第十九章：安全性與資料保護 (Security & Data Protection)

19.1 引言：安全性的重要性

安全性漏洞可能導致：

資料外洩：客戶資料被竊取，面臨法律訴訟與罰款。
服務中斷：DDoS 攻擊導致服務無法使用。
聲譽損害：客戶失去信任。

根據 OWASP (Open Web Application Security Project)，我們將探討最常見的安全威脅及其防範方法。

19.2 授權 (Authorization)

授權決定了「已驗證的使用者」是否有權執行某個操作。

1. 基於權限的授權

ABP 提供了強大的權限系統。

定義權限：

csharp

public class BookStorePermissionDefinitionProvider : PermissionDefinitionProvider
{
    public override void Define(IPermissionDefinitionContext context)
    {
        var bookStoreGroup = context.AddGroup("BookStore", L("Permission:BookStore"));

        var booksPermission = bookStoreGroup.AddPermission(
            "BookStore.Books",
            L("Permission:Books")
        );

        booksPermission.AddChild("BookStore.Books.Create", L("Permission:Create"));
        booksPermission.AddChild("BookStore.Books.Edit", L("Permission:Edit"));
        booksPermission.AddChild("BookStore.Books.Delete", L("Permission:Delete"));
    }
}

使用權限：

csharp

public class BookAppService : ApplicationService
{
    [Authorize("BookStore.Books.Create")]
    public async Task<BookDto> CreateAsync(CreateBookDto input)
    {
        var book = new Book(GuidGenerator.Create(), input.Name, input.Price);
        await _bookRepository.InsertAsync(book);
        return ObjectMapper.Map<Book, BookDto>(book);
    }

    [Authorize("BookStore.Books.Delete")]
    public async Task DeleteAsync(Guid id)
    {
        await _bookRepository.DeleteAsync(id);
    }
}

2. 基於策略的授權 (Policy-Based Authorization)

對於複雜的授權邏輯，使用策略。

csharp

public class MinimumAgeRequirement : IAuthorizationRequirement
{
    public int MinimumAge { get; }
    public MinimumAgeRequirement(int minimumAge) => MinimumAge = minimumAge;
}

public class MinimumAgeHandler : AuthorizationHandler<MinimumAgeRequirement>
{
    protected override Task HandleRequirementAsync(
        AuthorizationHandlerContext context,
        MinimumAgeRequirement requirement)
    {
        var ageClaim = context.User.FindFirst(c => c.Type == "age");

        if (ageClaim != null && int.Parse(ageClaim.Value) >= requirement.MinimumAge)
        {
            context.Succeed(requirement);
        }

        return Task.CompletedTask;
    }
}

// 註冊
services.AddAuthorization(options =>
{
    options.AddPolicy("Adult", policy =>
        policy.Requirements.Add(new MinimumAgeRequirement(18)));
});

services.AddSingleton<IAuthorizationHandler, MinimumAgeHandler>();

// 使用
[Authorize(Policy = "Adult")]
public async Task<AdultContentDto> GetAdultContentAsync() { }

19.3 資料加密 (Data Encryption)

1. ASP.NET Core Data Protection API

用於加密敏感資料 (如個人識別資訊)。

配置：

csharp

builder.Services.AddDataProtection()
    .PersistKeysToFileSystem(new DirectoryInfo(@"/var/keys"))
    .SetApplicationName("BookStore")
    .ProtectKeysWithCertificate(certificate); // 生產環境使用憑證

使用：

csharp

public class UserService : ITransientDependency
{
    private readonly IDataProtectionProvider _dataProtectionProvider;
    private readonly IDataProtector _protector;

    public UserService(IDataProtectionProvider dataProtectionProvider)
    {
        _dataProtectionProvider = dataProtectionProvider;
        _protector = _dataProtectionProvider.CreateProtector("UserService.PersonalData");
    }

    public string EncryptIdCard(string idCard)
    {
        return _protector.Protect(idCard);
    }

    public string DecryptIdCard(string encryptedIdCard)
    {
        return _protector.Unprotect(encryptedIdCard);
    }
}

2. 在實體中自動加密

使用 EF Core 的 Value Converters。

csharp

public class EncryptedStringConverter : ValueConverter<string, string>
{
    public EncryptedStringConverter(IDataProtector protector)
        : base(
            v => protector.Protect(v),
            v => protector.Unprotect(v))
    {
    }
}

// 在 DbContext 中配置
protected override void OnModelCreating(ModelBuilder builder)
{
    var protector = _dataProtectionProvider.CreateProtector("EntityEncryption");

    builder.Entity<User>(b =>
    {
        b.Property(e => e.IdCardNumber)
            .HasConversion(new EncryptedStringConverter(protector));
    });
}

GDPR (General Data Protection Regulation) 是歐盟的資料保護法規，但其原則適用於全球。

1. 資料最小化 (Data Minimization)

