1，快速實現授權驗證
什么是 JWT ？為什么要用 JWT ？JWT 的組成？
這些百度可以直接找到，這里不再贅述。
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 設置 Token 的位置。
那么，如何使用 C# 的 HttpClient 訪問一個 JWT 認證的 WebAPI 呢？
下面來創建一個 ASP.NET Core 項目，嘗試添加 JWT 驗證功能。
1.1 添加 JWT 服務配置
在 Startup.cs 的 ConfigureServices 方法中，添加一個服務
// 設置驗證方式為 Bearer Token
// 你也可以添加 using Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer;
// 使用 JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme 代替 字符串 "Brearer"
services.AddAuthentication("Bearer")
.AddJwtBearer(options =>
{
options.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters
{
ValidateIssuerSigningKey = true,
IssuerSigningKey = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes("abcdABCD1234abcdABCD1234")), // 加密解密Token的密鑰
// 是否驗證發布者
ValidateIssuer = true,
// 發布者名稱
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 中的中間件
app.UseHttpsRedirection();
app.UseRouting();
app.UseAuthentication(); // 注意這里
app.UseAuthorization();
就是這么簡單，通過以上設置，要求驗證請求是否有權限。
1.2 頒發 Token
頒發的 Token ，ASP.NET Core 不會保存。
ASP.NET Core 啟用了 Token 認證，你隨便將生成 Token 的代碼放到不同程序的控制台，只要密鑰和 Issuer 和 Audience 一致，生成的 Token 就可以登錄這個 ASP.NET Core。
也就是說，可以隨意創建控制台程序生成 Token，生成的 Token 完全可以登錄 ASP.NET Core 程序。
至於原因，我們后面再說，
在 Program.cs 中，添加一個這樣的方法
static void ConsoleToke()
{
// 定義用戶信息
var claims = new Claim[]
{
new Claim(ClaimTypes.Name, "痴者工良"),
new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Email, "66666666666@qq.com"),
};
// 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，調用此方法
public static void Main(string[] args)
{
ConsoleToke();
CreateHostBuilder(args).Build().Run();
}
1.3 添加 API訪問
我們添加一個 API。
[Authorize] 特性用於標識此 Controller 或 Action 需要使用合規的 Token 才能登錄。
[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";
}
}
然后啟動 ASP.NET Core，在 Postman 測試 訪問 https://localhost/api/home。
發現報 401 (無權限)狀態碼，這是因為請求時不攜帶令牌，會導致不能訪問 API。
從控制台終端復制生成的 Token 碼，復制到 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。
那么，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，探究授權認證中間件
在上面的操作中，我們在管道配置了兩個中間件。
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，存儲到 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，然后校驗 Cookie 或 Token 是否有效。
使用特性設置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(); 的源代碼各種使用了一個項目來寫，代碼比較多。要理解這兩個中間件的作用，我們不妨來手動實現他們的功能。
解析出的 Token 是一個 ClaimsPrincipal 對象，將此對象給 context.User 賦值，然后在 API 中可以使用 User 實例來獲取用戶的信息。
在中間件中，使用下面的代碼可以獲取客戶端請求的 Token 解析。
context.RequestServices.GetRequiredService<IAuthenticationService>().AuthenticateAsync(context, JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme);
那么，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。
首先創建一個 TestMiddleware 文件，作為中間件使用。
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));
}
// 我們寫代碼的區域
// 我們寫代碼的區域
await _next(context);
}
}
2.1.1 從 Http 中獲取 Token
下面代碼可以中 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。
貼到代碼區域。
string tokenStr = context.Request.Headers["Authorization"].ToString();
Header 的 Authorization 鍵，是由 Breaer {Token} 組成的字符串。
2.1.2 判斷是否為有效令牌
拿到 Token 后，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准 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 后，通過 JwtSecurityTokenHandler.CanReadToken(tokenStr); 來判斷 Token 是否符合協議規范。
將下面判斷貼到代碼區域。
if (!IsCanReadToken(ref tokenStr))
return ;
2.1.3 解析 Token
下面代碼可以將 Header 的 Authorization 內容轉為 JwtSecurityToken 對象。
(截取字符串的方式很多種，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
將下面代碼貼到代碼區域
JwtSecurityToken jst = GetJwtSecurityToken(tokenStr);
IEnumerable<Claim> claims = jst.Claims;
2.1.4 生成 context.User
context.User 是一個 ClaimsPrincipal 類型，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);
最終的代碼塊是這樣的
// 我們寫代碼的區域
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);
// 我們寫代碼的區域
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。
繼續使用上面的中間件，在原代碼塊區域添加新的區域。
// 我們寫代碼的區域
// 我們寫的代碼塊 2
2.2.1 Endpoint
Endpoint 標識了一個 http 請求所訪問的路由信息和 Controller 、Action 及其特性等信息。
[Authorize] 特性繼承了 IAuthorizeData。[AllowAnonymous] 特性繼承了 IAllowAnonymous。
以下代碼可以獲取所訪問的節點信息。
var endpoint = context.GetEndpoint();
那么如何判斷所訪問的 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 實現的集合對象，GetOrderedMetadata<T> 可以找出需要的特性信息。
這個集合不會區分是 Contrller 還是 Action 的 [Authorize] 特性。
那么判斷 是否有 [AllowAnonymous] 特性，可以這樣使用。
if (endpoint?.Metadata.GetMetadata<IAllowAnonymous>() != null)
{
await _next(context);
return;
}