Xây dựng các dịch vụ web với an ninh ở mức chuyển tải bằng cách sử dụng Rational Application Developer V7, Phần 1 docx

• Định cấu hình xác thực cơ sở HTTP cho trình khách dịch vụ web bằng cách sử dụng một bộ mô tả triển khai.. Với việc bảo đảm an ninh ở mức chuyển tải, kết nối giữa trình khách và các má

Xây dựng các dịch vụ web với an ninh ở mức chuyển tải bằng cách sử dụng Rational Application Developer V7, Phần 1: : Xây dựng dịch vụ web và dịch

vụ web phía khách

Henry Cui, Kỹ sư phần mềm, IBM

Tóm tắt: Bạn hãy xây dựng dịch vụ web an toàn với bảo đảm an ninh ở mức

chuyển tải bằng cách sử dụng IBM® Rational® Application Developer V7 và IBM WebSphere® Application Server V6.1 Hãy học theo loạt bài gồm ba phần này để nhận được các chỉ dẫn từng bước về cách thức phát triển các dịch vụ web

và trình khách, định cấu hình xác thực cơ sở HTTP và định cấu hình HTTP trên SSL (HTTPS) Phần một của loạt bài hướng dẫn này sẽ hướng dẫn cho bạn cách xây dựng một dịch vụ web cho một ứng dụng máy tính cầm tay đơn giản Bạn tạo

ra và kiểm thử hai kiểu trình dịch vụ web cho máy khách khác nhau: trình khách Java™ Platform, Enterprise Edition (Java EE) và trình khách Java độc lập Bạn cũng xử lý các trường hợp ngoại lệ do người dùng định nghĩa trong các dịch vụ web

Trước khi bạn bắt đầu

Về loạt bài hướng dẫn này

Trong phần đầu của loạt bài hướng dẫn, bạn:

• Tạo một trình khách Java độc lập của dịch vụ web

Sau khi các nền móng cơ sở đã được sắp đặt, phần 2 của loạt bài hướng dẫn này chỉ cho bạn cách cấu hình xác thực cơ sở HTTP Cụ thể, bạn:

• Kích hoạt bảo đảm an ninh của WebSphere Application Server của IBM

• Định cấu hình xác thực cơ sở HTTP cho bên cung cấp dịch vụ web

• Định cấu hình xác thực cơ sở HTTP cho trình khách dịch vụ web bằng cách

sử dụng một bộ mô tả triển khai

• Định cấu hình xác thực cơ sở HTTP cho trình khách dịch vụ web bằng cách lập trình

• Giám sát các thông tin về xác thực cơ sở HTTP bằng cách sử dụng trình giám sát TCP/IP

Phần 3 của hướng dẫn này cho bạn biết cách để định cấu hình cho HTTPS Trong Phần 3, bạn:

• Tạo kho lưu trữ các khóa, kho ủy thác (trust) và chứng thực các bên cung cấp dịch vụ web

• Tạo cấu hình của SSL (Secure Sockets Layer) cho bên cung cấp dịch vụ web

• Tạo một dây chuyền vận chuyển của thùng chứa web mới để sử dụng cấu hình SSL mới cho bên cung cấp dịch vụ web

• Định cấu hình cho HTTPS cho trình khách dịch vụ Web

• Kiểm thử dịch vụ Web qua HTTPS từ trình khách Java EE

• Kiểm thử dịch vụ Web qua HTTPS từ trình khách Java độc lập

quản lý cài đặt IBM (IBM Installation Manager) và chọn mục Update Packages

để xem phần cập nhật mới nếu đã có Vào thời điểm tôi viết hướng dẫn này, phiên bản mới nhất của Rational Application Developer là 7.0.0.5

Lưu ý: Cứ khoảng ba tháng một lần IBM phát hành một gói vá lỗi Bạn có thể

thấy một phiên bản mới hơn của Rational Application Developer tại thời điểm cài đặt Mỗi phiên bản mới của Rational Application Developer có chứa số lượng lớn các phần đã sửa chữa Chúng tôi khuyên bạn nên cài đặt các phiên bản mới nhất để tránh gặp các vấn đề đã được sửa chữa

