淺談ASP.NET Core 中jwt授權認證的流程原理
1，快速實現授權驗證
什麼是 JWT ？為什麼要用 JWT ？JWT 的組成？
這些百度可以直接找到，這裡不再贅述。
實際上，只需要知道 JWT 認證模式是使用一段 Token 作為認證依據的手段。
我們看一下 Postman 設定 Token 的位置。
那麼，如何使用 C# 的 HttpClient 訪問一個 JWT 認證的 WebAPI 呢？
下面來建立一個 ASP.NET Core 專案，嘗試新增 JWT 驗證功能。
1.1 新增 JWT 服務配置
在 Startup.cs 的 ConfigureServices 方法中，新增一個服務
// 設定驗證方式為 Bearer Token
// 你也可以新增 using Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer;
// 使用 JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme 代替 字串 "Brearer"
services.AddAuthentication("Bearer")
.AddJwtBearer(options =>
{
options.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters
{
ValidateIssuerSigningKey = true,IssuerSigningKey = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes("abcdABCD1234abcdABCD1234")),// 加密解密Token的金鑰
// 是否驗證釋出者
ValidateIssuer = true,// 釋出者名稱
ValidIssuer = "server",// 是否驗證訂閱者
// 訂閱者名稱
ValidateAudience = true,ValidAudience = "client007",// 是否驗證令牌有效期
ValidateLifetime = true,// 每次頒發令牌，令牌有效時間
ClockSkew = TimeSpan.FromMinutes(120)
};
});修改 Configure 中的中介軟體
app.UseHttpsRedirection(); app.UseRouting(); app.UseAuthentication(); // 注意這裡 app.UseAuthorization();
就是這麼簡單，通過以上設定，要求驗證請求是否有許可權。
1.2 頒發 Token
頒發的 Token ，ASP.NET Core 不會儲存。
ASP.NET Core 啟用了 Token 認證，你隨便將生成 Token 的程式碼放到不同程式的控制檯，只要金鑰和 Issuer 和 Audience 一致，生成的 Token 就可以登入這個 ASP.NET Core。
也就是說，可以隨意建立控制檯程式生成 Token，生成的 Token 完全可以登入 ASP.NET Core 程式。
至於原因，我們後面再說，
在 Program.cs 中，新增一個這樣的方法
static void ConsoleToke()
{
// 定義使用者資訊
var claims = new Claim[]
{
new Claim(ClaimTypes.Name,"痴者工良"),new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Email,"[email protected]"),};
// 和 Startup 中的配置一致
SymmetricSecurityKey key = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes("abcdABCD1234abcdABCD1234"));
JwtSecurityToken token = new JwtSecurityToken(
issuer: "server",audience: "client007",claims: claims,notBefore: DateTime.Now,expires: DateTime.Now.AddMinutes(30),signingCredentials: new SigningCredentials(key,SecurityAlgorithms.HmacSha256)
);
string jwtToken = new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(token);
Console.WriteLine(jwtToken);
}Main() 中，呼叫此方法
public static void Main(string[] args)
{
ConsoleToke();
CreateHostBuilder(args).Build().Run();
}
1.3 新增 API訪問
我們新增一個 API。
[Authorize] 特性用於標識此 Controller 或 Action 需要使用合規的 Token 才能登入。
[Authorize]
[Route("api/[controller]")]
[ApiController]
public class HomeController : ControllerBase
{
public string Get()
{
Console.WriteLine(User.Claims.FirstOrDefault(x => x.Type == ClaimTypes.Name));
return "訪問成功";
}
}
然後啟動 ASP.NET Core，在 Postman 測試 訪問 https://localhost/api/home。
