.NET 证书加密 存储保存 IIS授权

最近接到一个任务，加密DotNet项目的配置文件。配置文件里需要加密的地方一共有两块，一个是数据库连接字符串，一个是自定义的所有AppSettings。

一开始接到这个任务我是拒绝的，因为压根不知道怎么加密，印象中的加密方式还停留在MD5。对于啥是对称加密，啥是非对称加密完全不认识。

加密方式

因为用的是DotNet所以打开微软Doc，希望能找到一点关于DotNet加密的说明文档。

其中.Net安全性介绍了一些关于加密的方法。

最常用的加密方式

• 对称加密

对称加密，使用单个密钥加密和解密数据（通常被用来加密大数据量的东西）。

• 非对称加密

非对称加密，分为公钥和私钥，利用公钥加密数据，由私钥解密。通常情况下用来保护对称加密的密钥。（在开发过程中发现，用公钥加密一个数据库连接字符串都会由于内容过长而报错）。对于待加密内容比较长的，可以使用分段加密的方式。

数字证书

一开始考虑使用对称方式加密配置文件，但是密钥的存放就是是一个很大的问题，想当然的就打算把密钥放在配置文件里。可是加密的意义何在呢？

所以后来考虑使用非对称方式加密配置文件，利用公钥加密文件，然后利用私钥解密。

存放公钥和私钥的最好工具是数字证书。

通常情况下，数字证书分为两种，一种只有公钥，一种则是有公钥也有私钥。

生成证书

证书其实需要由第三方CA机构来生成的，当然也可以自己生成。

Windows平台下微软提供了两种生成方式：

• 利用微软提供的MakeCert.exe可以生成证书。该工具包含在Windows SDK中(注意对应版本)。MakeCert文档
• 利用PowerShell也是一种不错的选择。PowerShell文档

数字证书的存储

看了网上的很多博客，大部分是直接加载本地实体文件，比较高级的是把证书导入到计算机的存储区。

证书存储有两种类型：

• 本地用户
  • MY
  • Root
  • Trust
  • CA
  • UserDS
• 当前用户
  • MY
  • Root
  • Trust
  • CA
  • UserDS

本地用户除了MY以外应该都可以被当前用户继承

导入证书

        //导入文件方法
        private static bool ImportPfxFile(string filePath, string password = null)
        {
            //证书安装到本地存储，根节点
            X509Store store = new X509Store(StoreName.TrustedPeople, StoreLocation.LocalMachine);

            try
            {
                X509Certificate2 certificate = new X509Certificate2(filePath, password == null ? "" : password, X509KeyStorageFlags.MachineKeySet);

                store.Open(OpenFlags.ReadWrite);

                store.Remove(certificate);   //可省略

                store.Add(certificate);

                //File.Delete(filePath);
                return true;
            }
            catch (System.Exception e)
            {
                MessageBox.Show(e.Message);
                return false;
            }
            finally
            {
                store.Close();
            }

        }

注意

• 导入证书的时候注意证书存储标志X509KeyStorageFlags，一般情况下不推荐设置为可导出Exportable，所以利用私钥解密的时候，注意私钥的使用方式。

• 对于证书密码，如果没有直接给null就可以了。

关于给IIS授权的问题

运行环境是IIS，经测试发现直接运行网站是没有权限获取证书的，需要给IIS用户授权才可以。

这个IIS用户给我折腾死了。本来以为给 ASP.NET 授权就可以了，没想到不是的。经过一顿搜索终于明白了，需要授权的是对应程序池的名称。

名称	状态	.NET CLR 版本	托管管道模式	标识	应用程序
.NET v2.0	已启动	v2.0	集成	ApplicationPoolIdentity	0
DefaultAppPool	已启动	v4.0	集成	ApplicationPoolIdentity	4

比如网站的程序池是DefaultAppPool,就需要给DefaultAppPool用户授权。

授权方式一

第一种方式比较简单，利用MMC。

• 命令行打开MMC
• 添加证书节点
• 将其他区的证书托动到个人
• 右键证书》所有任务》管理私钥==》添加对应用户即可
• 将证书托回到原来分区

授权方式二

第二种方式需要用到两个工具appcmd.exe和winhttpcertcfg.exe。

appcmd.exe是一个IIS命令行工具，详细文档

appcmd.exe一般会存放在C:\Windows\System32\inetsrv\appcmd.exe

这里的使用方式很简单即通过命令获得IIS所有程序池信息，执行以下命令

C:\Windows\System32\inetsrv\appcmd.exe list apppool

//得到如下结果
APPPOOL "DefaultAppPool" (MgdVersion:v4.0,MgdMode:Integrated,state:Started)
APPPOOL "Classic .NET AppPool" (MgdVersion:v2.0,MgdMode:Classic,state:Started)
APPPOOL ".NET v2.0 Classic" (MgdVersion:v2.0,MgdMode:Classic,state:Started)
APPPOOL ".NET v2.0" (MgdVersion:v2.0,MgdMode:Integrated,state:Started)
APPPOOL ".NET v4.5 Classic" (MgdVersion:v4.0,MgdMode:Classic,state:Started)
APPPOOL ".NET v4.5" (MgdVersion:v4.0,MgdMode:Integrated,state:Started)

.Net 执行此命令

    private Dictionary<string, object> MyCommand(string fileName, string argument)
        {
            try
            {
                ProcessStartInfo startInfo = new ProcessStartInfo(fileName)
                {
                    CreateNoWindow = true,
                    UseShellExecute = false,
                    RedirectStandardError = true,
                    RedirectStandardOutput = true,
                    Arguments = argument
                };

                //创建一个进程
                Process pc = new Process();
                pc.StartInfo = startInfo;

                //启动进程
                pc.Start();

                //准备读出输出流和错误流
                List<string> listOutPut = new List<string>();
                List<string> listError = new List<string>();
                pc.BeginOutputReadLine();
                pc.BeginErrorReadLine();

                pc.OutputDataReceived += (ss, ee) =>
                {
                    listOutPut.Add(ee.Data);
                };

                pc.ErrorDataReceived += (ss, ee) =>
                {
                    listError.Add(ee.Data);
                };
                //等待退出
                pc.WaitForExit();

                //关闭进程
                pc.Close();
                Dictionary<string, object> dic = new Dictionary<string, object>();
                dic.Add("outPut", listOutPut);
                dic.Add("error", listError);
                return dic;
            }
            catch (Exception e)
            {
                throw e;
            }
        }

通过解析listOutPut可以得到程序池名称。

接下来需要用到证书配置工具winhttpcertcfg.exe 详细文档

利用如下命令即可完成授权

winhttpcertcfg -g -c LOCAL_MACHINE\My -s MyCertificate -a TESTUSER

//LOCAL_MACHINE\My：用户\存储区
//MyCertificate：证书名
//TESTUSER：授权用户名，即listOutPut得到的程序池名称

注意

如果利用appcmd得到程序池名称后执行授权命令，报如下错

Error: No account information was found.

这说明程序池并非活跃状态，访问一下对应网站即可。