VERKKOKAUPPASOVELLUKSEN SUUNNITTELU

Transkriptio

1 VERKKOKAUPPASOVELLUKSEN SUUNNITTELU Microsoftin tarjoamat ratkaisumallit verkkokauppasovellukselle LAHDEN AMMATTIKORKEAKOULU Tietojenkäsittelyn koulutusohjelma Yritysviestintäjärjestelmät Opinnäytetyö 2006 Kalle Marjokorpi

2 Lahden ammattikorkeakoulu Tietojenkäsittelyn koulutusohjelma KALLE MARJOKORPI Verkkokauppasovelluksen suunnittelu Microsoftin tarjoamat ratkaisumallit verkkokauppasovellukselle Yritysviestintäjärjestelmien opinnäytetyö, 74 sivua, 11 liitesivua Syksy 2006 TIIVISTELMÄ Tässä opinnäytetyössä tutkitaan, miten Microsoft ASP.NET 2.0-arkkitehtuuri ja SQL Server 2005 Express Edition soveltuvat verkkokauppasovelluksen alustaksi. Opinnäytetyön tarkoituksena on tutkia, miten kolmikerrosmallin mukainen ASP.NET 2.0 verkkokauppasovellus kannattaa suunnitella ja toteuttaa. Teoriaosa toteutettiin kirjoituspöytätutkimuksena, missä paneudutaan sovelluskehittäjän näkökulmasta verkkokauppasovellusprojektin keskeisimpiin haasteisiin eli käyttäjien hallintaan, ostotapahtumaan, tietoturvaan, ylläpitoon ja tietokantaan. Tutkimusosassa käsitellään teoriaosassa esitettyjä haasteita ja tutkitaan miten ne ovat toteutettavissa käyttäen Microsoftin ASP.NET 2.0-arkkitehtuuria ja Microsoft SQL Server 2005 Express Editionia. Erilaisia toteutusmalleja tutkittiin suunnittelemalla verkkokauppasovellus käyttäen Web Developer 2005 Express Edition sovelluskehitysohjelmistoa sekä SQL Server 2005 Express Edition tietokantaohjelmistoa. Yhteenvetona voidaan sanoa, että ASP.NET 2.0-arkkitehtuuri on suuri edistysaskel WWW-sovellusten suunnitteluun. Verkkokauppasovelluksen rakentaminen on tullut sovelluskehittäjän näkökulmasta helpommaksi, koska ASP.NET 2.0-arkkitehtuurin tuomat uudet komponentit mahdollistavat yleisten toimintojen rakentamisen helposti suhteellisen pienellä koodimäärällä. SQL Server 2005 Express Edition tietokantaohjelmiston pullonkaulaksi muodostuu rajoitettu skaalautuvuus, mikä asettaa rajoituksia verkkokaupan koolle. Avainsanat: ASP.NET 2.0, SQL Server 2005 Express Edition, SQL, VB.NET, Visual Web Developer 2005

3 Lahti University of Applied Sciences Faculty of Business Studies KALLE MARJOKORPI Designing an e-commerce application The Microsoft Platform for e-commerce applications Bachelor s Thesis in Business Information Systems, 74 pages, 11 appendices Autumn 2006 ABSTRACT The primary purpose of this study was to determine how to build a three-tier e- commerce application using Microsoft ASP.NET 2.0 architecture and SQL Server 2005 Express Edition. The user interface, business logic and data access are independent tiers in the three-tier architecture model. The theoretical framework of this study was created by studying the most common challenges that the developer encounters in an e-commerce application project. The most common challenges were user management, purchase event, security, maintenance and the database. The theoretical framework of this study was conducted as a desk study. In the empirical part of this study the most common challenges of an e-commerce project were analyzed by building an e-commerce application using the Microsoft platform. Different kinds of patterns were studied by building an e-commerce application using Web Developer 2005 Express Edition and SQL Server 2005 Express Edition. The study results showed that ASP.NET 2.0 architecture and SQL Server 2005 Express Edition are a major improvement for WWW development. The new components of ASP.NET 2.0 make it possible to build an e-commerce application more effectively and with less code. The limited scalability of SQL Server 2005 Express Edition is the biggest issue which sets limitations for the e-commerce database. Keywords: ASP.NET 2.0, SQL Server 2005 Express Edition, SQL, VB.NET, Visual Web Developer 2005

4 SISÄLLYS 1 JOHDANTO 1 2 TUTKIMUSASETELMA 3 3 VERKKOKAUPPASOVELLUKSEN MÄÄRITTELY 4 4 ASP.NET ARKKITEHTUURI Microsoft.NET-arkkitehtuurin rakenne ASP.NET 2.0 uudet ominaisuudet 6 5 SQL SERVER 2005 EXPRESS EDITION 7 6 SOVELLUSKEHITTÄJÄN HAASTEET Käyttäjien hallinta Rekisteröityminen Kirjautuminen ja käyttöoikeudet Ostotapahtuma Tuotteiden ja tuotehierarkian näyttäminen Ostoskori Tietoturva Arkkitehtuuri ja tietokanta 16 7 ASP.NET 2.0 VERKKOKAUPPA-ALUSTANA Verkkokauppasovelluksen rakenne Esityskerros Logiikkakerros Datakerros Käyttäjien hallinta Rekisteröityminen Rekisteröintiprosessin räätälöinti Käyttäjän tunnistaminen Salasanojen käsittely Salasanan unohtaminen Salasanan vaihtaminen Ostotapahtumaprosessin rakentaminen 39

