C# 網路程式設計：.NET 開發者的核心技能

前言

數字化時代，網路程式設計已成為軟體開發中不可或缺的一環，尤其對於 .NET 開發者而言，掌握 C# 中的網路程式設計技巧是邁向更高層次的必經之路。無論是構建高效能的 Web 應用，還是實現複雜的分散式系統，網路程式設計都是支撐這一切的基石。

本篇主要為 .NET 開發者提供一份全面而精煉的 C# 網路程式設計入門，從基礎知識到高階話題，逐一剖析，幫助你建立起紮實的網路程式設計功底，讓你在網路世界的編碼之旅中游刃有餘。

一、HTTP 請求

HTTP（Hypertext Transfer Protocol）是網際網路上應用最為廣泛的一種網路協議，主要用於從全球資訊網伺服器傳輸超文字到本地瀏覽器的傳輸協議。

在C#中，處理HTTP請求有多種方式，從傳統的System.Net名稱空間到現代的HttpClient類，每種方法都有其適用場景。

1、使用 HttpClient 傳送HTTP請求

HttpClient是C#中推薦用於傳送HTTP請求的類，它提供了非同步的API，可以更好地處理長時間執行的操作，避免阻塞UI執行緒。

以下是一個簡單的GET請求示例：

using System;
using System.Net.Http;
using System.Threading.Tasks;

public class HttpClientExample
{
    public static async Task Main()
    {
        using var client = new HttpClient();
        var response = await client.GetAsync("https://api.example.com/data");
        
        if (response.IsSuccessStatusCode)
        {
            var content = await response.Content.ReadAsStringAsync();
            Console.WriteLine(content);
        }
        else
        {
            Console.WriteLine($"Failed to retrieve data: {response.StatusCode}");
        }
    }
}

2、使用 WebClient 傳送HTTP請求

儘管WebClient類仍然存在於.NET Framework中，但在.NET Core和後續版本中，它已被標記為過時，推薦使用HttpClient。

不過，對於簡單的同步請求，WebClient仍然可以使用：

using System;
using System.IO;
using System.Net;

class WebClientExample
{
    public static void Main()
    {
        using (var client = new WebClient())
        {
            try
            {
                string result = client.DownloadString("https://api.example.com/info");
                Console.WriteLine(result);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine($"Error: {ex.Message}");
            }
        }
    }
}

3、使用 HttpRequestMessage 和 HttpMessageHandler

對於更復雜的HTTP請求，如需要自定義請求頭或處理認證，可以使用HttpRequestMessage和HttpMessageHandler。

這種方式提供了更多的靈活性和控制：

using System;
using System.Net.Http;
using System.Threading.Tasks;

class HttpRequestMessageExample
{
    public static async Task Main()
    {
        using var client = new HttpClient();
        var request = new HttpRequestMessage(HttpMethod.Get, "https://api.example.com/info");
        request.Headers.Add("Authorization", "Bearer your-access-token");

        var response = await client.SendAsync(request);

        if (response.IsSuccessStatusCode)
        {
            var content = await response.Content.ReadAsStringAsync();
            Console.WriteLine(content);
        }
        else
        {
            Console.WriteLine($"Failed to retrieve data: {response.StatusCode}");
        }
    }
}

4、注意事項

• 安全性和效能： 使用HttpClient時，確保在一個應用程式的生命週期內重用同一個例項，而不是每次請求都建立新的例項。
• 錯誤處理： 總是對HTTP請求的結果進行檢查，處理可能發生的異常和非成功的HTTP狀態碼。
• 超時和取消： 使用HttpClient時，可以透過CancellationToken來控制請求的超時和取消。

