C#进阶-基于.NET Framework 4.x框架实现ASP.NET WebForms项目IP拦截器

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在这篇文章中，我们将探讨如何在 ASP.NET WebForms 中实现IP拦截器，以便在 ASMX Web 服务方法 和 HTTP 请求 中根据IP地址进行访问控制。我们将使用自定义的 SoapExtension 和 IHttpModule 来实现这一功能，并根据常用的两种文本传输协议：SOAP协议 和 HTTP协议进行分别讲解。

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一、创建ASMX接口文件

首先，我们创建一个 ASP.NET WebForms 项目，创建 TestAsmxProject.Asmx 文件，并定义里面的 WebService 服务。
如果不会创建 ASMX 文件，可以参考我的上一篇文章：C#进阶-ASP.NET WebForms调用ASMX的WebService接口。

TestAsmxProject.Asmx 代码如下：

using System.Web.Services;

namespace TestAsmxProject.Asmx
{
    /// <summary>
    /// Test 的摘要说明
    /// </summary>
    [WebService(Namespace = "http://tempuri.org/")]
    [WebServiceBinding(ConformsTo = WsiProfiles.BasicProfile1_1)]
    [System.ComponentModel.ToolboxItem(false)]
    // 若要允许使用 ASP.NET AJAX 从脚本中调用此 Web 服务，请取消注释以下行。 
    [System.Web.Script.Services.ScriptService]
    public class Test : System.Web.Services.WebService
    {

        [WebMethod]
        public string HelloWorld()
        {
            return "Hello World";
        }

        [WebMethod(Description = "计算两个数的和")]
        public int Add(int a, int b)
        {
            return a + b;
        }

    }
}

从这个类我们可以看到，目前是有两个 WebService 方法：HelloWorld 方法和 Add方法。调用 HelloWorld 方法会返回 "Hello World" 字符串；用 Add 方法，需要传入 a 和 b 两个参数，会返回 a 和 b 相加的和。

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二、基于SOAP协议的拦截器实现

创建一个自定义的 SoapExtension 来实现IP拦截。我们还需要一个自定义属性来指定允许的IP地址。

1. 创建IpFilterAttribute类

新建 Filter 文件夹，再在 Filter 文件夹里新建 SOAP 文件夹。

在 SOAP 文件夹里创建 IpFilterAttribute 类。

IpFilterAttribute.cs 代码如下：

using System;
using System.Web.Services.Protocols;

namespace TestAsmxProject.Filter.SOAP
{
    [AttributeUsage(AttributeTargets.Method)]
    public class IpFilterAttribute : SoapExtensionAttribute
    {
        public override Type ExtensionType => typeof(IpFilter);

        public override int Priority { get; set; }

        public string[] AllowedIps { get; private set; }

        public IpFilterAttribute(params string[] ips)
        {
            AllowedIps = ips.Length > 0 ? ips : null;
            Priority = 1;
        }
    } 
}

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2. 创建基于SoapExtension的IpFilter注解类

创建 IpFilter.cs，继承 SoapExtension。

IpFilter.cs 代码如下：

using System;
using System.Configuration;
using System.Linq;
using System.Web;
using System.Web.Services.Protocols;

namespace TestAsmxProject.Filter.SOAP
{
    public class IpFilter : SoapExtension
    {
        private string[] allowedIps;

        public override object GetInitializer(LogicalMethodInfo methodInfo, SoapExtensionAttribute attribute)
        {
            var ipFilterAttribute = attribute as IpFilterAttribute;
            return ipFilterAttribute?.AllowedIps;
        }

        public override object GetInitializer(Type serviceType)
        {
            return null;
        }

        public override void Initialize(object initializer)
        {
            allowedIps = initializer as string[];
        }

        public override void ProcessMessage(SoapMessage message)
        {
            switch (message.Stage)
            {
                case SoapMessageStage.BeforeSerialize:
                    break;
                case SoapMessageStage.AfterSerialize:
                    break;
                case SoapMessageStage.BeforeDeserialize:
                    CheckIpValidation(message);
                    break;
                case SoapMessageStage.AfterDeserialize:
                    break;
            }
        }

        private void CheckIpValidation(SoapMessage message)
        {
            try
            {
                string clientIp = HttpContext.Current.Request.ServerVariables["HTTP_X_FORWARDED_FOR"];
                if (string.IsNullOrEmpty(clientIp))
                {
                    clientIp = HttpContext.Current.Request.ServerVariables["REMOTE_ADDR"];
                }
                if (!IsValidIp(clientIp))
                {
                    HttpContext.Current.Response.Clear();
                    HttpContext.Current.Response.StatusCode = 403;
                    HttpContext.Current.Response.ContentType = "text/plain";
                    HttpContext.Current.Response.Write("Access denied: Your IP address is not allowed.");
                    HttpContext.Current.Response.End();
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                throw;
            }
        }

        private bool IsValidIp(string ip)
        {
            string configIps = ConfigurationManager.AppSettings["IpWhiteList"];
            string[] configAllowedIps = !string.IsNullOrWhiteSpace(configIps)
                ? configIps.Split(new[] { ',' }, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries)
                : new string[] { };
            var allAllowedIps = (allowedIps == null ? new string[] { } : allowedIps).Concat(configAllowedIps).ToArray();
            return allAllowedIps.Any(allowIp => ip == allowIp);
        }
    }
}