5 7.3.1 Tuotteiden näyttäminen Tuotehierarkia Ostoskori Tietoturvallisen verkkokaupan edellytykset Syötteentarkistus SQL-injektion estäminen Virhetilanteiden käsittely Tietokantayhteyden muodostaminen SSL Verkkokauppasovelluksen ylläpitotekniikat Master Pages ja Web User Controls Tietokannan tietojen ylläpito Lokalisointi 58 8 SQL SERVER 2005 EXPRESS EDITION JA TIETOKANTA SQL Server 2005 Express Edition ja verkkokauppa Verkkokaupan tietokanta 61 9 YHTEENVETO KÄSITTEET 68

6 1 1 JOHDANTO Verkkokaupasta on tullut monille yrityksille tärkeä kanava myydä omia tuotteitaan ympäri maailmaa. Oikein suunniteltuna verkkokauppa voi lisätä yrityksen myyntiä ja tuoda uusia asiakkaita nopeastikin. Usein luullaan kuitenkin, että verkkokauppasovellus voidaan suunnitella ja toteuttaa nopeasti pienilläkin investoinneilla ja siitä saadut edut ovat huomattavat. Näin ei kuitenkaan aina ole. Huonosti suunniteltuna verkkokauppasovellus voi tulla yritykselle kalliiksi menetettyinä asiakkaina tai imagon huonontumisena. Verkkokauppasovellusta voidaan pitää eräänlaisena yrityksen näyteikkunana, mikä heijastaa yrityksen arvoja ja toimintamalleja. Monet tämän hetken verkkokauppasovelluksista on rakennettu PHP+MySQL ratkaisun päälle. Viime vuoteen asti PHP+MySQL ratkaisun suurimpana kilpailuvalttina oli tekniikoiden edullisuus tai toisin sanoen ilmaisuus. Viime vuonna Microsoft vastasi PHP+MySQL tekniikan asettamaan haasteeseen julkaisemalla uudet versiot omasta ASP.NET 2.0 sovelluskehitysympäristöstään sekä SQL Server 2005 tietokantaohjelmistosta. Uusien tuotteiden luvattiin mullistavan sovelluskehityksen tuoden uusia tehokkaita, edullisia ja tietoturvallisia työkaluja sovelluskehittäjien käyttöön. Microsoft toi markkinoille ilmaiset Express Edition versiot tietokanta- ja sovelluskehitysohjelmistoistaan, joiden avulla se pyrkii valtaamaan voimakkaasti markkinaosuuksia. Tutustuin vuoden 2005 lopussa ASP.NET 2.0-arkkitehtuuriin ja samalla heräsi kiinnostus tutkia, miten verkkokauppasovellus voidaan toteuttaa käyttäen ASP.NET 2.0-arkkitehtuuria. Olen aikaisemmin toteuttanut kouluprojektin yhteydessä verkkokauppasovelluksen käyttäen ASP.NET 1.1-arkkitehtuuria ja SQL Server 2000:ta. Siksi nyt oli luonnollista tutkia, miten verkkokauppasovellus voidaan toteuttaa käyttäen uusinta Microsoftin sovelluskehitysympäristöä.

7 2 Aiheen valintaan vaikutti myös se seikka, että kattavaa materiaalia, missä käsitellään verkkokauppasovelluksen toteuttamista ASP.NET 2.0-ympäristössä ei juurikaan löydy. Monet internetistä löytyvistä materiaaleista käsittelevät verkkokauppasovelluksen rakentamista ja muokkaamista valmiiden tuotteiden päälle. Tämän opinnäytetyön tarkoituksena on tutkia, miten verkkokauppasovellus voidaan suunnitella ja rakentaa käyttäen kilpailevaa Microsoftin teknologiaa ilmaisten työkalujen avulla. Erilaisia toteutusmalleja tutkitaan suunnittelemalla verkkokauppasovellus käyttäen Web Developer 2005 Express Edition sovelluskehitysohjelmistoa sekä SQL Server 2005 Express Edition tietokantaohjelmistoa.

