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软件的安全性是个永恒的话题, 一直困扰着人们,程序员们常常因此熬夜。Novell公司的网络操作系统NetWare
以其完善可靠的安全管理机制著称,为实现用户登录的安全性和防止非法入侵者闯入,系统提供了几种有效的限制措施和检测功能。本文讨论如何
建立完善的软件注册安全机制,有效地管理用户登录,为应用软件提供可靠的保护,并在Delphi3.0下实现。
Delphi作为一个优秀的编程工 具,功能极其强大,令开发周期大大缩短,生成的代码运行速度快,使得Windows
软件设计成为一种乐趣。基本思路是:建立Paradox格式的用户帐户表Users.DB,并加密保护,由管理员维护。预先在此表中登记并有注册权限的用户,可持本人有效口令登录进入系统。
实现步骤如下: 1.在应用软件主目录(假设为C:\Register)
下创建两个子目录,分别命名为Login和Data。
2.从Delphi的Tools菜单中启动Database
Desktop,并选择Tools/AliasManager…创建一个新别名。方法是:在Alias
Manager对话框中点New,给出新别名UserInfo,并指向C:\Register\Data
目录,按KeepNew、OK等按钮保存新别名。
3.利用DatabaseDesktop创建Paradox
5.0forWindows数据表Users.DB,结构见表1。事实上,对于商业软件还需要更多的域。
表1表Users.DB的结构
域名类型大小关键字说明 NameA16*用户名 PasswordA16*注册口令 FullnameA32用户全名 GroupI用户组号 EnabledL注册允许
4.设定Name,Group和Enabled
为非空域(RequiredField),Group的最小值为0,最大值为3,默认值为3,Enabled的默认值为True。用户组0为系统管理员,可进行几乎任何操作;用户组1为
软件操作人员,可进行除用户帐户管理以外的操作,包括建立和删除数据;用户组2为普通用户,可使用系统资源,无修改权限,而用户组3仅可浏览系
统有限信息。
5.用口令UserPassword
保护Users.DB表,存于Data目录下。利用DatabaseDesktop向表中输入若干样本用户(见表2),然后关闭DatabaseDesktop。 表2表Users.DB的样本用户
Name
Pa ord
Fullname
Group
Enabled
Supervisor
AAAAAA
Super User
0
True
Director
BBBBBB
Director User
1
True
Guest
3
True
User1
CCCCCC
General User1
1
False
User1
DDDDDD
General User1
2
True
User2
EEEEEE
General User2
3
True
表2显示,允许同一用户以不同身 份(用户组)登录进入系统,享有不同的权限。如用户User1,以不同密码登
记,分属用户组1和2。 6.返回DelphiIDE,新建项目Register.dpr
并存入C:\Register目录,主窗体单元命名为Main.pas。用户注册成功后,方能启动主窗体进入系统。本系统仅显示用户信息及登录的日期和时间以
表示注册成功(见图5),并不做其它任何事情,这里便是读者应用系统的接口。为此,在主窗体上放入一个TGroupBox组件,TLabel和TEdit组件各五个。
将所有TEdit的Text属性清空,ReadOnly属性值设为True,窗体和组件其余属性按表3设置。 7.创建主窗体的OnActivate事
件处理程序,登录成功并激活主窗体时执行,显示用户信息、登录日期和时 间。过程如下:
procedureTMainForm.FormActivate(Sender:TObject); begin ifTime=StrToTime(12:00:00)then Caption:=上午好,您已成功登录! else Caption:=下午好,您已成功登录!; //显示登录用户信息、登录日期和时间 NameEdit.Text:=LoginUser.UserName; FullNameEdit.Text:=LoginUser.UserFullName; GroupEdit.Text:=IntToStr(LoginUser.UserGroup); DisplayDateEdit.Text:=DateToStr(Date); DisplayTimeEdit.Text:=TimeToStr(Time); end;
表3主窗体中组件属性设置
组件属性设置 Form1Caption NameMainForm PositionpoScreenCenter GroupBox1Caption用户信息 Label1Caption用户名称: Label2Caption用户全名: Label3Caption用户组号: Label4Caption登录日期: Label5Caption登录时间: Edit1NameNameEdit Edit2NameFullnameEdit Edit3NameGroupEdit Edit4NameDisplayDateEdit Edit5NameDisplayTimeEdit
8.数据模板。选择File/NewData Module建立数据模板LogDataModule,放入一个Ttable组件,如图1。属性
按表4设置,命名其单元为MD.pas,存入Login目录。
表4数据模板中组件属性设置
组件属性设置 Table1DatabaseNameUserInfo NameUsersTable TableNameUsers.DB
9.创建注册窗体。选择File/New
Form创建一个新窗体,并加入组件TLabel、TEdit和TbitBtn各两个。窗体和组件属性按表5设置,命名其单元为Login.pas,存于Login目录。
表5注册窗体中组件属性设置
组件属性设置 Form2ActiveControlUserNameEdit Caption请注册 NameLoginDialogForm PositionpoScreenCenter Label1Caption用户: Label2Caption密码: Edit1NameLoginNameEditText Edit2NamePasswordEditPasswordChar*Text BitBtn1Caption注册(&L) EnabledFalse KindbkOK NameLoginBitBtn BitBtn2Caption取消(&C) EnabledTrue KindbkCancel NameCancelBitBtn
10.选择File/New命令,从NewItems
的New页中选择Unit项建一个无窗体单元Addition.pas存入Login目录,在其interface段输入下列语句:
