracter alfanumérico, eles não poderão ser caracteres não "imprimíveis" ou caracteres ocultos. Eis aqui as possibilidades: !@#$%^&*()_-+=[{]};:<>|./?

GetAllUsers

O método retornará (paginando) uma coleção do tipo MembershipUserCollection contendo todos os usuários da base de dados, onde cada elemento desta coleção é do tipo MembershipUser.

Lembrando também que há um overload para este método que você pode especificar os parâmetros pageIndex, pageSize e totalRecords para retornar os dados paginados para a sua aplicação e, ter uma melhor performance se houver uma quantidade considerável de registros na base de dados.

GetNumberOfUsersOnline

Retorna o número de usuários online para a aplicação corrente, ou seja, a qual está definida na configuração do provider.

O critério para o usuário ser considerado como online é a data da última atividade ser maior que a hora corrente menos o valor especificado no atributo UserIsOnlineTimeWindow. A data da última atividade é atualizada para a data corrente quando as credenciais do usuário são passadas para o método ValidateUser ou UpdateUser ou quando você chama o método GetUser ou o mesmo método sobrecarregado, passando o parâmetro userIsOnline como True.

GetUser

Retorna um objeto do tipo MembershipUser que representa um usuário.

Se chamar o método GetUser sem nenhum parâmetro, o método retornará o usuário logado. Se optar por passar o nome do usuário para este mesmo método, mas utilizando uma sobrecarga dele, ele retornará os dados deste usuário especificado.

GetUserNameByEmail

Retorna um objeto do tipo MembershipUser baseando-se em um e-mail informado como parâmetro.

UpdateUser

Atualiza na base de dados as informações de um determinado usuário.

Esse método recebe um objeto do tipo MembershipUser. Este objeto pode ser um que recuperamos anteriormente da base de dados ou até mesmo um novo que acabamos de instanciar e definir seus valores.

ValidateUser

Dado um nome de usuário e senha, este método retorna um valor booleano indicando se é ou não um usuário válido.

Em alguns dos métodos acima comentamos sobre o objeto chamado MembershipUser. Veremos abaixo a lista de métodos e propriedades do mesmo com uma breve descrição.

Propriedade Descrição
Comment

Comentários adicionais sobre o usuário.

CreationDate

Data/hora em que o usuário foi criado dentro da base de dados.

Email

E-mail do usuário.

IsApproved

Indica se o usuário pode ou não se autenticar.

Mesmo informando o nome de usuário e senha válidos e esta propriedade estiver definida como False, o método ValidateUser retornará False.

IsLockedOut

Indica se o usuário está barrado devido a tentativas incorretas de acessar a aplicação.

IsOnline

Indica se o usuário está ou não online.

LastActivityDate

Recupera a data/hora do último acesso/atividade dentro da aplicação.

LastLockoutDate

Recupera a data/hora do último vez que esse usuário foi barrado.

LastLoginDate

Recupera a data/hora da última vez em que o usuário fez o login com sucesso na aplicação.

LastPasswordChangedDate

Recupera a data/hora da última vez em que o usuário alterou a sua senha.

PasswordQuestion

Recupera uma determinada questão para servir como "lembrete" da senha do usuário.

ProviderName

Recupera o nome do provider que o mesmo está utilizando.

ProviderUserKey

Recupera o identificador do usuário dentro da base de dados.

Na base de dados, o identificador é criado e armazenado como um tipo de dado chamado uniqueidentifier. Como a propriedade ProviderUserKey retorna um Object se quiser ter algo mais tipado, terá que convertê-lo para o objeto Guid, que corresponde ao tipo de dado uniqueidentifier da base de dados.

UserName

Recupera o nome do usuário.

Método Descrição
ChangePassword

Altera a senha do usuário na base de dados.

Este método recebe dois parâmetros: senha atual e a nova senha e, retorna um valor booleano indicando se a alterção aconteceu com sucesso. Vale lembrar que as senhas informadas neste método devem estar de acordo com as especificações informadas na configuração do provider no arquivo Web.Config.

ChangePasswordQuestionAndAnswer

Altera a pergunta e resposta que ajudam o usuário a lembrar a senha.

GetPassword

Recupera a senha de um determinado usuário.

Se a propriedade EnablePasswordRetrieval estiver definida como False, uma Exception será atirada. Se o atributo passwordFormat do provider estiver definido como Hashed, a senha antiga não será recuperada, mas uma nova senha será gerada e retornada através do método ResetPassword.

ResetPassword

Reinicializa a senha do usuário e a retorna ao chamador.

Se o atributo enablePasswordReset estiver definido como False e o método ResetPassword for chamado, uma Exception será atirada. Agora, se o atributo requiresQuestionAndAnswer estiver definido como True, você pode utilizar o método ResetPassword, desde que utilize a sobrecarga do mesmo, onde você deve fornecer a palavra-chave para o usuário.

UnlockUser

Desbloqueia um usuário para o mesmo poder voltar a acessar a aplicação. Um valor booleano é retornado indicando se o desbloqueio foi ou não realizado com sucesso.

Depois da teoria veremos abaixo um trecho curto que mostra como chamar esses métodos e propriedades via código:

// Criando Usuário
MembershipCreateStatus status = MembershipCreateStatus.UserRejected;
MembershipUser user =
    Membership.CreateUser(
        "IsraelAece",
        "P@$$w0rd",
        "israel@projetando.net",
        "Questão Password",
        "Resposta Password",
        true,
        out status);
Response.Write(string.Format("Status Criação: {0}", status.ToString());

// Recuperando Usuário
MembershipUser user = Membership.GetUser("IsraelAece");
if(user != null)
{
    Response.Write(string.Format("E-mail: {0}", user.Email));
}

// Excluindo Usuário
if(Membership.Delete("IsraelAece"))
{
    Response.Write("Usuário excluído com sucesso.");
}

// Populando um GridView
this.GridView1.AutoGenerateColumns = true;
this.GridView1.DataSource = Membership.GetAllUsers();
this.GridView1.DataBind();

Integração com outras tabelas

Umas das principais dúvidas é como integrar a tabela de aspnet_Membership com outras tabelas do banco de dados, como por exemplo, uma tabela com o endereço, R.G., C.P.F., entre outros dados. Neste caso cria-se uma coluna chamada UserId do tipo uniqueidentifier nesta tabela "filha" que será uma ForeignKey da tabela aspnet_Membership. Claro que o objeto MembershipUser ainda continuará com as mesmas propriedades e, apesar de um pouco complicado, você teria que sobrescrever o provider para poder contemplar esse novo design do seu objeto.

Para ilustrar, analise a imagem abaixo. Foi criada a relação entre as tabelas através do aspnet_Membership.UserId x Colaboradores.ColaboradorID para firmar o relacionamento entre as tabelas:

Figura 5 - Relacionamento com a tabela aspnet_Membership.
Israel Aéce

Israel Aéce - Especialista em tecnologias de desenvolvimento Microsoft, atua como desenvolvedor de aplicações para o mercado financeiro utilizando a plataforma .NET. Como instrutor Microsoft, leciona sobre o desenvolvimento de aplicações .NET. É palestrante em diversos eventos Microsoft no Brasil e autor de diversos artigos que podem ser lidos a partir de seu site http://www.israelaece.com/. Possui as seguintes credenciais: MVP (Connected System Developer), MCP, MCAD, MCTS (Web, Windows, Distributed, ASP.NET 3.5, ADO.NET 3.5, Windows Forms 3.5 e WCF), MCPD (Web, Windows, Enterprise, ASP.NET 3.5 e Windows 3.5) e MCT.