透過掌握這些知識點，能夠在C#中有效地處理各種HTTP請求，從簡單的GET請求到複雜的POST請求，包括身份驗證和錯誤處理。

二、WebSocket 通訊

WebSocket是一種在單個TCP連線上進行全雙工通訊的協議，它提供了比傳統HTTP請求/響應模型更低的延遲和更高的效率，非常適合實時資料流、聊天應用、線上遊戲等場景。在C#中，無論是伺服器端還是客戶端，都可以使用WebSocket進行通訊。

1、客戶端使用 WebSocket

在C#中，你可以使用System.Net.WebSockets名稱空間下的ClientWebSocket類來建立WebSocket客戶端。下面是一個簡單的示例，展示瞭如何連線到WebSocket伺服器併傳送和接收訊息：

using System;
using System.IO.Pipelines;
using System.Net.WebSockets;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

/// <summary>
/// WebSocket客戶端類，用於與WebSocket伺服器建立連線和通訊。
/// </summary>
public class WebSocketClient
{
    /// <summary>
    /// 客戶端WebSocket例項。
    /// </summary>
    private readonly ClientWebSocket _webSocket = new ClientWebSocket();
    
    /// <summary>
    /// 用於取消操作的CancellationTokenSource。
    /// </summary>
    private readonly CancellationTokenSource _cancellationTokenSource = new CancellationTokenSource();

    /// <summary>
    /// 連線到指定的WebSocket伺服器。
    /// </summary>
    /// <param name="uri">WebSocket伺服器的URI。</param>
    public async Task Connect(string uri)
    {
        // 使用提供的URI連線到WebSocket伺服器
        await _webSocket.ConnectAsync(new Uri(uri), _cancellationTokenSource.Token);
    }

    /// <summary>
    /// 向WebSocket伺服器傳送訊息。
    /// </summary>
    /// <param name="message">要傳送的訊息字串。</param>
    public async Task SendMessage(string message)
    {
        // 將訊息轉換為UTF8編碼的位元組
        byte[] buffer = Encoding.UTF8.GetBytes(message);
        
        // 建立ArraySegment，封裝要傳送的位元組緩衝區
        ArraySegment<byte> segment = new ArraySegment<byte>(buffer);
        
        // 傳送訊息到WebSocket伺服器
        await _webSocket.SendAsync(segment, WebSocketMessageType.Text, true, _cancellationTokenSource.Token);
    }

    /// <summary>
    /// 接收WebSocket伺服器傳送的訊息。
    /// </summary>
    /// <param name="onMessageReceived">接收到訊息時呼叫的回撥函式。</param>
    public async Task ReceiveMessage(Action<string> onMessageReceived)
    {
        // 當WebSocket連線處於開啟狀態時，持續接收訊息
        while (_webSocket.State == WebSocketState.Open)
        {
            var buffer = new byte[1024];
            
            // 接收來自WebSocket伺服器的資料
            var result = await _webSocket.ReceiveAsync(new ArraySegment<byte>(buffer), _cancellationTokenSource.Token);
            
            // 如果接收到的型別為關閉，則關閉連線
            if (result.MessageType == WebSocketMessageType.Close)
            {
                await _webSocket.CloseAsync(WebSocketCloseStatus.NormalClosure, "Closing", CancellationToken.None);
                break;
            }
            
            // 將接收到的位元組轉換為字串，並透過回撥函式處理
            var receivedMessage = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, result.Count);
            onMessageReceived(receivedMessage);
        }
    }

    /// <summary>
    /// 斷開與WebSocket伺服器的連線。
    /// </summary>
    public async Task Disconnect()
    {
        // 取消接收和傳送操作
        _cancellationTokenSource.Cancel();
        
        // 關閉WebSocket連線
        await _webSocket.CloseAsync(WebSocketCloseStatus.NormalClosure, "Closing", CancellationToken.None);
    }
}