8 3 2 TUTKIMUSASETELMA Tämän opinnäytetyön päätutkimusongelma on selvittää, miten Microsoftin tarjoama ASP.NET 2.0-arkkitehtuuri sekä SQL Server Express Edition soveltuvat verkkokauppasovelluksen alustaksi sovelluskehittäjän näkökulmasta. Tarkoituksena ei ole kehittää pyörää uudelleen vaan tutkia niitä mahdollisuuksia, mitä Microsoftin tarjoama ympäristö tarjoaa. Verkkokauppasovellus muodostaa sovelluskehittäjän näkökulmasta suuren kokonaisuuden, joten tutkimus on rajattu käsittelemään keskeisimpiä haasteita eli käyttäjien hallintaa, ostotapahtumaa, tietoturvaa, ylläpitoa ja tietokantaa. Keskeisimpiä haasteita on tutkittu yleisesti teorian tasolla, minkä jälkeen tutkimuksessa on paneuduttu kyseisten haasteiden ratkaisemiseen käyttäen Microsoftin sovelluskehitysympäristön tarjoamia ratkaisumalleja. Teoriaosuus (keskeisimmät haasteet) toteutettiin kirjoituspöytätutkimuksena. Teoriaosan pohjan muodostavat omat kokemukset verkkokauppasovelluksen rakentamisesta (ASP.NET 1.1-arkkitehtuuri), kirjallisuus sekä verkkojulkaisut ja tutkimukset. Kirjallisuutta ja internet-materiaalia löytyy hyvin yleisesti WWW-sovellusten toteuttamisesta ASP.NET 2.0-ympäristössä. Koska valmista materiaalia liittyen verkkokauppasovelluksen toteuttamiseen ei juurikaan löydy, niin tarkoituksena on hyödyntää yleistä materiaalia liittyen ASP.NET 2.0-ympäristöön ja sitä kautta soveltaa tietoa verkkokauppasovelluksen suunnitteluun. Opinnäytetyön keskeisimmän tutkimusmenetelmän muodostaa verkkokauppasovelluksen toteutusmallien tutkiminen käyttäen ilmaista Visual Web Developer Express Edition sovelluskehitysohjelmistoa ASP.NET 2.0- ympäristössä sekä SQL Server Express Edition tietokantaohjelmistoa. Verkkokauppasovelluksen suunnittelun yhteydessä on pyritty tutkimaan ratkaisuja, joiden avulla verkkokauppasovellus saadaan rakennettua tehokkaasti käyttämällä vähän koodia, mutta kuitenkin ylläpidon kannalta järkevästi (tutkimuksen alaongelma). Esiteltyjen ratkaisumallien taustalla on pyritty erityisesti kiinnittämään huomiota tietoturvaan.

9 4 3 VERKKOKAUPPASOVELLUKSEN MÄÄRITTELY Sähköinen liiketoiminta on nimitys, mitä käytetään prosessista, jossa tuotteita, tavaroita ja palveluita myydään internetissä verkkokauppasovelluksen kautta (Reynolds 2000, 7). Verkkokauppasovellus on dynaaminen tietokantapohjainen internetissä toimiva WWW-sovellus, mikä tarjoaa alustan asiakkaan ja myyjän väliselle kaupankäynnille. Yleisesti ohjelmistotuotannon ja sovelluskehittäjän näkökulmasta katsoen, verkkokauppasovellus on hyvin samanlainen kuin mikä tahansa dynaaminen WWW-sovellus. Tietoturva on keskeisessä roolissa kaikissa internetissä toimivissa WWW-sovelluksissa, mutta se korostuu erityisesti verkkokauppasovelluksen yhteydessä. Internetissä toimiva Extranet-palvelu on luonteeltaan suhteellisen lähellä verkkokauppasovellusta. Ohjelmistotuotannon näkökulmasta sovellusten suunnittelu WWW-ympäristössä eroaa jonkin verran normaalista Windows sovellusten suunnittelusta. Otan vertailukohdaksi Windows sovellukset, koska opinnäytetyö käsittelee verkkokauppasovelluksen suunnittelua juuri Windows-ympäristössä Microsoftin työvälineitä käyttäen. Suurimmat erot tulevat siinä, että WWW-sovelluksien suunnittelussa korostuu erityisesti käytettävyys. Toki, sovelluksen käytettävyys on tärkeä asia myös Windows-sovellusten yhteydessä. Windows-ympäristössä sovelluksia voidaan kuitenkin suunnitella suhteellisen vapaasti, koska tiedetään, että käyttäjät tulevat käyttämään sovellusta Windows-käyttöjärjestelmällä. WWW-sovellusten suunnittelussa ongelmaksi muodostuu se, että maailmalla on monia eri selaimia, mitkä tukevat ja tulkitsevat mm. CSS ja XHTML-standardeja erilailla. Verkkokauppasovelluksen suunnittelija ei voi lähteä siitä lähtökohdasta, että sovellus toimii vain Internet Explorer-selaimella. Tässä opinnäytetyössä ei käsitellä käytettävyyttä yleisesti siitä näkökulmasta, miten verkkokauppasovellus tulee toteuttaa CSS ja XHTML-standardien mukaisesti. Opinnäytetyössä kiinnitetään huomiota lähinnä siihen, miten ASP.NET 2.0-ympäristön komponenteilla saadaan rakennettua käytettävyyden kannalta järkevä ratkaisu verkkokauppasovellukseen.