Giới thiệu về an ninh ở mức chuyển tải

Bảo đảm an ninh dịch vụ web có thể được thực hiện ở hai mức: an ninh ở mức

chuyển tải và an ninh ở mức thông điệp Ta hãy xem xét chúng kỹ hơn:

• Bảo đảm an ninh ở mức chuyển tải: Bảo đảm an ninh ở mức chuyển tải là

cơ chế an ninh điểm-đến-điểm, có thể được sử dụng cho việc nhận dạng và xác thực các bên, tính toàn vẹn của thông điệp và tính bảo mật HTTP, giao thức truyền thông Internet được sử dụng nhiều nhất, hiện tại cũng là giao thức phổ biến nhất cho các dịch vụ web HTTP là một giao thức vốn đã không an toàn, vì tất cả các thông tin được gửi đi dưới dạng văn bản rõ giữa các bên đồng đẳng (peer) không được xác thực trên một mạng lưới không

an toàn Với việc bảo đảm an ninh ở mức chuyển tải, kết nối giữa trình khách và các máy chủ ứng dụng thường được bảo đảm an toàn bằng SSL, ở đây các trình khách và máy chủ xác thực nhân dạng của nhau và giao tiếp với nhau bằng thông điệp được mã hóa Với việc bảo đảm an ninh ở mức chuyển tải, toàn bộ thông tin liên lạc được mã hóa

• Bảo đảm an ninh ở mức thông điệp: Bảo đảm an ninh ở mức thông điệp

là cách tiếp cận mà ở đây tất cả các thông tin liên quan đến an ninh đều được bao gói kín trong thông điệp SOAP Bảo đảm an ninh ở mức thông điệp đòi hỏi sự bảo vệ bằng thẻ bài tên người dùng, mật mã XML và chữ ký

số Đặc tả bảo đảm an ninh dịch vụ Web (WS-Security) cung cấp an ninh ở mức thông điệp Bảo đảm an ninh ở mức thông điệp thường được áp dụng kết hợp với bảo đảm an ninh ở mức truyền tải

Hướng dẫn này chỉ cho bạn cách bảo đảm an ninh các dịch vụ web ở mức truyền tải bằng cách sử dụng hai kỹ thuật: HTTPS và xác thực cơ sở HTTP

HTTPS

HTTPS cho phép việc xác thực phía khách và phía chủ thông qua các chứng thực SSL là một giao thức truyền thông tin của bạn trên Internet dưới dạng đã mã hóa

Nó đảm bảo rằng các thông tin được gửi đi và không thay đổi và rằng các thông tin đó chỉ được gửi đến máy chủ mà bạn muốn Bạn có thể áp dụng các dịch vụ web HTTPS cho mọi kiểu trình khách, bao gồm cả trình khách Java EE và trình khách Java độc lập

HTTPS với chứng thực phía máy chủ là cấu hình phổ biến nhất trên Web hiện nay Trong cấu hình này, máy chủ phải xuất trình chứng thực cho trình khách để trình khách xác định nhân dạng của máy chủ Trình khách không phải xuất trình chứng thực của nó với máy chủ để máy chủ để xác định nhân dạng của trình khách Nói cách khác, trình khách có thể xác thực được máy chủ, nhưng máy chủ không thể xác thực được trình khách Tuy nhiên, bạn cũng có thể sử dụng HTTPS cùng với xác thực cơ sở, điều này cho phép máy chủ xác thực được trình khách

Xác thực cơ sở HTTP

Cách đơn giản để cung cấp các dữ liệu xác thực cho trình khách dịch vụ Web là xác thực tới điểm cuối dịch vụ (service endpoint) được bảo vệ bằng xác thực cơ sở HTTP Thông tin xác thực cơ sở nằm tại phần tiêu đề (header) của HTTP, tiêu đề này mang các yêu cầu SOAP Khi máy chủ ứng dụng nhận được yêu cầu HTTP, thì tên người sử dụng và mật khẩu được lấy ra và được kiểm tra xác minh bằng cách sử dụng cơ chế xác thực riêng của máy chủ Để ngăn không cho người khác đọc trực tiếp tên người sử dụng và mật khẩu, tên và mật khẩu được mã hóa thành một chuỗi các ký tự cơ số - 64 (base-64) trước khi truyền

Xác thực cơ sở HTTP khác với hỗ trợ xác thực cơ sở do đặc tả bảo đảm an ninh dịch vụ Web (WS-Security) cung cấp Các thông tin của xác thực cơ sở do WS-