2、伺服器端使用 WebSocket

在伺服器端，可以使用ASP.NET Core中的Microsoft.AspNetCore.WebSockets來支援WebSocket。

下面是一個簡單的WebSocket服務端點配置示例：

using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.AspNetCore.Http;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using System;
using System.Threading.Tasks;

public class Startup
{
    /// <summary>
    /// 配置服務容器。
    /// </summary>
    /// <param name="services">服務集合。</param>
    public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
    {
        // 新增控制器服務
        services.AddControllers();
    }

    /// <summary>
    /// 配置應用管道。
    /// </summary>
    /// <param name="app">應用構建器。</param>
    /// <param name="env">主機環境。</param>
    public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
    {
        // 在開發環境中啟用異常頁面
        if (env.IsDevelopment())
        {
            app.UseDeveloperExceptionPage();
        }

        // 啟用路由
        app.UseRouting();

        // 啟用WebSocket中介軟體
        app.UseWebSockets();

        // 配置端點處理器
        app.UseEndpoints(endpoints =>
        {
            // 對映預設的GET請求處理器
            endpoints.MapGet("/", async context =>
            {
                await context.Response.WriteAsync("Hello World!");
            });

            // 對映WebSocket請求處理器
            endpoints.Map("/ws", async context =>
            {
                // 檢查當前請求是否為WebSocket請求
                if (context.WebSockets.IsWebSocketRequest)
                {
                    // 接受WebSocket連線
                    using var webSocket = await context.WebSockets.AcceptWebSocketAsync();

                    // 持續監聽WebSocket訊息
                    while (true)
                    {
                        // 準備接收緩衝區
                        var buffer = new byte[1024 * 4];
                        
                        // 接收WebSocket訊息
                        var result = await webSocket.ReceiveAsync(new ArraySegment<byte>(buffer), CancellationToken.None);

                        // 如果收到的型別為關閉訊息，則關閉連線
                        if (result.MessageType == WebSocketMessageType.Close)
                        {
                            await webSocket.CloseAsync(WebSocketCloseStatus.NormalClosure, "Closing", CancellationToken.None);
                            break;
                        }

                        // 解碼接收到的訊息
                        var message = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, result.Count);
                        Console.WriteLine($"Received: {message}");

                        // 回覆訊息給客戶端
                        await webSocket.SendAsync(
                            new ArraySegment<byte>(Encoding.UTF8.GetBytes($"Echo: {message}")),
                            result.MessageType,
                            result.EndOfMessage,
                            CancellationToken.None);
                    }
                }
                else
                {
                    // 如果不是WebSocket請求，則返回400錯誤
                    context.Response.StatusCode = 400;
                }
            });
        });
    }
}

在上面的伺服器端程式碼中，首先啟用了WebSocket中介軟體，然後對映了一個/ws端點來處理WebSocket連線。

當收到連線請求時，我們接受連線並進入迴圈，監聽客戶端傳送的訊息，然後簡單地回傳一個回顯訊息。

3、說明

WebSocket為C#開發者提供了強大的實時通訊能力，無論是構建複雜的實時資料流應用還是簡單的聊天室，WebSocket都是一個值得考慮的選擇。透過掌握客戶端和伺服器端的實現細節，可以充分利用WebSocket的優勢，建立高效能和低延遲的實時應用。

三、 Socket 程式設計

Socket程式設計是計算機網路通訊中的基礎概念，它提供了在不同計算機之間傳送和接收資料的能力。

在C#中，Socket程式設計主要透過System.Net.Sockets名稱空間下的Socket類來實現。Socket可以用於建立TCP/IP和UDP兩種主要型別的網路連線，分別對應於流式套接字（Stream Sockets）和資料包套接字（Datagram Sockets）。