10 5 4 ASP.NET ARKKITEHTUURI 4.1 Microsoft.NET-arkkitehtuurin rakenne KUVIO 1: Microsoft.NET arkkitehtuurin rakenne (Alikoski 2005) Inkinen (2003, 4.) on todennut: Microsoft.NET-arkkitehtuuri on kunnianhimoinen yritys yhdistää eri sovellusalueiden tekniikka ja palvelut yhteisen katon alle. ASP.NET on.net-ympäristön palvelinpohjainen sovellusrajapinta dynaamisten selainsovelluksien rakentamiseksi..netarkkitehtuurin keskeisimmät toiminnot muodostavat Common Language Runtime (CLR) ja.net Framework Class Library. (Inkinen 2003, 4.) Arkkitehtuurin alimpana tasona on käyttöjärjestelmä eli Windows. Common Language Runtime (CLR) toimii rajapintana käyttöjärjestelmän ja.netsovelluksen välillä huolehtien.net-sovelluksen käännetyn koodin ajamisesta, ohjelmasäikeiden hallinnasta, ajonaikaisesta turvallisuudesta ja yleisestä käyttövarmuudesta. Yhtenä tärkeimpänä ideana on, että CLR irrottaa käytettävän ohjelmointikielen itse suorituksesta, tuoden siten mahdollisuuksia ohjelmointikielen vapaaseen valintaan..net-arkkitehtuuri mahdollistaa sovellusten rakentamisen mm. C#, VB.NET, J#, C++ ohjelmointikielillä. (Inkinen 2003, 4.)

11 6 CLR:n päällä toimii.net Framework Class Library, minkä tarkoituksena on tarjota yleiskäyttöisiä luokkia, joiden avulla sovellukset kytkeytyvät.netsovellukseen. Frameworkin ylin kerros muodostuu erilaisista käyttöliittymäkomponenteista. (Inkinen 2003, 5.) 4.2 ASP.NET 2.0 uudet ominaisuudet KUVIO 2: ASP.NET 2.0 uudet ominaisuudet (Jokinen 2005) ASP.NET 2.0-arkkitehtuurin kehityksen ensimmäisenä lähtökohtana on ollut se, että pyritään vähentämään sovelluskehittäjän kirjoittamaa koodimäärää. Käytännössä tämä merkitsee sitä, että valmiiden komponenttien avulla voidaan hoitaa yhä useampia rutiininomaisia tehtäviä, mitkä aiemmin piti hoitaa puhtaasti koodin puolella. ASP.NET 2.0-arkkitehtuurin tuomat uudet ominaisuudet voidaan jakaa kolmeen osa-alueeseen (KUVIO 2): uusiin web-kontrolleihin (web controls), sivujen toimintaan liittyviin uudistuksiin sekä uusiin ohjelmointirajapintoihin (API). Yhtenä merkittävimpinä uudistuksina ASP.NET 2.0 tuo uuden menetelmän luoda tietokantayhteyksiä DataSource-kontrollien avulla ja käsitellä monipuolisesti tietokantadataa uusien web-kontrollien (GridView, FormView) avulla. Sivujen toimintaan liittyvinä uudistuksina voidaan pitää nk. Master-sivuja sekä vaihdettavia ulkoasuja (teemat ja skinit). Master-sivujen tarkoituksena on

12 7 helpottaa sellaisen sivuston rakentamisesta, jossa kaikille sivuille tarvitaan yhtenäinen ulkoasu. Uutena ohjelmointirajapintana Membership API mahdollistaa mm. käyttäjien hallintaan liittyvien toimintojen (kirjautuminen, rekisteröinti) hoitamisen valmiiden kontrollien avulla. (Järvinen 2005) ASP.NET 2.0-arkkitehtuurin myötä myös suorituskykyyn on tehty parannuksia. Tietokannan datassa tapahtuvat muutokset osataan nyt ottaa paremmin huomioon tehokkaamman välimuistin (caching) avulla. (Järvinen 2005) ASP.NET 2.0-arkkitehtuurin myötä Microsoft toi markkinoille uudet versiot.net sovelluskehitystyökaluista. Suurimpana muutoksena edellisen sukupolven ASP.NET 1.1-arkkitehtuurin työkaluihin nähden on se, että Visual Studio tuoteperhe on monipuolistunut ja tuonut mukaan ilmaisen Web Developer Express Edition version. Web Developer Express on täysivertainen WWWsovelluskehitintyökalu, mikä mahdollistaa ASP.NET 2.0-arkkitehtuurin uusimpien komponenttien käyttämisen. 5 SQL SERVER 2005 EXPRESS EDITION TAULUKKO 1: SQL Server Express 2005 vs. MSDE (Moilanen 2005) SQL Server Express Edition MSDE Tietokannan maksimikoko 4GB 2GB Skaalautuvuus 1 CPU, 1GB muistia Ei rajoituksia käyttäjämäärien suhteen 2 CPU, 2GB muistia Yhteyksien määrä rajoitettu (workload governor) Kantojen XCopy-asennus On Ei DTS Runtime Ei On XML ja CLR-tuki On Ei SQL Server 2005 tuoteperheen uusin jäsen on SQL Server 2005 Express Edition, mikä on suunniteltu korvaamaan ilmaisen MSDE:nen (Microsoft SQL Server Desktop Engine). Express Edition on MSDE:n lailla ilmainen, mutta