發現報 401 (無許可權)狀態碼，這是因為請求時不攜帶令牌，會導致不能訪問 API。
從控制檯終端複製生成的 Token 碼，複製到 Postman 中，再次訪問，發現響應狀態碼為 200，響應成功。
ASP.NET Core 自帶 jwt 認證大概就是這樣。
那麼，ASP.NET Core 內部是如何實現的呢？又有哪些特性哪些坑呢？請往下看~
2，探究授權認證中介軟體
在上面的操作中，我們在管道配置了兩個中介軟體。
app.UseAuthentication(); app.UseAuthorization();
app.UseAuthentication(); 的作用是通過 ASP.NET Core 中配置的授權認證，讀取客戶端中的身份標識(Cookie,Token等)並解析出來，儲存到 context.User 中。
app.UseAuthorization(); 的作用是判斷當前訪問 Endpoint (Controller或Action)是否使用了 [Authorize]以及配置角色或策略，然後校驗 Cookie 或 Token 是否有效。
使用特性設定相應通過認證才能訪問，一般有以下情況。
// 不適用特性，可以直接訪問
public class AController : ControllerBase
{
public string Get() { return "666"; }
}
/// <summary>
/// 整個控制器都需要授權才能訪問
/// </summary>
[Authorize]
public class BController : ControllerBase
{
public string Get() { return "666"; }
}
public class CController : ControllerBase
{
// 只有 Get 需要授權
[Authorize]
public string Get() { return "666"; }
public string GetB() { return "666"; }
}
/// <summary>
/// 整個控制器都需要授權，但 Get 不需要
/// </summary>
[Authorize]
public class DController : ControllerBase
{
[AllowAnonymous]
public string Get() { return "666"; }
}
2.1 實現 Token 解析
至於 ASP.NET Core 中，app.UseAuthentication(); 和 app.UseAuthorization(); 的原始碼各種使用了一個專案來寫，程式碼比較多。要理解這兩個中介軟體的作用，我們不妨來手動實現他們的功能。
解析出的 Token 是一個 ClaimsPrincipal 物件，將此物件給 context.User 賦值，然後在 API 中可以使用 User 例項來獲取使用者的資訊。
在中介軟體中，使用下面的程式碼可以獲取客戶端請求的 Token 解析。
context.RequestServices.GetRequiredService<IAuthenticationService>().AuthenticateAsync(context,JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme);
那麼，我們如何手工從原生的 Http 請求中，解析出來呢？且看我慢慢來分解步驟。
首先建立一個 TestMiddleware 檔案，作為中介軟體使用。
public class TestMiddleware
{
private readonly RequestDelegate _next;
jwtSecurityTokenHandler = new JwtSecurityTokenHandler();
public TestMiddleware(RequestDelegate next)
{
_next = next;
}
public async Task Invoke(HttpContext context)
{
if (context == null)
{
throw new ArgumentNullException(nameof(context));
}
// 我們寫程式碼的區域
// 我們寫程式碼的區域
await _next(context);
}
}
2.1.1 從 Http 中獲取 Token
下面程式碼可以中 http 請求中，取得頭部的 Token 。
當然，客戶端可能沒有攜帶 Token，可能獲取結果為 null ，自己加個判斷。
貼到程式碼區域。
string tokenStr = context.Request.Headers["Authorization"].ToString();
Header 的 Authorization 鍵，是由 Breaer {Token}組成的字串。
2.1.2 判斷是否為有效令牌
拿到 Token 後，還需要判斷這個 Token 是否有效。
因為 Authorization 是由 Breaer {Token}組成，所以我們需要去掉前面的 Brear 才能獲取 Token。
/// <summary>
/// Token是否是符合要求的標準 Json Web 令牌
/// </summary>
/// <param name="tokenStr"></param>
/// <returns></returns>
public bool IsCanReadToken(ref string tokenStr)
{
if (string.IsNullOrWhiteSpace(tokenStr) || tokenStr.Length < 7)
return false;