1、Socket 基礎

Socket地址族：指定網路協議的型別，如AddressFamily.InterNetwork用於IPv4。

Socket型別：SocketType.Stream用於TCP，SocketType.Dgram用於UDP。

Socket協議：ProtocolType.Tcp或ProtocolType.Udp，分別用於TCP和UDP。

2、TCP Socket 客戶端

TCP Socket客戶端通常用於建立持久的連線，並透過流的方式傳送和接收資料。

以下是一個簡單的TCP客戶端示例：

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;

public class TcpClientExample
{
    public static void Main()
    {
        try
        {
            // 建立一個新的Socket例項
            using (Socket socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp))
            {
                // 連線到伺服器
                IPAddress ipAddress = IPAddress.Parse("127.0.0.1");
                IPEndPoint remoteEP = new IPEndPoint(ipAddress, 11000);
                socket.Connect(remoteEP);

                // 傳送資料
                string message = "Hello Server!";
                byte[] data = Encoding.ASCII.GetBytes(message);
                socket.Send(data);

                // 接收伺服器響應
                data = new byte[1024];
                int bytes = socket.Receive(data);
                Console.WriteLine("Received: {0}", Encoding.ASCII.GetString(data, 0, bytes));
            }
        }
        catch (Exception e)
        {
            Console.WriteLine("Error: {0}", e.ToString());
        }
    }
}

3、TCP Socket 伺服器

TCP Socket伺服器負責監聽客戶端的連線請求，並處理來自客戶端的資料。

以下是一個簡單的TCP伺服器示例：

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;

public class TcpServerExample
{
    public static void Main()
    {
        try
        {
            // 建立一個新的Socket例項
            using (Socket listener = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp))
            {
                // 繫結到本地埠
                IPAddress ipAddress = IPAddress.Any;
                IPEndPoint localEP = new IPEndPoint(ipAddress, 11000);
                listener.Bind(localEP);

                // 監聽連線
                listener.Listen(10);

                // 接受客戶端連線
                Console.WriteLine("Waiting for a connection...");
                Socket handler = listener.Accept();

                // 接收資料
                byte[] data = new byte[1024];
                int bytes = handler.Receive(data);
                Console.WriteLine("Text received: {0}", Encoding.ASCII.GetString(data, 0, bytes));

                // 傳送響應
                string response = "Hello Client!";
                byte[] responseData = Encoding.ASCII.GetBytes(response);
                handler.Send(responseData);
            }
        }
        catch (Exception e)
        {
            Console.WriteLine("Error: {0}", e.ToString());
        }
    }
}

4、UDP Socket

UDP Socket用於無連線的、不可靠的網路通訊，通常用於實時資料傳輸，如影片流或遊戲。

以下是一個簡單的UDP客戶端和伺服器示例：

UDP客戶端

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;

public class UdpClientExample
{
    public static void Main()
    {
        try
        {
            // 建立一個新的Socket例項
            using (UdpClient client = new UdpClient())
            {
                // 傳送資料
                string message = "Hello UDP Server!";
                byte[] data = Encoding.ASCII.GetBytes(message);
                IPEndPoint server = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 11000);
                client.Send(data, data.Length, server);

                // 接收伺服器響應
                data = client.Receive(ref server);
                Console.WriteLine("Received: {0}", Encoding.ASCII.GetString(data));
            }
        }
        catch (Exception e)
        {
            Console.WriteLine("Error: {0}", e.ToString());
        }
    }
}

UDP伺服器

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;

public class UdpServerExample
{
    public static void Main()
    {
        try
        {
            // 建立一個新的Socket例項
            using (UdpClient listener = new UdpClient(11000))
            {
                // 接收資料
                IPEndPoint client = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);
                byte[] data = listener.Receive(ref client);
                Console.WriteLine("Text received: {0}", Encoding.ASCII.GetString(data));

                // 傳送響應
                string response = "Hello UDP Client!";
                byte[] responseData = Encoding.ASCII.GetBytes(response);
                listener.Send(responseData, responseData.Length, client);
            }
        }
        catch (Exception e)
        {
            Console.WriteLine("Error: {0}", e.ToString());
        }
    }
}

