Да, если вы хотите использовать проверку подлинности Windows, вам нужен Active Directory в качестве источника, где пользователь проходит проверку.
То, как это происходит, осуществляется с помощью пользовательского «токена» - когда ваш клиент входит на свой ПК с учетными данными Windows, процесс входа в систему проверяет с помощью AD, является ли пользователь легальным и выдает «токен». Этот токен затем используется в вызовах службы WCF для определения того, кто вызывает службу.