Security cung cấp nằm tại tiêu đề của SOAP, trong khi thông tin của xác thực cơ

sở HTTP nằm trong tiêu đề của HTTP

Xác thực cơ sở có một điểm yếu về an ninh: Nó gửi giấy ủy nhiệm bằng cách dùng

bộ mã ký tự cơ số 64 (base-64 encoding), rất dễ bị giải mã Việc gửi giấy ủy

nhiệm bằng cách dùng bộ mã ký tự cơ số 64 là không an toàn gần giống như gửi chúng bằng văn bản rõ Ta nên gửi dữ liệu trên HTTPS

Sự kết hợp của xác thực cơ sở HTTP với HTTPS ngày nay được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp vì nó giải quyết được các lĩnh vực an ninh sau:

• Xác thực: Trình khách dịch vụ Web tự xác thực mình với dịch vụ bằng

cách gửi đi tên người dùng và mật khẩu mã hóa bằng bộ ký tự cơ số 64 trong tiêu đề cấp quyền HTTP Dịch vụ web tự xác thực mình với trình khách bằng cách xuất trình chứng thực của nó cho trình khách

• Cấp quyền: Sau khi trình khách được xác thực thành công bằng cách sử

dụng xác thực cơ sở HTTP, nhân dạng của người sử dụng được kết hợp vào yêu cầu Dựa vào nhân dạng của người dùng, quyết định cấp quyền được thực hiện Điều này được máy chủ Java EE thực hiện dựa trên mô hình an ninh Java EE để chỉ cho phép các truy cập được cấp quyền tới các phương thức servlets và JavaServer Pages (JSPS) và Enterprise JavaBeans (EJBs)

• Bảo mật: HTTPS cung cấp khả năng mật mã hóa, đảm bảo rằng bên thứ ba

không thể giải mã được dữ liệu khi nó được truyền qua lại giữa máy khách

và máy chủ trên mạng Các thông tin xác thực cơ sở HTTP cũng được mã hóa bởi SSL

• Tính toàn vẹn: HTTPS đảm bảo dữ liệu không bị sửa đổi khi nó được

truyền qua lại giữa máy khách và máy chủ trên mạng

Thiết lập các máy chủ

Trong hướng dẫn này bạn sử dụng hai cá thể WebSphere Application Server: Máy chủ thứ nhất phục vụ dịch vụ Web, máy chủ thứ hai phục vụ trình khách dịch vụ Web Lý do bạn tạo hai máy chủ phục vụ dịch vụ web và trình khách một cách riêng rẽ là bạn muốn cung cấp một hình ảnh rõ ràng về các cấu hình SSL cho dịch

vụ Web và trình khách mà bạn sẽ làm việc tại phần 3 của loạt bài hướng dẫn này

Trong máy chủ WebSphere Application Server phiên bản V6 hoặc các phiên bản mới hơn, các thông tin về môi trường chạy thi hành được tạo ra trong một lược tả Nếu bạn muốn tạo ra một cấu hình của máy chủ mới, bạn phải tạo một lược tả mới Rational Application Developer cho phép bạn đồng thời chạy nhiều cấu hình máy chủ và môi trường kiểm thử trên cùng một nút phát triển

Theo mặc định, bản cài đặt Rational Application Developer tạo ra một máy chủ WebSphere Application Server, nó sử dụng lược tả AppSrv01 Bạn sử dụng công

cụ quản lý lược tả để tạo ra một lược tả mới, và sau đó tạo ra máy chủ thứ hai để trỏ đến lược tả mới

Thiết lập máy chủ cho các nhà cung cấp dịch vụ web

1 Khởi chạy Rational Application Developer

2 Khi hộp thoại Workspace launcher hiện ra, bạn nhập đường dẫn phân biệt đầy đủ tới vị trí của vùng làm việc như hình 1: C:\workspace\WebService

Hình 1 Hộp thoại Workspace launcher

3 Khi trang Welcome mở ra, bạn đóng nó lại Bây giờ bạn đang ở trong phối cảnh J2EE

4 Nhấn vào phiếu Servers ở ô phía dưới

5 Sẽ xuất hiện mục WebSphere Application Server V6.1, như trong hình 2 Máy chủ này được tạo ra bởi bản cài đặt mặc định của Rational Application Developer