if (!tokenStr.Substring(0,6).Equals(Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer.JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme))
return false;
tokenStr = tokenStr.Substring(7);
bool isCan = jwtSecurityTokenHandler.CanReadToken(tokenStr);
return isCan;
}
獲得 Token 後，通過 JwtSecurityTokenHandler.CanReadToken(tokenStr); 來判斷 Token 是否符合協議規範。
將下面判斷貼到程式碼區域。
if (!IsCanReadToken(ref tokenStr))
return ;
2.1.3 解析 Token
下面程式碼可以將 Header 的 Authorization 內容轉為 JwtSecurityToken 物件。
(擷取字串的方式很多種，喜歡哪個就哪個。。。)
/// <summary>
/// 從Token解密出JwtSecurityToken,JwtSecurityToken : SecurityToken
/// </summary>
/// <param name="tokenStr"></param>
/// <returns></returns>
public JwtSecurityToken GetJwtSecurityToken(string tokenStr)
{
var jwt = jwtSecurityTokenHandler.ReadJwtToken(tokenStr);
return jwt;
}
不過這個 GetJwtSecurityToken 不是我們關注的內容，我們是要獲取 Claim。
JwtSecurityToken.Claims
將下面程式碼貼到程式碼區域
JwtSecurityToken jst = GetJwtSecurityToken(tokenStr); IEnumerable<Claim> claims = jst.Claims;
2.1.4 生成 context.User
context.User 是一個 ClaimsPrincipal 型別，我們通過解析出的 Claim，生成 ClaimsPrincipal。
JwtSecurityToken jst = GetJwtSecurityToken(tokenStr);
IEnumerable<Claim> claims = jst.Claims;
List<ClaimsIdentity> ci = new List<ClaimsIdentity>() { new ClaimsIdentity(claims) };
context.User = new ClaimsPrincipal(ci);
最終的程式碼塊是這樣的
// 我們寫程式碼的區域
string tokenStr = context.Request.Headers["Authorization"].ToString();
string requestUrl = context.Request.Path.Value;
if (!IsCanReadToken(ref tokenStr))
return;
JwtSecurityToken jst = GetJwtSecurityToken(tokenStr);
IEnumerable<Claim> claims = jst.Claims;
List<ClaimsIdentity> ci = new List<ClaimsIdentity>() { new ClaimsIdentity(claims) };
context.User = new ClaimsPrincipal(ci);
var x = new ClaimsPrincipal(ci);
// 我們寫程式碼的區域
2.2 實現校驗認證
app.UseAuthentication(); 的大概實現過程已經做出了說明，現在我們來繼續實現 app.UseAuthorization(); 中的功能。
繼續使用上面的中介軟體，在原始碼塊區域新增新的區域。
// 我們寫程式碼的區域 // 我們寫的程式碼塊
22.2.1 Endpoint
Endpoint 標識了一個 http 請求所訪問的路由資訊和 Controller 、Action 及其特性等資訊。
[Authorize] 特性繼承了 IAuthorizeData。[AllowAnonymous] 特性繼承了 IAllowAnonymous。
以下程式碼可以獲取所訪問的節點資訊。
var endpoint = context.GetEndpoint();
那麼如何判斷所訪問的 Controller 和 Action 是否使用了認證相關的特性？
var authorizeData = endpoint?.Metadata.GetOrderedMetadata<IAuthorizeData>() ?? Array.Empty<IAuthorizeData>();
Metadata 是一個 ASP.NET Core 實現的集合物件，GetOrderedMetadata<T> 可以找出需要的特性資訊。
這個集合不會區分是 Contrller 還是 Action 的 [Authorize] 特性。
那麼判斷 是否有 [AllowAnonymous] 特性，可以這樣使用。
if (endpoint?.Metadata.GetMetadata<IAllowAnonymous>() != null)
{
await _next(context);
return;
}
到此這篇關於淺談ASP.NET Core 中jwt授權認證的流程原理的文章就介紹到這了,更多相關ASP.NET Core jwt授權認證內容請搜尋我們以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援我們！