13 8 ominaisuuksiltaan huomattavasti monipuolisempi täysiverinen tietokantaratkaisu (TAULUKKO 1). SQL Server 2005 Express Edition sisältää samat perusominaisuudet kuin SQL Server 2005 mukaan lukien mm. CLR-tuki ja uudet XML-ominaisuudet. Erotuksena SQL Server 2005 versioon voidaan pitää sitä, että skaalautuvuus on rajoitetumpaa sekä seuraavat Enterprise-ominaisuudet puuttuvat: Integration Services (DTS), Business Intelligence, Reporting Services sekä Notification Services. Express Editionin ja Visual Web Developerin yhteydessä voidaan käyttää Reporting Services-palveluita tietyin rajoituksin ilmaisen laajennuksen kautta. (Moilanen 2005) SQL Server 2005 kuten myös Express Edition sisältää parannetut tietoturvaominaisuudet. Oletuksena tietyt ominaisuudet ovat kytkettynä pois päältä (mm. CLR, Web Servicet, SMTP). Protokollista Shared Memory on ainoana oletusarvoisesti päällä. Verkon ylitse käytettäessä tarvittavat protokollat pitää laittaa aina ensin päälle. (Moilanen 2005) SQL Server 2005 Management Studio Express Edition on ilmainen työkalu Express Editionin tietokantojen hallitsemiseen. SQL Server 2005 Express Edition ja Visual Web Developer ovat integroitu kiinteästi toisiinsa, joten mm. tietokantojen, proseduurien, näkymien luominen onnistuu suoraan myös Visual Web Developerin käyttöliittymän kautta. 6 SOVELLUSKEHITTÄJÄN HAASTEET Tässä luvussa käsitellään niitä yleisimpiä haasteita, mitä sovelluskehittäjä kohtaa verkkokauppasovelluksen suunnittelu ja toteutusprojekteissa. Keskeisimmät sovelluskehittäjän työvaiheet muodostuvat käyttäjien hallinnan, ostotapahtumaprosessin, tietoturvan, tietokannan sekä ylläpidon ja rakenteen suunnittelusta ja toteuttamisesta.

14 9 6.1 Käyttäjien hallinta Käyttäjien hallinta muodostaa verkkokauppasovelluksessa suuren ja tärkeän kokonaisuuden, johon sovelluskehittäjän näkökulmasta voi kulua paljonkin aikaa. Kokonaisuudeltaan käyttäjien hallintaan voidaan laskea ainakin seuraavat osaalueet: rekisteröinti- ja kirjautumisjärjestelmä sekä käyttöoikeudet. Käyttäjien hallinnassa varsinkin tietoturva nousee suureen roolin, koska rakenne- ja tekniikkavalinnat heijastuvat suoraan koko verkkokauppasovelluksen tietoturvaan. Tietoturvan merkitys on suuri myös sen vuoksi, että käyttäjien hallinnassa käsitellään käyttäjien (asiakkaiden) henkilökohtaisia tietoja, mitkä eivät saa joutua muiden käsiin Rekisteröityminen Käyttäjän rekisteröityminen on usein pakollista useissa verkkokaupoissa ennen tilauksen tekemistä. Rekisteröitymisen yhteydessä asiakkaalta kerätään henkilötiedot sekä asiakasta pyydetään antamaan haluttu käyttäjätunnus ja salasana. Myöhempiä tilauksia varten järjestelmässä säilytetään asiakkaan tietoja, joten tietoja ei tarvitse antaa uudelleen joka tilauksen yhteydessä. Usein rekisteröitymisen yhteydessä asiakkaalta pyydetään antamaan myös ns. salasanan unohtamiskysymys ja sille vastaus, jotka asiakas joutuu syöttämään siinä tilanteessa jos on unohtanut salasanansa. Rekisteröintijärjestelmä on verkkokaupan tietoturvan kannalta yksi kriittisimmistä toiminnoista, koska huonosti suunniteltuna ja toteutettuna se voi olla huomattava tietoturvariski. Käyttäjien tietojen keräämisessä korostuu erityisesti se, että kriittiset tiedot kuten henkilötiedot, käyttäjätunnukset ja salasanat saadaan pidettyä salatussa muodossa vahvan salauksen takana tietokannassa. Tärkeätä on kiinnittää huomiota myös siihen, että tietoja ei voida kaapata rekisteröitymisen yhteydessä. Tietoturvan ohella rekisteröintijärjestelmän yhteydessä korostuu myös käytettävyys, koska huonosti suunniteltuna rekisteröintiprosessi voi karkottaa asiakkaat verkkokaupasta.