Về đầu trang

Tạo máy chủ cho người tiêu dùng dịch vụ web

1 Để tạo một lược tả máy chủ WebSphere Application Server V6.1 mới bằng cách sử dụng công cụ quản lý lược tả của WebSphere, tại bàn làm việc bạn

chọn Window > Preferences

2 Tại cửa sổ Preferences, bạn mở rộng Server > WebSphere

3 Ở dưới danh sách quản lý lược tả các máy chủ cục bộ WebSphere v6.0 và

v6.1, bạn chọn WebSphere Application Server v6.1 Trong lược tả của

máy chủ WebSphere được định nghĩa trong danh sách các máy chủ đang chạy thi hành được chọn phía trên, bạn sẽ thấy tệp tin AppSrv01 trong danh sách, như tại hình 3 Tệp tin AppSrv01 được máy chủ WebSphere

Application Server V6.1 sử dụng cho các bên cung cấp dịch vụ web mà bạn vừa cài đặt

Hình 3 Công cụ tạo lược tả của WebSphere

4 Nhấn nút Create bên cạnh lược tả của WebSphere được định nghĩa trong

danh sách các máy chủ đang chạy thi hành được chọn phía trên, danh sách này liệt kê tất cả các lược tả đã định nghĩa cho môi trường chạy thi hành đang được chọn

5 Tại trang chào mừng bạn đến với công cụ quản lý khái lược (Welcome to

the Profile Management Tool) nhấn Next

6 Tại trang lựa chọn môi trường (Environment selection) nhấn Next

7 Tại trang các tùy chọn tạo khái lược (Profile Creation Options), chọn tạo

khái lược tiêu biểu Typical profile creation, và nhấn Next

8 Tại trang quản trị an ninh (Administrative Security) bỏ chọn mục Enable administrative security, và nhấn Next

9 Tại trang tổng kết tạo lược thảo (Profile Creation Summary), hãy xem lại các thiết đặt lược thảo Bạn thấy rằng các cổng được tăng thêm một dành cho các lược thảo mới mà bạn đã tạo để các lược thảo mới không xung đột với lược thảo hiện có

10 Nhấn Create

11 Tại trang hoàn tất tạo lược thảo (Profile Creation Complete) bỏ chọn mục

Launch the First steps console, sau đó nhấn vào Finish Quay lại trang

Preferences, bạn có thể thấy lược thảo mới với tên là AppSrv02, được liệt

kê trong các lược thảo của WebSphere, định nghĩa trong danh sách các môi trường chạy thi hành được chọn ở trên

12 Nhấn chuột phải vào khung nhìn các máy chủ và chọn New > Server

13 Tại hộp thoại định nghĩa một máy chủ mới (Define a New Server) bạn chọn

WebSphere v6.1 Server, và nhấn vào Next

14 Tại hộp thoại các thiết lập máy chủ WebSphere (WebSphere Server

Settings), bạn chọn tệp tin AppSrv02 làm tên lược thảo của WebSphere

Đối với các trường còn lại giữ nguyên giá trị mặc định và nhấn vào nút

Phần 4 Tạo một Java bean

Bây giờ bạn tạo một ứng dụng máy tính cầm tay để thực hiện các phép toán số học đơn giản, chẳng hạn như cộng, trừ, nhân, chia Nếu mẫu số của phép chia là 0, thì phương thức sẽ bẫy lỗi ArithmeticException (ngoại lệ số học) và đưa ra một

DivideByZeroException, (ngoại lệ chia cho số 0), đây là một ngoại lệ do người dùng định nghĩa Điều này buộc trình khách dịch vụ Web phải xử lý ngoại lệ “chia cho số không”