以上示例展示瞭如何使用C#中的Socket類來實現TCP和UDP的客戶端與伺服器通訊。

在實際應用中，可能還需要處理併發連線、錯誤處理和資源管理等問題。

此外，對於TCP通訊，考慮到效能和資源使用，通常建議使用非同步程式設計模型。

四、C# 網路安全

C# 中進行網路程式設計時，網路安全是一個至關重要的方面，涉及資料傳輸的保密性、完整性和可用性。以下是一些關鍵的網路安全知識點，它們對於構建安全的網路應用程式至關重要：

1、SSL/TLS 加密

在C#中使用HttpClient時，可以透過HttpClientHandler類來配置SSL/TLS相關的選項，確保HTTPS請求的安全性。

下面是一個示例，演示瞭如何使用HttpClientHandler來配置SSL/TLS設定：

using System;
using System.Net.Http;
using System.Net.Http.Headers;
using System.Security.Cryptography.X509Certificates;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static async Task Main()
    {
        // 建立 HttpClientHandler 例項
        var handler = new HttpClientHandler();

        // 配置 SSL/TLS 設定
        // 設定檢查伺服器證書的委託
        handler.ServerCertificateCustomValidationCallback = HttpClientHandler.DangerousAcceptAnyServerCertificateValidator;

        // 設定是否自動重定向
        handler.AllowAutoRedirect = true;

        // 設定代理
        // handler.UseProxy = true;
        // handler.Proxy = new WebProxy("http://proxy.example.com:8080");

        // 建立 HttpClient 例項
        using var httpClient = new HttpClient(handler);

        // 設定請求頭部
        httpClient.DefaultRequestHeaders.Accept.Clear();
        httpClient.DefaultRequestHeaders.Accept.Add(new MediaTypeWithQualityHeaderValue("application/json"));

        // 傳送 HTTPS 請求
        var response = await httpClient.GetAsync("https://api.example.com/data");

        // 檢查響應狀態
        if (response.IsSuccessStatusCode)
        {
            var content = await response.Content.ReadAsStringAsync();
            Console.WriteLine(content);
        }
        else
        {
            Console.WriteLine($"Failed to retrieve data: {response.StatusCode}");
        }
    }
}

解釋

• ServerCertificateCustomValidationCallback：此屬性允許你指定一個委託，用來驗證伺服器的SSL證書。在這個示例中，我們使用了HttpClientHandler.DangerousAcceptAnyServerCertificateValidator，它會接受任何證書，這在測試環境中可能有用，但強烈建議在生產環境中使用更嚴格的證書驗證邏輯。
• AllowAutoRedirect：此屬性控制是否允許HttpClient自動處理重定向。預設情況下，它是開啟的。
• UseProxy 和 Proxy：如果需要透過代理伺服器傳送請求，可以配置這兩個屬性。
• DefaultRequestHeaders：用於設定請求的預設頭部，如Accept，以指定期望的響應格式。

注意事項：

• 實際應用中，不建議使用DangerousAcceptAnyServerCertificateValidator，因為它繞過了正常的證書驗證，可能使應用程式暴露於中間人攻擊。在生產環境中，應該實現自己的證書驗證邏輯，確保只接受有效和可信的證書。
• 此外，如果應用程式需要處理特定的SSL/TLS協議版本或加密套件，也可以透過SslProtocols屬性進一步定製HttpClientHandler的SSL/TLS設定。
• 例如，可以將其設定為SslProtocols.Tls12或SslProtocols.Tls13，以限制使用的協議版本。

2、密碼安全儲存

在C#中安全地儲存密碼是一個至關重要的實踐，尤其是當涉及到使用者賬戶和敏感資訊時。為了保護密碼不被洩露或破解，應避免以明文形式儲存密碼，而是採用加密或雜湊的方式。