15 Kirjautuminen ja käyttöoikeudet Kirjautumisjärjestelmän tarkoituksena on tunnistaa verkkokauppaan rekisteröityneet asiakkaat. Kirjautumisjärjestelmä mahdollistaa sen, että asiakkaan ei tarvitse joka kerta syöttää henkilötietojaan uudelleen uuden tilauksen yhteydessä. Sen jälkeen, kun asiakas on tunnistettu voidaan rekisteröinnin yhteydessä annetut henkilötiedot hakea suoraan verkkokaupan tietokannasta. Tärkeänä osana kirjautumisjärjestelmään kuuluvat käyttöoikeudet. Tarpeen vaatiessa verkkokaupan asiakkaita voidaan roolittaa ja tarjota pääsyä tietyille sivuille, missä on vain kyseisen roolin tai asiakasryhmän tarjouksia. Sovelluskehittäjän näkökulmasta on tärkeätä rajata käyttöoikeuksilla kaikki verkkokauppasovelluksen osiot, mihin tavallisilla käyttäjillä (asiakkailla) ei ole pääsyä. Tärkeätä on määrittää, että tavallisella käyttäjälle on minimaaliset oikeudet, niin sovelluksen kansioihin kuin tietokanta-dataankin. Kirjautumisjärjestelmä muodostaa kokonaisuuden mihin voidaan liittää myös salasanan vaihtomahdollisuuden sekä ne toimenpiteet miten menetellään, jos käyttäjä on unohtanut salasanansa. Useissa verkkokauppasovelluksissa salasanan unohtamistoimenpide on automatisoitu siten, että sovellus lähettää käyttäjälle uuden salasanan suoraan käyttäjän sähköpostiosoitteeseen. Kirjautumisjärjestelmänkin yhteydessä sovelluskehittäjän pitää kiinnittää huomiota siihen, että kirjautuneen käyttäjän käyttäjätunnusta tai salasanaa ei voida kaapata missään muodossa suoraan kannasta, sessiosta tai kekseistä (cookies).

16 Ostotapahtuma KUVIO 3. Ostotapahtumaprosessi Yleensä ostotapahtuma etenee verkkokaupassa siten, että käyttäjä valitsee ensin tuotteet ostoskoriin ja sen jälkeen siirtyy kassalle, missä ostoskorin sisältöä voi tarkastella ja tehdä tarvittavat muutokset. Ennen tilauksen hyväksymistä useissa verkkokaupoissa pyydetään käyttäjää rekisteröitymään. Rekisteröitymisen jälkeen käyttäjää pyydetään valitsemaan haluttu toimitus ja maksutapa. Ostotapahtuman viimeisessä vaiheessa käyttäjää pyydetään hyväksymään sopimusehdot ja sen jälkeen hyväksymään tilaus, minkä jälkeen tilausvahvistus lähetetään käyttäjälle sähköpostitse. Verkkokauppasovelluksessa ostotapahtuman yhtenä sovelluskehittäjän haasteena voidaan pitää sitä, että ostaminen saadaan tehtyä käyttäjän näkökulmasta helpoksi. Mitä vähemmän käyttäjän täytyy tehdä klikkauksia, sitä suoraviivaisemmin ostaminen käy. Ostotapahtuman suunnittelussa ja toteutuksessa korostuu erityisesti tuotteiden ja tuotehierarkian selkeä näyttäminen käyttäjälle sekä vaivaton tuotteiden lisääminen ostoskoriin. Ostamisen on oltava helppoa, koska suurin osa tilauksen hylkäämisestä johtuu siitä, että ostotapahtuma on tehty liian monimutkaiseksi. Tämä voidaan havaita verkkokauppaa tutkivan Vividencen tutkimuksesta, mihin viitataan Sektori.com verkkosivuston artikkelissa. Tutkimuksen mukaan verkkokaupoissa tilauksen hylkäämiseen vaikuttaa useimmiten se, että kassalle siirtyminen kestää liian