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3. 配置web.config中IP白名单

在 web.config 文件中配置白名单IP列表，在 IpFilter.cs 里我们已经写过该逻辑，web.config 文件中白名单内的 IpWhiteList 里的IP是全局白名单，无论 WebService服务方法 上是否有 [IpFilter] 注解。

<configuration>
  <appSettings>
    <add key="IpWhiteList" value="127.0.0.1,192.168.1.1" />
  </appSettings>
</configuration>

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4. 在WebService方法上添加注解

在 WebService服务方法 上使用 [IpFilter] 注解，可以定义该方法的专属IP白名单（包含 web.config 中的全局白名单），如果不设定，则仅使用 web.config 中的白名单。

加了 [IpFilter] 注解后的 TestAsmxProject.Asmx 代码如下：

using System.Web.Services;
using TestAsmxProject.Filter.SOAP;

namespace TestAsmxProject.Asmx
{
    /// <summary>
    /// Test 的摘要说明
    /// </summary>
    [WebService(Namespace = "http://tempuri.org/")]
    [WebServiceBinding(ConformsTo = WsiProfiles.BasicProfile1_1)]
    [System.ComponentModel.ToolboxItem(false)]
    // 若要允许使用 ASP.NET AJAX 从脚本中调用此 Web 服务，请取消注释以下行。 
    [System.Web.Script.Services.ScriptService]
    public class Test : System.Web.Services.WebService
    {

        [WebMethod]
        [IpFilter] // 不传入指定IP，使用web.config中的白名单
        public string HelloWorld()
        {
            return "Hello World";
        }

        [WebMethod(Description = "计算两个数的和")]
        [IpFilter("127.0.0.1", "192.168.1.1")] // 此处为该方法的IP白名单，加上web.config中的白名单共同生效
        public int Add(int a, int b)
        {
            return a + b;
        }

    }
}

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三、基于HTTP协议的拦截器实现

接下来，我们创建一个基于HTTP协议的拦截器来实现IP拦截。同样，我们需要一个自定义属性来指定允许的IP地址。

1. 创建IpFilterAttribute类

新建 Filter 文件夹，再在 Filter 文件夹里新建 HTTP 文件夹。

在 SOAP 文件夹里创建 IpFilterAttribute 类。

IpFilterAttribute.cs 代码如下：

using System;
using System.Configuration;

namespace TestAsmxProject.Filter.HTTP
{
    [AttributeUsage(AttributeTargets.Method, Inherited = true, AllowMultiple = false)]
    public sealed class IpFilterAttribute : Attribute
    {
        public string[] AllowedIps { get; private set; }

        public IpFilterAttribute(params string[] ips)
        {
            string configIps = ConfigurationManager.AppSettings["IpWhiteList"];
            var configAllowedIps = !string.IsNullOrEmpty(configIps)
                ? configIps.Split(new[] { ',' }, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries)
                : new string[] { };
            AllowedIps = new string[ips.Length + configAllowedIps.Length];
            ips.CopyTo(AllowedIps, 0);
            configAllowedIps.CopyTo(AllowedIps, ips.Length);
        }

        public bool IsAllowedIp(string userIp)
        {
            return AllowedIps.Any(ip => userIp == ip);
        }
    }
}

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2. 创建基于IHttpModule的IpFilter注解类

创建 IpFilter.cs，继承 IHttpModule。

IpFilter.cs 代码如下：

using System;
using System.Linq;
using System.Reflection;
using System.Web;

namespace TestAsmxProject.Filter.HTTP
{
    public class IpFilter : IHttpModule
    {
        public void Init(HttpApplication context)
        {
            context.PreRequestHandlerExecute += new EventHandler(OnPreRequestHandlerExecute);
        }

        private void OnPreRequestHandlerExecute(object sender, EventArgs e)
        {
            HttpApplication application = (HttpApplication)sender;
            HttpContext context = application.Context;
            if (context.Request.Path.Contains(".asmx"))
            {
                string userIp = context.Request.UserHostAddress;
                string methodName = context.Request.PathInfo.Replace("/", "");