只收集必要的資料。

csharp

public class UserConsent : Entity<Guid>
{
    public Guid UserId { get; set; }
    public string Purpose { get; set; } // "Marketing", "Analytics"
    public bool Granted { get; set; }
    public DateTime GrantedAt { get; set; }
    public string Version { get; set; } // 隱私政策版本
}

public class ConsentService : ITransientDependency
{
    private readonly IRepository<UserConsent, Guid> _consentRepository;

    public async Task<bool> HasConsentAsync(Guid userId, string purpose)
    {
        return await _consentRepository.AnyAsync(c =>
            c.UserId == userId &&
            c.Purpose == purpose &&
            c.Granted);
    }

    public async Task GrantConsentAsync(Guid userId, string purpose, string version)
    {
        var consent = new UserConsent
        {
            Id = Guid.NewGuid(),
            UserId = userId,
            Purpose = purpose,
            Granted = true,
            GrantedAt = DateTime.UtcNow,
            Version = version
        };

        await _consentRepository.InsertAsync(consent);
    }
}

3. 資料刪除權 (Right to Erasure)

csharp

public class UserDataDeletionService : ITransientDependency
{
    private readonly IRepository<User, Guid> _userRepository;
    private readonly IRepository<Order, Guid> _orderRepository;

    public async Task DeleteUserDataAsync(Guid userId)
    {
        var user = await _userRepository.GetAsync(userId);

        // 匿名化個人資料
        user.Email = $"deleted_{userId}@example.com";
        user.PhoneNumber = null;
        user.IdCardNumber = null;
        user.IsActive = false;

        await _userRepository.UpdateAsync(user);

        // 匿名化訂單資料
        var orders = await _orderRepository.GetListAsync(o => o.CustomerId == userId);
        foreach (var order in orders)
        {
            order.ShippingAddress = null;
            await _orderRepository.UpdateAsync(order);
        }
    }
}

19.5 防範 OWASP Top 10

1. Injection (注入攻擊)

威脅：SQL Injection, NoSQL Injection。防範：使用參數化查詢 (EF Core 預設)。

csharp

// ❌ 危險
var sql = $"SELECT * FROM Books WHERE Title = '{title}'";
var books = _context.Books.FromSqlRaw(sql).ToList();

// ✅ 安全
var books = await _bookRepository.GetListAsync(b => b.Title == title);

2. Broken Authentication (身分驗證失效)

威脅：弱密碼、Session 劫持。防範：

強制強密碼政策。
使用 HTTPS。
實作 Multi-Factor Authentication (MFA)。

csharp

Configure<IdentityOptions>(options =>
{
    options.Password.RequireDigit = true;
    options.Password.RequireLowercase = true;
    options.Password.RequireUppercase = true;
    options.Password.RequireNonAlphanumeric = true;
    options.Password.RequiredLength = 8;

    options.Lockout.MaxFailedAccessAttempts = 5;
    options.Lockout.DefaultLockoutTimeSpan = TimeSpan.FromMinutes(15);
});

3. Sensitive Data Exposure (敏感資料外洩)

威脅：明文儲存密碼、信用卡號。防範：

使用 HTTPS (TLS 1.2+)。
加密敏感欄位 (如前述 Data Protection API)。
不要在日誌中記錄敏感資料。

csharp

// 過濾敏感資料
Configure<AbpAuditingOptions>(options =>
{
    options.IgnoredTypes.Add(typeof(CreditCard));
});

4. XML External Entities (XXE)

威脅：XML 解析器被利用來讀取伺服器檔案。防範：停用 DTD 處理。

csharp

var settings = new XmlReaderSettings
{
    DtdProcessing = DtdProcessing.Prohibit,
    XmlResolver = null
};

using var reader = XmlReader.Create(stream, settings);

5. Broken Access Control (存取控制失效)

威脅：使用者能存取不屬於他的資料。防範：在每個操作中驗證權限。

csharp

public async Task<BookDto> GetAsync(Guid id)
{
    var book = await _bookRepository.GetAsync(id);

    // 確保使用者有權存取此書籍
    if (book.OwnerId != CurrentUser.Id && !await IsAdminAsync())
    {
        throw new AbpAuthorizationException();
    }

    return ObjectMapper.Map<Book, BookDto>(book);
}

6. Security Misconfiguration (安全性設定錯誤)

威脅：預設密碼、錯誤訊息洩漏資訊。防範：

移除預設帳號或強制修改密碼。
在生產環境關閉詳細錯誤訊息。

csharp

if (!app.Environment.IsDevelopment())
{
    app.UseExceptionHandler("/Error");
    app.UseHsts();
}