17 12 pitkään (41 % vastaajista), sivusto vaatii rekisteröitymisen ennen tilaamista (34%), sivusto on epävakaa tai epäluotettava (31%), kassalle siirtyminen on liian monimutkaista (27%). Vividencen toimitusjohtaja Jeff Greenberg mukaan ostotapahtumaa yksinkertaistamalla voidaan ostojen määrää nostaa jopa 25 prosenttia. (Sektori.com 2006) TAULUKKO 2: Ostotapahtuman hylkääminen (Li, Chatterjeel 2005) Tapahtuma Todennäköisyys ostotapahtuman keskeytymiseen Tuotteiden selaaminen 42,2 % Tuotteiden lisääminen ostoskoriin 48,3 % Ostoskoritietojen tarkistelu 1,35 % Tilauksen vahvistaminen 2,87 % Shibo Lin ja Patrali Chatterjeelin tekemä tutkimus (2005) ostotapahtuman hylkäämisestä antaa samansuuntaisia tuloksia kuin Vividencen tutkimus Tuotteiden ja tuotehierarkian näyttäminen Verkkokauppasovelluksessa saattaa olla useita kymmeniä ellei jopa satoja erilaisia tuotenimikkeitä ja tuoteryhmiä. Käyttäjän kannalta on tärkeätä, että tuotteet ja tuoteryhmät löytyvät nopeasti ja helposti. Tätä väitettä tukee Shibo Li:n ja Patrali Chatterjeelin tekemä tutkimus ostotapahtumien hylkäämisestä (TAULUKKO 2). Tutkimuksen tuloksista voidaan huomata, että noin 42 % mahdollisista tilauksista keskeytyy, koska tuotteiden näyttäminen ja niiden selaaminen on toteutettu teknisesti huonosti. Tuotteiden esille tuomisessa käyttäjän huomio kiinnittyy siihen, että tuotteista on selvästi näkyvillä hinta, tekniset tiedot, saatavuus sekä mielellään kuva. Kuvan merkitys korostuu, koska käyttäjä ei pääse fyysisesti kokeilemaan tuotetta. Siksi on tärkeätä, että käyttäjä näkee millaisesta tuotteesta on kyse. Jos tuotteiden hinnat ovat huonosti näkyvillä, käyttäjille voi jäädä vaikutelma, että yleisesti verkkokaupan toiminnassa on jotain hämärää (Reynolds 2000, 178).

18 13 Se, miten tuotehierarkia saadaan käytettävyyden näkökulmasta parhaiten palvelemaan käyttäjien tarpeita riippuu hyvin pitkältä siitä, kuinka paljon erilaisia tuoteryhmiä verkkokaupassa on. Tuotehierarkian käytettävyydessä korostuu erityisesti se, että käyttäjä pystyy helposti hahmottamaan kaikki tuoteryhmät ja niihin kuuluvat valmistajat ja tuotteet Ostoskori Ostoskori muodostaa sovelluskehittäjän näkökulmasta yhden verkkokauppasovelluksen ja koko ostotapahtumaa koskevan keskeisimmän työvaiheen. Kuten Vividencen sekä Shibo Lin ja Patrali Chatterjeelin (TAULUKKO 2), tutkimuksista voidaan huomata, jos tuotteiden lisääminen ostoskoriin ei ole riittävän yksinkertaista voi se vähentää ostotapahtumia selvästi. Ostoskorin suunnittelussa korostuu erityisesti tästä syystä käytettävyys. Ostoskorin käytettävyys heijastuu suoraan koko verkkokauppasovelluksen käytettävyyteen, koska ostoskorin merkitys koko sovellukselle on keskeinen. Ostoskoritekniikan ja käytettävyyden suunnittelussa korostuu erityisesti se, että ostoskoriin voidaan helposti lisätä ja poistaa tuotteita. Oleellista on myös se, että ostoskorista näkyy selvästi kuinka paljon mitäkin tuotetta on ostoskorissa ja mikä on yhteissumma. Teknisestä näkökulmasta katsoen sovelluskehittäjän täytyy kiinnittää huomiota siihen, ettei ostoskori turhaan kuormita tietokantaa tai WWW-palvelinta.

19 Tietoturva KUVIO 4. Tietoturvauhkien kartoittaminen Kuusitasoinen strategia (Clipcode 2005) Tietoturva on päällimmäisenä jokaisessa valinnassa, kun suunnitellaan verkkokauppasovellusta, siksi tietoturvauhkien kartoittaminen (Threat Model) on suositeltavaa. Tietoturvauhkien kartoituksella pyritään huomioimaan jo suunnitteluvaiheessa mahdolliset haavoittuvuudet ja miettimään, miten haavoittuvuuksia voidaan minimoida tai poistaa. Kartoituksen yhtenä osana selvitetään, mistä mahdolliset uhat ovat tulossa ja millaisilla vastatoimenpiteillä uhat voidaan torjua. (Clipcode 2005) Verkkokauppaprojekteissa sovelluskehittäjän rooli korostuu tietoturvan osalta, koska sovelluskehittäjän virheet sovelluksen koodissa tai SQL-kyselyissä voivat muodostaa suurenkin tietoturvauhan. Siksi on erittäin tärkeätä, että sovelluskehittäjä kiinnittää erityisesti huomiota koodivirheisiin ja niiden minimoimiseen. Monesti on kuitenkin niin, että sovelluskehittäjä keskittyy enemmän sovellusrakenteiden suunnitteluun kuin tietoturvan suunnittelemiseen, joten on tärkeätä, että myös ohjelmointiympäristön ja sovelluskehittämien puolelta tietoturva seikoista on huolehdittu. Usein pienilläkin toimenpiteillä voi olla suuri vaikutus parantavasti tai heikentävästi koko verkkokaupan tietoturvaan.