                Type webServiceType = GetWebServiceType(context.Request.Path);
                if (webServiceType != null)
                {
                    MethodInfo methodInfo = webServiceType.GetMethod(methodName);
                    if (methodInfo != null)
                    {
                        var attribute = methodInfo.GetCustomAttribute<IpFilterAttribute>();
                        if (attribute != null && !attribute.IsAllowedIp(userIp))
                        {
                            context.Response.StatusCode = 403;
                            context.Response.ContentType = "text/plain";
                            context.Response.Write("Access denied: Your IP address is not allowed.");
                            context.Response.End();
                        }
                    }
                }
            }
        }

        private Type GetWebServiceType(string path)
        {
            string serviceName = path.Split('/')[2].Split('.').First();
            string namespacePrefix = "";
            string typeName = $"{namespacePrefix}.{serviceName}";
            Type serviceType = Type.GetType(typeName);
            if (serviceType == null)
            {
                var assemblies = AppDomain.CurrentDomain.GetAssemblies();
                foreach (var assembly in assemblies)
                {
                    serviceType = assembly.GetType(typeName);
                    if (serviceType != null)
                    {
                        break;
                    }
                }
            }
            return serviceType;
        }

        public void Dispose() { }
    }
}

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3. 配置web.config中白名单和模块

在 web.config 文件中配置白名单IP列表，在 IpFilter.cs 里我们已经写过该逻辑，web.config 文件中白名单内的 IpWhiteList 里的IP是全局白名单，无论 WebService服务方法 上是否有 [IpFilter] 注解。

<configuration>
  <appSettings>
    <add key="IpWhiteList" value="127.0.0.1,192.168.1.1" />
  </appSettings>
  <system.web>
    <httpModules>
      <add name="IpFilter" type="TestAsmxProject.Filter.HTTP.IpFilter"/>
    </httpModules>
  </system.web>
  <system.webServer>
    <validation validateIntegratedModeConfiguration="false" />
    <modules runAllManagedModulesForAllRequests="true">
      <add name="IpFilter" type="TestAsmxProject.Filter.HTTP.IpFilter"/>
    </modules>
  </system.webServer>
</configuration>

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4. 在WebService方法上添加注解

在 WebService服务方法 上使用 [IpFilter] 注解，可以定义该方法的专属IP白名单（包含 web.config 中的全局白名单），如果不设定，则仅使用 web.config 中的白名单。

加了 [IpFilter] 注解后的 TestAsmxProject.Asmx 代码如下：

using System.Web.Services;
using TestAsmxProject.Filter.HTTP;

namespace TestAsmxProject.Asmx
{
    /// <summary>
    /// Test 的摘要说明
    /// </summary>
    [WebService(Namespace = "http://tempuri.org/")]
    [WebServiceBinding(ConformsTo = WsiProfiles.BasicProfile1_1)]
    [System.ComponentModel.ToolboxItem(false)]
    // 若要允许使用 ASP.NET AJAX 从脚本中调用此 Web 服务，请取消注释以下行。 
    [System.Web.Script.Services.ScriptService]
    public class Test : System.Web.Services.WebService
    {

        [WebMethod]
        [IpFilter] // 不传入指定IP，使用web.config中的白名单
        public string HelloWorld()
        {
            return "Hello World";
        }

        [WebMethod(Description = "计算两个数的和")]
        [IpFilter("127.0.0.1", "192.168.1.1")] // 此处为该方法的IP白名单，加上web.config中的白名单共同生效
        public int Add(int a, int b)
        {
            return a + b;
        }

    }
}

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四、IP拦截器实现总结

通过上述步骤，我们成功实现了在 ASP.NET WebForms 中基于IP地址的访问控制。我们分别使用自定义的 SoapExtension 和 IHttpModule，实现了对ASMX Web服务方法和HTTP请求的IP拦截。

1. 自定义 SoapExtension

自定义的 SoapExtension 通过重载 ProcessMessage 方法，在SOAP消息处理的不同阶段进行IP地址的验证。通过检查请求的IP地址并与允许的IP列表进行比较，我们可以在消息反序列化之前阻止不符合条件的请求，从而有效地控制对Web服务方法的访问。这种方法特别适用于基于SOAP的Web服务，能够在服务方法调用之前进行精细的访问控制。

2. 自定义 IHttpModule

自定义的 IHttpModule 通过实现 Init 方法并注册 PreRequestHandlerExecute 事件，在每个HTTP请求处理之前执行IP地址验证。通过反射获取请求对应的方法，并检查方法上的自定义属性 IpFilterAttribute，我们可以动态地对特定方法应用IP过滤规则。结合 web.config 中配置的白名单IP地址，这种方法能够灵活地扩展和维护IP访问控制规则，适用于一般的HTTP请求拦截需求。

3. 本文提供方法的实现优势

这种IP拦截器的实现方法不仅增强了应用程序的安全性，还具有良好的扩展性和可维护性。开发者可以根据具体需求，通过配置文件或代码注解灵活地管理允许的IP地址。通过将安全控制逻辑封装在自定义模块和扩展中，可以保持业务代码的简洁和可读性。

希望这篇文章对你在ASP.NET WebForms应用中的IP访问控制有所帮助。

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