以下是一些推薦的實踐：

• 使用雜湊函式

使用安全的雜湊函式，如SHA-256或SHA-512，可以將密碼轉換為一個固定長度的摘要。但是，簡單的雜湊容易受到彩虹表攻擊，因此需要加入鹽值（salt）。

示例程式碼：

using System;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;

public static class PasswordHasher
{
    public static string HashPassword(string password, byte[] salt)
    {
        using (var sha256 = SHA256.Create())
        {
            var passwordSalted = Encoding.UTF8.GetBytes(password + Encoding.UTF8.GetString(salt));
            var hash = sha256.ComputeHash(passwordSalted);
            return Convert.ToBase64String(hash);
        }
    }

    public static byte[] GenerateSalt()
    {
        using (var rng = new RNGCryptoServiceProvider())
        {
            var salt = new byte[32];
            rng.GetBytes(salt);
            return salt;
        }
    }
}

// 使用示例
byte[] salt = PasswordHasher.GenerateSalt();
string hashedPassword = PasswordHasher.HashPassword("password123", salt);

• 使用加鹽雜湊

在雜湊密碼之前，先將隨機生成的鹽值與密碼結合。這可以防止彩虹表攻擊和暴力破解。

• 使用慢速雜湊函式

使用像PBKDF2、bcrypt、scrypt或Argon2這樣的慢速雜湊函式，可以顯著增加破解難度，因為它們設計時考慮了防止暴力破解。

示例程式碼：

using System;
using System.Linq;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;

public static class PasswordHasher
{
    public static string HashPasswordUsingBcrypt(string password)
    {
        using (var bcrypt = new Rfc2898DeriveBytes(password, 16, 10000)) // 16 bytes of salt, 10000 iterations
        {
            return Convert.ToBase64String(bcrypt.GetBytes(24)); // 24 bytes of hash
        }
    }
}

// 使用示例
string hashedPassword = PasswordHasher.HashPasswordUsingBcrypt("password123");

• 儲存雜湊和鹽值

在資料庫中，除了儲存雜湊後的密碼，還應儲存用於該密碼的鹽值，以便在驗證時使用相同的鹽值重新計算雜湊。

• 驗證密碼

在使用者登入時，從資料庫中檢索雜湊和鹽值，使用相同的雜湊函式和鹽值對輸入的密碼進行雜湊，然後與儲存的雜湊值進行比較。

示例程式碼：

public static bool VerifyPassword(string inputPassword, string storedHash, byte[] storedSalt)
{
    string hashOfInput = PasswordHasher.HashPassword(inputPassword, storedSalt);
    return hashOfInput == storedHash;
}

• 不要儲存密碼重置問題的答案

密碼重置問題的答案應該像密碼一樣被安全地處理，避免以明文形式儲存。

ASP.NET Core提供了內建的密碼雜湊和驗證方法，使用這些框架通常比手動實現更安全。總之，安全地儲存密碼涉及到使用強雜湊演算法、加鹽、適當的迭代次數和儲存機制。同時，保持對最新安全實踐的關注，並定期更新程式碼以應對新的威脅。

3、防止SQL隱碼攻擊

使用引數化查詢或ORM工具等，防止SQL隱碼攻擊。

string query = "SELECT * FROM SystemUser WHERE Username = @username";
SqlCommand command = new SqlCommand(query, connection);
command.Parameters.AddWithValue("@username", inputUsername);

4、防止跨站指令碼攻擊（XSS）

對使用者輸入進行合適的編碼和驗證，防止惡意指令碼注入。

string userContent = "<script>alert('XSS');</script>";
string encodedContent = HttpUtility.HtmlEncode(userContent);

5、防止跨站請求偽造（CSRF）

ASP.NET MVC可以使用Anti-Forgery Token等機制來防止CSRF攻擊。

@Html.AntiForgeryToken()