usesClasses,Forms,Sysutils; type TApplicationUser=class(TComponent) private FUserName:string; FFullName:string; FUserGroup:Integer; public propertyUserName:stringreadFUserNamewrite
FUserName; propertyUserFullName:stringreadFFullName
writeFFullName; propertyUserGroup:IntegerreadFUserGroup
writeFUserGroup; end; var LoginUser:TApplicationUser;
在implementation段加入下列语句:
initialization LoginUser:=TapplicationUser.Create(Application);
11.创建注册窗体(LoginDialogForm)
的OnCreate事件处理程序。在private段中声明CountDown为Integer变量,作为计数器,并将下述语句插入begin与end之间:
CountDown:=3;//允许尝试注册3次
12.建立用户名输入框(LoginNameEdit)
的OnChange事件处理程序,使窗体LoginDialogForm创建时注册按钮为灰色,用户输入登录名后才可用。不难实现,源代码略。
13.创建注册过程。双击注册按 钮(LoginBitBtn),在begin和end之间输入其OnClick事件处理程序代码:
ModalResult:=mrNone; try Session.AddPassword(UserPassword); LogDataModule.UsersTable.Open; //注册信息处理 ifnotLogDataModule.UsersTable.FindKey ([LoginNameEdit.Text,PasswordEdit.Text])
then begin //处理注册次数 dec(CountDown); ifCountDown=0thenModalResult:=mrCancel
else begin MessageBeep($FFFF); Application.MessageBox(请您重试一次!,无效注册信息,mb_iconstop+mb_OK); //重设输入焦点 LoginNameEdit.SetFocus; end; exit; end; //检查注册允许值 ifnotLogDataModule.UsersTable.FieldByName(Enabled).AsBoolean
then begin MessageBeep($FFFF); Application.MessageBox(抱歉,您不能进入系统!,使用权限终止,mb_iconexclamation+mb_OK); ModalResult:=mrCancel; exit; end; //获取注册用户信息 withLogDataModuledo begin LoginUser.UserName:=UsersTable. FieldByName(Name).AsString; LoginUser.UserFullName:=UsersTable. FieldByName(Fullname).AsString; LoginUser.UserGroup:=UsersTable. FieldByName(Group).AsInteger; End; ModalResult:=mrOK; //关闭表,清除密码 finally LogDataModule.UsersTable.Close; Session.RemovePassword(UserPassword); end;
14.在Main.pas单元的uses中 加入Addition,在Login.pas单元的implementation段增加uses 语句:
usesMD,Addition;
15.打开过程文件Register.dpr,
在uses语句中加入Controls,将Application.run;改为下列语句,只有注册成功时才启动系统,同时释放注册窗体,以确保安
全和减少内存占用。
ifLoginDialogForm.ShowModal=mrOKthen begin LoginDialogForm.Free; Application.Run; end;
16.编译、运行。注册窗口见图2, 输入用户名和密码后点注册按钮。
如果注册信息有误,系统出现提 示框,允许重新注册,见图3。若三次尝试均不成功,注册窗口将保护性关闭。
访问权已被管理员终止的用户(Enabled 的值为False),例如用户User1以口令CCCCCC注册至用户组1,系统拒绝进入。
注册成功后将启动系统主程序。 例如用户Supervisor以口令AAAAAA注册。
上述方案具有以下特点: 1.Supervisor用户具有至高无
上的权利,由系统创建,不能删除,仅Password和Fullname字段的值允许自行修改。主要负责系统维护和用户帐户管理等工作,是系统的永久性特权用户。
2.确保用户帐户表Users.DB的 安全致关重要,本方案采用了较为可靠的关键性技术,就是注册过程(见步
骤13)中try…finally…end结构的应用。仅当用户按下注册按钮时,注册模块转送表Users.DB的密码并将其打开,以处理
注册信息。而无论成功与否,在finally部分都能及时关闭表Users.DB,并立即清除内存中的密码。
3.用户帐户管理模块设在主程序中,完成表Users.DB的维护功能,包括建立用户帐户和用户组,增、删用户,分配访问权限等。只有Supervisor或其授权用户才可进入。
4.组帐户管理:用户按不同级
别分组,再按组进行权限分配,以简化管理。如系统可根据登录用户所属的用户组,十分方便地屏蔽相应菜单项,以达到限制用户使用权限的目的。对用户群大的系统,此项技术的优越性尤为显著。
5.默认帐户限制:建立用户帐户时,系统默认其Group=3,仅具备浏览有限信息之权限,不致因管理员一时疏忽使新建用户越权使用,危及系统安全。
6.单独帐户限制:用户注册时,必须提供完整的个人有效信息才能进入系统。
7.注册允许限制:管理员可随时取消或恢复单个用户、用户组甚至系统所有用户(Supervisor除外)的注册权限,只需设置注册允许字段Enabled的值为False或True。
8.非法入侵限制:三次注册尝 试不成功便保护性关闭注册窗口,以防非法非法入侵者无限制尝试。
本文介绍了应用软件注册安全性
问题的综合解决方案,容易实现,便于扩充如增加注册时间限制和记帐收费功能等,可建立较完善的注册安全机制,适合大型商用软件开发。
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