建 立 应 用 软 件 注 册 安 全 机 制

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p>----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DatabaseDesktop， 并选择Tools/AliasManager…创建一个新别名。方法是：在AliasManager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Paradox5.0for Windows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 Name A 16 * 用户名 Password A 16 * 注册口令 Fullname A 32 用户全名 Group I 用户组号 Enabled L 注册允许 ----4．设定Name,Group和Enabled为非空域(Required Field)，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Database Desktop。 表2表Users.DB的样本用户 Name Password Fullname Group Enabled Supervisor AAAAAA SuperUser 0 True ector BBBBBB DirectorUser 1 True Guest 3 True User1 CCCCCC GeneralUser1 1 False User1 DDDDDD GeneralUser1 2 True User2 EEEEEE GeneralUser2 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 ----8．数据模板。选择File/NewDataModule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 Table1 DatabaseName UserInfo Name UsersTable TableName Users.DB ----9．创建注册窗体。选择File/NewForm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 Form2 ActiveControl UserNameEdit Caption 请注册 Name LoginDialogForm Position poScreenCenter Label1 Caption 用户： Label2 Caption 密码： Edit1 Name LoginNameEdit Text Edit2 Name PasswordEdit PasswordChar * Text BitBtn1 Caption 注册(&L) Enabled False Kind bkOK Name LoginBitBtn BitBtn2 Caption 取消(&C) Enabled True Kind bkCancel Name CancelBitBtn ----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:stringread FUserNamewriteFUserName; propertyUserFullName:stringread FFullNamewriteFFullName; propertyUserGroup:Integerread FUserGroupwriteFUserGroup; 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 ----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： uses MD,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，见图4。 ----注册成功后将启动系统主程序。例如用户Supervisor 以口令AAAAAA注册，见图5。 ----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。 p>----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DatabaseDesktop， 并选择Tools/AliasManager…创建一个新别名。方法是：在AliasManager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Paradox5.0for Windows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 Name A 16 * 用户名 Password A 16 * 注册口令 Fullname A 32 用户全名 Group I 用户组号 Enabled L 注册允许 ----4．设定Name,Group和Enabled为非空域(Required Field)，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Database Desktop。 表2表Users.DB的样本用户 Name Password Fullname Group Enabled Supervisor AAAAAA SuperUser 0 True ector BBBBBB DirectorUser 1 True Guest 3 True User1 CCCCCC GeneralUser1 1 False User1 DDDDDD GeneralUser1 2 True User2 EEEEEE GeneralUser2 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 ----8．数据模板。选择File/NewDataModule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 Table1 DatabaseName UserInfo Name UsersTable TableName Users.DB ----9．创建注册窗体。选择File/NewForm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 Form2 ActiveControl UserNameEdit Caption 请注册 Name LoginDialogForm Position poScreenCenter Label1 Caption 用户： Label2 Caption 密码： Edit1 Name LoginNameEdit Text Edit2 Name PasswordEdit PasswordChar * Text BitBtn1 Caption 注册(&L) Enabled False Kind bkOK Name LoginBitBtn BitBtn2 Caption 取消(&C) Enabled True Kind bkCancel Name CancelBitBtn ----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:stringread FUserNamewriteFUserName; propertyUserFullName:stringread FFullNamewriteFFullName; propertyUserGroup:Integerread FUserGroupwriteFUserGroup; 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 ----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： uses MD,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，见图4。 ----注册成功后将启动系统主程序。例如用户Supervisor 以口令AAAAAA注册，见图5。 ----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。 下载本文示例代码


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