6、身份驗證和授權

使用更高階的身份驗證機制，如JWT（JSON Web Token），並在應用中實施合適的授權策略。

[Authorize]
public ActionResult SecureAction()
{
    // 安全操作
}

7、判斷檔案安全

在C#中，判斷一個檔案是否"安全"可以從多個角度考量，這通常涉及到檔案的來源、內容、許可權以及是否包含潛在的惡意程式碼等。

下面我會介紹幾種可能的方法來檢查檔案的安全性：

• 檢查檔案的來源

確保檔案是從可信的源下載或獲取的。在Web應用程式中，可以使用Content-Disposition響應頭來檢查檔案是否作為附件提供，以及檔名是否符合預期。

• 驗證檔案的型別和副檔名

透過檢查檔案的副檔名或MIME型別來確定檔案型別是否符合預期，例如，如果期望圖片檔案，那麼只接受.jpg, .png等副檔名。

private bool IsFileSafeByExtension(string filePath)
{
    string[] allowedExtensions = { ".jpg", ".png", ".gif" };
    string extension = Path.GetExtension(filePath).ToLower();
    return allowedExtensions.Contains(extension);
}

• 檢查檔案的內容

使用檔案簽名或魔法數字來驗證檔案的實際型別與宣告的型別是否一致，防止副檔名欺騙。

private bool IsFileSafeByContent(string filePath)
{
    byte[] magicNumbers = File.ReadAllBytes(filePath);
    if (magicNumbers.Length >= 2 && magicNumbers[0] == 0xFF && magicNumbers[1] == 0xD8) // JPEG
    {
        return true;
    }
    // Add checks for other formats...
    return false;
}

• 掃描病毒和惡意軟體

使用反病毒軟體或線上API來檢查檔案是否含有病毒或惡意軟體，VirusTotal 提供了API來檢查檔案是否含有病毒，https://www.virustotal.com/ 具體示例如下

using System;  
using System.Net.Http;  
using System.Threading.Tasks;  
using Newtonsoft.Json; // 需要安裝Newtonsoft.Json NuGet包  
  
class Program  
{  
    static async Task Main(string[] args)  
    {  
        string apiKey = "API金鑰";  
        string fileUrl = "檔案ID";  
  
        string url = $"https://www.virustotal.com/vtapi/v3/files/{fileUrl}/report";  
        HttpClient client = new HttpClient();  
        client.DefaultRequestHeaders.Add("x-apikey", apiKey);  
  
        HttpResponseMessage response = await client.GetAsync(url);  
  
        if (response.IsSuccessStatusCode)  
        {  
            string responseBody = await response.Content.ReadAsStringAsync();  
            dynamic report = JsonConvert.DeserializeObject(responseBody);  
  
            if (report.positives > 0)  
            {  
                Console.WriteLine("檔案含有病毒或惡意軟體。");  
            }  
            else  
            {  
                Console.WriteLine("檔案安全。");  
            }  
        }  
        else  
        {  
            Console.WriteLine("API請求失敗。");  
        }  
    }  
}

• 檢查檔案許可權

確保檔案具有正確的許可權，以防止未經授權的訪問。

private bool IsFileSafeByPermissions(string filePath)
{
    var fileInfo = new FileInfo(filePath);
    var security = fileInfo.GetAccessControl();
    // Check permissions here...
    return true; // Placeholder logic
}

• 檔案大小檢查

限制檔案的大小，避免消耗過多的磁碟空間或記憶體。

private bool IsFileSafeBySize(string filePath, long maxSizeInBytes)
{
    var fileInfo = new FileInfo(filePath);
    return fileInfo.Length <= maxSizeInBytes;
}

• 內容安全策略（CSP）

在Web應用中，使用CSP來限制載入的資源型別和來源，防止XSS等攻擊。

• 綜合檢查函式示例

private bool IsFileSafe(string filePath)
{
    return IsFileSafeByExtension(filePath) &&
           IsFileSafeByContent(filePath) &&
           IsFileSafeFromVirus(filePath) &&
           IsFileSafeByPermissions(filePath) &&
           IsFileSafeBySize(filePath, 1024 * 1024); // Limit to 1MB
}