20 15 TAULUKKO 3. Tietoturvahaavoittuvuudet kategorioittain (Jaquith 2002) Tietoturvaongelman Tietoturvaongelman luokka sisältäviä sovelluksia (n=45) Suunnitteluvirheiden osuus Vakavien suunnitteluvirheiden osuus Hallintaliittymä 31 % 57 % 36 % Tunnistus/valtuutus 62 % 89 % 64 % Konfiguroinnin hallinta 42 % 41 % 16 % Salausalgoritmit 33 % 93 % 61 % Tiedon keräys 47 % 51 % 20 % Syötteen tarkistus 71 % 50 % 32 % Parametrien manipulointi 33 % 81 % 73 % Luottamuksellisen tiedon käsittely 41 % 70 % 41 % Istunnon hallinta 40 % 94 % 79 % Andrew Jaquith on tutkinut WWW-sovellusten tietoturvahaavoittuvuuksia ja kuten voidaan huomata tutkimuksen tuloksista (TAULUKKO 3) vakavien suunnitteluvirheiden osuus on suhteellisen suuri tunnistuksen, salausalgoritmien, parametrien manipuloinnin ja istunnon hallinnan osalta. Verkkokauppasovelluksessa suunnitteluvirheet näillä osa-alueilla ovat erittäin kriittisiä, joten näihin haavoittavuuksiin varautuminen on tietoturvallisen verkkokaupan kannalta välttämätöntä. Tutkimuksen mukaan 71%:ssa otoksen sovelluksista ilmenee tietoturvaongelmia syötteentarkistuksessa. Kunnollisen syötteentarkistuksen laiminlyönti muodostaa suuren tietoturva uhan. Virheet syötteentarkistuksessa voivat johtaa siihen, että lomakkeen taustalla toimivaan tietokantakyselyyn voidaan syöttää tietoja mitkä aiheuttavat SQL-injektion.

21 Arkkitehtuuri ja tietokanta Verkkokauppasovellus muodostaa sovelluskehittäjän näkökulmasta suuren kokonaisuuden, missä sujuva ylläpidettävyys korostuu entisestään. Arkkitehtuuritasolta lähtien sovelluksen ylläpitoa voidaan helpottaa ja pitää rakenteen selkeänä. Arkkitehtuurin rakenne muodostaa pohjan koko sovellukselle. Kolme tyypillistä arkkitehtuurimallia ovat keskitetty (centralized), kaksikerrosmalli (two-tier model), kolmikerrosmalli (three-tier model). Keskitetyssä mallissa käyttöliittymä, sovelluslogiikka ja data sijaitsevat kaikki samalla kerroksella. Kaksikerrosmallin erottaa keskitetystä mallista se, että data sijaitsee omalla kerroksellaan. Kolmikerrosmallin mukaisesti käyttöliittymä, sovelluslogiikka ja data muodostavat omat itsenäiset kerrokset. (Haajanen 2005) Tietokantapohjaisen verkkopalvelun arkkitehtuuri noudattaa yleensä ns. kolmikerrosmallia (three-tier model) (KUVIO 5). Kolmikerrosmallin mukaisesti esityskerros (käyttöliittymä), logiikkakerros (sovelluslogiikka) ja datakerros (tietokanta) erotetaan toisistaan. Kerrosmallin mukainen arkkitehtuuri mahdollistaa selkeän rakenteen rakentamisen koko sovellukselle ja sitä kautta myös hyvän ylläpidettävyyden. Kerrosmallin yhtenä periaatteena on se, että ylempi kerros käyttää hyväkseen alemman kerroksen palveluita. Kerrosten lisääntyessä tehokkuushäviöitä voi ilmaantua johtuen tiedon epäsuorista siirtämisistä kerrosten välillä. (Jaakkola 2006)

22 17 KUVIO 5. Kolmikerrosmalli (Wikipedia 2006) Arkkitehtuurin ja tietokannan kunnollisella suunnittelulla on suuri merkitys, jotta sovelluksen hallinnasta ja ylläpidosta saadaan helppoa ja tehokasta. Tietokannan kunnollisen suunnittelun tärkeys korostuu aina dynaamisten WWW-sovellusten suunnittelussa ja erityisesti silloin, kun kyseessä on verkkokauppa. Jos tietokanta on suunniteltu huolimattomasti, niin ongelmia ilmenee viimeistään siinä vaiheessa, kun aletaan rakentaa verkkokaupan kannalta tärkeitä osia, kuten ostoskori- ja ylläpitoratkaisuja. Tärkeätä on muistaa, että tietokannan suunnitteluvirheitä on hankala ruveta korjaamaan jälkikäteen, jos tietokanta on suunniteltu huonosti. Tällöin siitä aiheutuu huomattavasti turhaa työtä sovelluskehittäjälle. Verkkokaupan tietokannan yhtenä ominaispiirteenä voidaan pitää sitä, että tietojen muokkaus, lisäys ja poistotapahtumia tulee helposti useita päivittäin varsinkin, jos tuotteiden määrä on suuri. Tuotemäärän ja ylipäänsä koko tietokannan koon