在互联网时代，任何一个网站都扮演着传递、处理和储存用户敏感信息的重要角色。无论是电子商务、网银、社交平台还是各类企业服务，都在你使用的过程中收集了大量的个人、财务、商业等机密数据。这样，网站安全对经济活动和个人隐私都有着不可忽视的影响。

ASP.NET作为一款主流的应用程序框架和Web开发工具，虽然具有许多独特的安全特性，但是我们同样需要注意ASP.NET应用程序的特定安全问题。其中，最具代表性的安全问题之一是如何保护ASP.NET应用程序的机密信息，例如ASP.NET应用程序所使用的加密密钥。

为了解决这个问题，我们可以使用一种叫做MachineKey的内置ASP.NET类来生成强大的加密密钥。这篇文章将深入探讨MachineKey的概念、用法和其他相关主题，帮助你更好地保护ASP.NET应用程序的安全性。

## 什么是MachineKey？

MachineKey是ASP.NET框架内置的一种类，可以用来生成、管理和验证加密密钥。MachineKey类在将数据存储到ASP.NET应用程序中时，使用自定义的加密算法对其进行加密和解密。这种方式可以很好地保护机密信息、验证用户会话和防止应用程序遭受针对性攻击。

大多数情况下，MachineKey类会随着.NET框架一起安装到Windows操作系统中。你可以在Web.config配置文件中配置MachineKey类，使其自动为你的应用程序生成加密密钥。这个过程非常简单，后面我们将详细介绍。

## MachineKey能做什么？

MachineKey可以为ASP.NET应用程序提供以下安全功能：

### 加密会话数据

我们都知道，Web应用程序通信中传递的数据在传输的过程中可能会被中间人截获。这可能导致重要的机密信息在传输过程中泄露。针对这个问题，ASP.NET应用程序使用MachineKey类生成加密密钥对会话数据进行加密和解密。这可以有效地保护用户数据，并防止恶意用户通过截获和篡改会话数据来攻击应用程序。

### 防止跨站脚本攻击

跨站脚本攻击（Cross-site scripting, XSS）是一种常见的安全问题。攻击者通过在网站中插入恶意脚本代码来危及用户数据和整个系统。ASP.NET应用程序使用MachineKey类可以有效地预防这种类型的攻击。通过将HTML编码的数据放在MachineKey类加密密钥中，应用程序可以防止未经授权的访问者更改数据。

### 防止跨域请求伪造攻击

跨域请求伪造（Cross-site request forgery, CSRF）是另一种常见的攻击形式。攻击者将HTTP请求发送到受害者浏览器，以获取访问受害者帐户的权限。ASP.NET应用程序使用MachineKey类可以防止跨域请求伪造攻击。应用程序使用生成的机密密钥来生成防止CSRF攻击的验证标记。

## 如何配置MachineKey？

接下来，我们将详细介绍如何在ASP.NET应用程序中配置MachineKey类。

### 添加MachineKey到web.config文件

在ASP.NET应用程序所在的项目中，找到Web.config文件。这是应用程序的核心配置文件。你可以在这个文件的元素中添加MachineKey元素。

```xml

decryptionKey="[32 byte decryption key]"

validation="SHA1"/>

```

在这个配置示例中，我们指定了64字节的validationKey和32字节的decryptionKey。ASP.NET应用程序使用这两个密钥对机密数据进行加密和解密。validation属性值为SHA1，指定了验证算法。

### 生成随机密钥

在你的ASP.NET应用程序中，你可以使用以下命令行指令生成随机的MachineKey密钥：

```

cscript %SYSTEMDRIVE%\inetpub\adminscripts\adsutil.vbs

genkey /type:MachineKey

```

该命令将在IIS中生成一个随机的MachineKey密钥并保存到Web.config文件中。此外，你也可以使用在线MachineKey生成工具来创建自定义的MachineKey密钥。

### 配置持久化

ASP.NET应用程序在内存中保留MachineKey密钥。如果你的应用程序被回收或重新启动，你需要提供一种持久化机制来在重启后恢复该密钥。在ASP.NET的MachineKey类中，我们可以使用以下三种不同的持久化机制：

#### 持久化到IIS应用程序池

这是默认的持久化机制。持久化到IIS应用程序池是指将MachineKey密钥保存在本地计算机的IIS内存中。在服务器重启或应用程序池回收时，密钥将保留在内存中，并可以在应用程序重启后恢复。

```xml

decryption="AES"

validation="SHA1"

decryptionKey="AutoGenerate"

validationKey="AutoGenerate" />

```

注意：当我们设置上述代码时，仅仅可以使用MachineKeyProvider（用于可信任的应用程序，例如银行应用程序）。

#### 持久化到SQL Server

如果你的应用程序在SQL Server中存储数据，可以用SQL Server来持久化MachineKey密钥。在这种情况下，你需要创建一个新的ASP.NET数据库并安装自定义ASPState存储过程，以持久化MachineKey密钥。

```xml

decryption="AES"

validation="SHA1"

decryptionKey="AutoGenerate,IsolateApps"

validationKey="AutoGenerate,IsolateApps"

machineKeySection="MyCustomMachineKey"/>

```

#### 持久化到Windows DPAPI

在Windows操作系统中，你可以使用Data Protection API（DPAPI）来持久化MachineKey密钥。使用DPAPI来持久化MachineKey密钥比其他持久化方法要更安全，因为DPAPI可以使用操作系统级别的安全性来保护密钥。

```xml

decryption="AES"

validation="SHA1"

decryptionKey="AutoGenerate,IsolateApps,DPAPI"

validationKey="AutoGenerate,IsolateApps,DPAPI"

machineKeySection="MyCustomMachineKey"/>

```

DPAPI并不是面向整个Web服务器，它只对当前用户有效。如果运行应用程序的账户发生变化，或者机器被移动到不同的域或工作组，则需要重置MachineKey密钥。

## 结论

MachineKey是一个强大的工具，可以为ASP.NET应用程序提供安全保障，防止黑客攻击和机密信息泄露等安全问题。在本文中，我们讨论了MachineKey的概念、用法和相关主题。在实现MachineKey时，注意密钥长度、算法选择和持久化机制。这些步骤将保证你的ASP.NET应用程序在安全性方面更有效地运作。当然，保护应用程序的安全不仅仅依靠MachineKey，还有其他方面也需要我们去关注和处理。在实现机密信息时，抱着保险起见的态度始终是对的。