Thiết lập máy chủ cho bên cung cấp dịch vụ web

1 Chọn File > New > Project > Dynamic Web Project, và nhập tên

Calculator làm tên của dự án, như hình 5

Hình 6 Tạo một lớp Java mới

6 Sao chép tệp Calculator.java từ liệt kê 1 và dán nó vào trình soạn thảo

Java

7 Ghi lưu tệp tin này

Liệt kê 1 Tệp tin Calculator.java

Bạn sẽ thấy một số lỗi biên dịch, bởi vì bạn chưa tạo tệp

DivideByZeroException.java

8 Tại khung nhìn Package Explorer, nhấn chuột phải vào gói com.ibm > New

> Class

9 Nhập DivideByZeroException tên lớp, sau đó nhấn Finish

10 Sao chép tệp DivideByZeroException.java từ liệt kê 2 vào trình biên tập

Java và ghi lưu các tệp tin

Liệt kê 2 Tệp tin DivideByZeroException.java

Tạo các dịch vụ web

Tạo các dịch vụ web bằng cách sử dụng trình thủ thuật các dịch vụ web

Bây giờ bạn có thể sử dụng các trình thủ thuật dịch vụ web để trưng ra ứng dụng

máy tính hiện có như một dịch vụ web Điều này được gọi là phương pháp tiếp

cận từ dưới lên (bottom-up) trong đó một dịch vụ web được tạo ra dựa vào logic

nghiệp vụ hiện có trong các Java beans hoặc EJBs

1 Tại khung nhìn các máy chủ nhấn chuột phải vào WAS v6.1 for Web services provider và chọn Start Ta có thể mất vài phút để khởi chạy máy

chủ

2 Tại khung nhìn Package Explorer, nhấn chuột phải vào lớp Calculator và chọn Web Services > Create Web service, như ở hình 7

Hình 7 Trình thủ thuật dịch vụ web

3 Nhấn vào siêu liên kết Server: WebSphere v6.1 Server để hiển thị hộp

thoại Service Deployment Configuration

4 Mở rộng thư mục Existing Servers

5 Chọn WAS v6.1 for Web service provider làm máy chủ và IBM

WebSphere JAX-RPC làm môi trường chạy thi hành của các dịch vụ Web

như ở hình 8

Về đầu trang

Kiểm thử các dịch vụ web bằng cách sử dụng Web Services Explorer

Một cách nhanh chóng để kiểm thử các dịch vụ web là sử dụng Web Services

Explorer, một ứng dụng Web JSP được chạy trên máy servlet của Apache Tomcat

có sẵn trong Eclipse Web Services Explorer sử dụng ngôn ngữ WSDL để biểu hiện một yêu cầu SOAP Tham số trả về được loại bỏ và các giá trị được hiển thị trong một khuôn dạng đã xác định từ trước Quá trình này không dính líu đến việc tuần tự hóa và phi tuần tự hóa dữ liệu (data marshalling and unmarshalling)

Hình 9 Khởi động trình Web Services Explorer

3 Khi trình Web Services Explorer mở ra, bạn chọn một trong các phương

Hình 10 Kiểm thử với Web Services Explorer

6 Nhấn đúp vào thanh Status để mở rộng nó

7 Nhấn vào Source để xem các thông điệp SOAP, là tệp XML thô, như ở

hình 11

Hình 11 Yêu cầu về SOAP và đáp ứng

8 Đóng cửa sổ Web Services Explorer lại

Tạo trình khách Java EE của dịch vụ web

Rational Application Developer cho phép bạn tạo ra một trình khách dịch vụ Web như là một trình khách Java EE (hoặc như là một trang Web, EJB, hoặc ứng dụng phía khách) và như là một trình khách Java độc lập Trong phần này, bạn sinh ra một trình khách dịch vụ Web là một ứng dụng Web

Tạo một trình khách dịch vụ Web trong một dự án Web

Bạn có thể sử dụng thủ thuật tạo ra trình khách dịch vụ web để tạo ra các tạo phẩm của trình khách dịch vụ Web, chẳng hạn như các ủy nhiệm (proxy) của dịch web, trình xác định địa điểm dịch vụ, giao diện dịch vụ hoặc chính trình khách Thủ thuật cũng tạo ra một mẫu ứng dụng web để trình bày cách gọi các proxy của dịch

3 Nhấn chuột phải vào CalculatorService và chọn Generate Client

4 Nhấn vào siêu liên kết Server: WebSphere v6.1 Server để hiển thị hộp

thoại Service Deployment Configuration

5 Mở rộng thư mục Existing Servers rồi chọn WAS v6.1 for Web services consumer làm máy chủ và IBM WebSphere JAX-RPC làm môi trường

đang chạy thi hành của dịch vụ Web như ở hình 12

6 Nhấn OK