請注意，上述程式碼片段僅作為示例，實際應用中可能需要調整和補充具體的實現細節，例如引入實際的病毒掃描庫或API，以及更復雜的許可權和內容檢查邏輯。

安全檢查是多層面的，需要結合具體的應用場景和需求進行綜合考量。

8、安全的Cookie處理

Cookies是Web開發中用於儲存使用者資訊的一種常用機制，它們可以在客戶端瀏覽器中儲存小量的資料，以便伺服器可以跟蹤使用者的偏好設定、登入狀態等資訊。然而，如果Cookie處理不當，可能會引發嚴重的安全問題，如資料洩露、會話劫持（Session Hijacking）和跨站指令碼攻擊（XSS）。因此，確保Cookie的安全處理至關重要。

以下是處理Cookie時應當遵循的一些最佳實踐：

• 使用HTTPS：傳輸Cookie時，務必使用HTTPS加密連線。HTTPS可以防止中間人攻擊（Man-in-the-Middle Attack），保護Cookie資料免受竊聽。
• 設定HttpOnly標誌：將Cookie標記為HttpOnly可以阻止JavaScript指令碼訪問Cookie，從而降低跨站指令碼攻擊（XSS）的風險。
• 設定Secure標誌：當Cookie被標記為Secure時，它們只會在HTTPS連線下傳送，確保資料在傳輸過程中的安全性。
• 限制Cookie的有效路徑和域：透過設定Cookie的Path和Domain屬性，可以控制哪些頁面可以訪問特定的Cookie，減少攻擊面。
• 使用SameSite屬性：SameSite屬性可以控制Cookie是否隨跨站點請求傳送，減少跨站請求偽造（CSRF）攻擊的可能性。可以選擇Strict、Lax或None三種模式之一。
• 設定合理的過期時間：為Cookie設定一個適當的過期時間，可以避免永久性Cookie帶來的安全風險，同時也便於清理不再需要的使用者資訊。
• 定期審查和更新Cookie策略：定期檢查Cookie的使用情況，確保所有Cookie設定符合最新的安全標準和隱私法規。

透過遵循這些最佳實踐，可以大大增強應用程式的安全性，保護使用者資料免受惡意攻擊。在Web開發中，安全的Cookie處理不僅是技術要求，也是對使用者隱私和資料安全的責任體現。

using System;
using System.Web;

public class CookieHandler : IHttpHandler
{
    public void ProcessRequest(HttpContext context)
    {
        // 建立一個新的Cookie物件
        HttpCookie cookie = new HttpCookie("UserSession");

        // 設定Cookie值
        cookie.Value = "123456"; // 假設這是使用者的唯一識別符號

        // 設定Cookie的過期時間
        cookie.Expires = DateTime.Now.AddDays(1); // 設定Cookie在一天後過期

        // 設定HttpOnly屬性以增加安全性
        cookie.HttpOnly = true;

        // 如果你的網站支援HTTPS，設定Secure屬性
        if (context.Request.IsSecureConnection)
            cookie.Secure = true;

        // 新增Cookie到響應中
        context.Response.AppendCookie(cookie);
    }

    public bool IsReusable
    {
        get { return false; }
    }
}

在.NET Core或.NET 6+中，使用不同的API來處理Cookie，例如Microsoft.AspNetCore.Http名稱空間下的IResponseCookies介面。

五、總結

透過文章的全面介紹 C# 網路程式設計，相信對這一塊內容有了瞭解和理解。從簡單的 HTTP 請求到複雜的套接字通訊，從非同步程式設計模型到安全協議的應用，每一步都為我們構建現代網路應用奠定了堅實的基。在實際專案中，根據需求深入學習和實踐這些知識點，將有助於提升.NET開發者在網路程式設計領域的能力。持續學習和實踐是成為優秀 .NET 開發者的不二法門。

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