7. Cross-Site Scripting (XSS)

威脅：注入惡意 JavaScript。防範：Razor 預設會編碼輸出。

html

<!-- ✅ 安全：自動編碼 -->
<p>@Model.UserComment</p>

<!-- ❌ 危險：不編碼 -->
<p>@Html.Raw(Model.UserComment)</p>

8. Insecure Deserialization (不安全的反序列化)

威脅：惡意序列化資料導致 RCE (Remote Code Execution)。防範：不要反序列化不受信任的資料。

9. Using Components with Known Vulnerabilities

威脅：使用有已知漏洞的 NuGet 套件。防範：定期更新套件。

bash

dotnet list package --vulnerable
dotnet outdated

10. Insufficient Logging & Monitoring

威脅：攻擊無法被偵測。防範：記錄所有安全相關事件。

csharp

public async Task<bool> LoginAsync(string username, string password)
{
    try
    {
        var result = await _signInManager.PasswordSignInAsync(username, password, false, true);

        if (result.Succeeded)
        {
            Logger.LogInformation("User {Username} logged in successfully", username);
        }
        else
        {
            Logger.LogWarning("Failed login attempt for user {Username}", username);
        }

        return result.Succeeded;
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Logger.LogError(ex, "Login error for user {Username}", username);
        throw;
    }
}

19.6 審計日誌 (Audit Logging)

ABP 自動記錄所有 Application Service 的呼叫。

1. 啟用審計

csharp

Configure<AbpAuditingOptions>(options =>
{
    options.IsEnabled = true;
    options.IsEnabledForGetRequests = true; // 記錄 GET 請求
    options.ApplicationName = "BookStore";
});

2. 查詢審計日誌

csharp

public class AuditLogAppService : ApplicationService
{
    private readonly IAuditLogRepository _auditLogRepository;

    public async Task<List<AuditLogDto>> GetUserAuditLogsAsync(Guid userId, DateTime from, DateTime to)
    {
        var logs = await _auditLogRepository.GetListAsync(
            userId: userId,
            startTime: from,
            endTime: to
        );

        return ObjectMapper.Map<List<AuditLog>, List<AuditLogDto>>(logs);
    }
}

19.7 實戰練習

練習 1：實作權限系統

定義完整的權限樹 (至少 10 個權限)。
為不同角色分配權限。
測試未授權存取會被拒絕。

練習 2：資料加密

為 User 實體的 IdCardNumber 欄位實作自動加密。
驗證資料庫中儲存的是密文。

實作完整的資料刪除流程。
實作資料匯出功能 (Right to Data Portability)。

19.8 總結

安全性是一個持續的過程，而非一次性的任務。

授權確保使用者只能做他們被允許的事。
加密保護敏感資料。
GDPR 合規保護使用者隱私。
OWASP Top 10 提供了安全檢查清單。

在下一章，我們將進入 UI 現代化，探討如何整合現代前端框架。

參考資源：

第十九章：安全性與資料保護 (Security & Data Protection) ​

19.1 引言：安全性的重要性 ​

19.2 授權 (Authorization) ​

1. 基於權限的授權 ​

2. 基於策略的授權 (Policy-Based Authorization) ​

19.3 資料加密 (Data Encryption) ​

1. ASP.NET Core Data Protection API ​

2. 在實體中自動加密 ​

19.4 GDPR 合規 (GDPR Compliance) ​

1. 資料最小化 (Data Minimization) ​

2. 同意管理 (Consent Management) ​

3. 資料刪除權 (Right to Erasure) ​

19.5 防範 OWASP Top 10 ​

1. Injection (注入攻擊) ​

2. Broken Authentication (身分驗證失效) ​

3. Sensitive Data Exposure (敏感資料外洩) ​

4. XML External Entities (XXE) ​

5. Broken Access Control (存取控制失效) ​

6. Security Misconfiguration (安全性設定錯誤) ​

7. Cross-Site Scripting (XSS) ​

8. Insecure Deserialization (不安全的反序列化) ​

9. Using Components with Known Vulnerabilities ​

10. Insufficient Logging & Monitoring ​

19.6 審計日誌 (Audit Logging) ​

1. 啟用審計 ​

2. 查詢審計日誌 ​

19.7 實戰練習 ​

練習 1：實作權限系統 ​

練習 2：資料加密 ​

練習 3：GDPR 合規 ​

19.8 總結 ​

第十九章：安全性與資料保護 (Security & Data Protection)

19.1 引言：安全性的重要性

19.2 授權 (Authorization)

1. 基於權限的授權

2. 基於策略的授權 (Policy-Based Authorization)

19.3 資料加密 (Data Encryption)

1. ASP.NET Core Data Protection API

2. 在實體中自動加密

19.4 GDPR 合規 (GDPR Compliance)

1. 資料最小化 (Data Minimization)

2. 同意管理 (Consent Management)

3. 資料刪除權 (Right to Erasure)

19.5 防範 OWASP Top 10

1. Injection (注入攻擊)

2. Broken Authentication (身分驗證失效)

3. Sensitive Data Exposure (敏感資料外洩)

4. XML External Entities (XXE)

5. Broken Access Control (存取控制失效)

6. Security Misconfiguration (安全性設定錯誤)

7. Cross-Site Scripting (XSS)

8. Insecure Deserialization (不安全的反序列化)

9. Using Components with Known Vulnerabilities

10. Insufficient Logging & Monitoring

19.6 審計日誌 (Audit Logging)

1. 啟用審計

2. 查詢審計日誌

19.7 實戰練習

練習 1：實作權限系統

練習 2：資料加密

練習 3：GDPR 合規

19.8 總結