一.前言
大家好我又回来了，前几天讲过一个关于Jwt的身份验证最简单的案例，但是功能还是不够强大，不适用于真正的项目，是的，在真正面对复杂而又苛刻的客户中，我们会不知所措，就现在需要将认证授权这一块也变的复杂而又实用起来，那在专业术语中就叫做自定义策略的API认证，本次案例运行在.NET Core 3.0中，最后我们将在swagger中进行浏览，来尝试项目是否正常，对于.NET Core 2.x 版本，这篇文章有些代码不适用，但我会在文中说明。
二.在.NET Core中尝试
我们都知道Jwt是为了认证，微软给我们提供了进城打鬼子的城门，那就是 AuthorizationHandle。
我们首先要实现它，并且我们还可以根据依赖注入的 AuthorizationHandlerContext 来获取上下文，就这样我们就更可以做一些权限的手脚
public class PolicyHandler : AuthorizationHandler<PolicyRequirement>
{
protected override Task HandleRequirementAsync(AuthorizationHandlerContext context, PolicyRequirement requirement)
{
var http = (context.Resource as Microsoft.AspNetCore.Routing.RouteEndpoint);
var questUrl = "/"+http.RoutePattern.RawText;
//赋值用户权限
var userPermissions = requirement.UserPermissions;
//是否经过验证
var isAuthenticated = context.User.Identity.IsAuthenticated; if (isAuthenticated) { if (userPermissions.Any(u=>u.Url == questUrl)) { //用户名 var userName = context.User.Claims.SingleOrDefault(s => s.Type == ClaimTypes.NameIdentifier).Value; if (userPermissions.Any(w => w.UserName == userName)) { context.Succeed(requirement); } } } return Task.CompletedTask; } }
首先，我们重写了 HandleRequirementAsync 方法，如果你看过AspNetCore的源码你一定知道，它是Jwt身份认证的开端，也就是说你重写了它，原来那一套就不会走了，我们观察一下源码，我贴在下面，可以看到这就是一个最基本的授权，通过 context.Succeed(requirement 完成了最后的认证动作！
public class DenyAnonymousAuthorizationRequirement : AuthorizationHandler<DenyAnonymousAuthorizationRequirement>, IAuthorizationRequirement
{
/// <summary>
/// Makes a decision if authorization is allowed based on a specific requirement.
/// </summary>
/// <param name="context">The authorization context.</param>
/// <param name="requirement">The requirement to evaluate.</param>
protected override Task HandleRequirementAsync(AuthorizationHandlerContext context, DenyAnonymousAuthorizationRequirement requirement)
{
var user = context.User;
var userIsAnonymous =
user?.Identity == null ||
!user.Identities.Any(i => i.IsAuthenticated);
if (!userIsAnonymous) { context.Succeed(requirement); } return Task.CompletedTask; } }
那么 Succeed 是一个什么呢？它是一个在 AuthorizationHandlerContext的定义动作，包括Fail() ，也是如此，当然具体实现我们不在细谈，其内部还是挺复杂的，不过我们需要的是 DenyAnonymousAuthorizationRequirement 被当作了抽象的一部分。
public abstract class AuthorizationHandler<TRequirement> : IAuthorizationHandler
where TRequirement : IAuthorizationRequirement
{}
好吧，言归正传（看源码挺刺激的），我们刚刚在 PolicyHandler实现了自定义认证策略，上面还说到了两个方法。现在我们在项目中配置并启动它，并且我在代码中也是用了Swagger用于后面的演示。
在 AddJwtBearer中我们添加了jwt验证包括了验证参数以及几个事件处理，这个很基本，不在解释。不过在Swagger中添加jwt的一些功能是在 AddSecurityDefinition 中写入的。
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
//添加策略鉴权模式
services.AddAuthorization(options =>
{
options.AddPolicy("Permission", policy => policy.Requirements.Add(new PolicyRequirement()));
})
.AddAuthentication(s =>
{
//添加JWT Scheme
s.DefaultAuthenticateScheme = JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme;
s.DefaultScheme = JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme; s.DefaultChallengeScheme = JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme; }) //添加jwt验证： .AddJwtBearer(options => { options.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters { ValidateLifetime = true,//是否验证失效时间 ClockSkew = TimeSpan.FromSeconds(30), ValidateAudience = true,//是否验证Audience //ValidAudience = Const.GetValidudience(),//Audience //这里采用动态验证的方式，在重新登陆时，刷新token，旧token就强制失效了 AudienceValidator = (m, n, z) => { return m != null && m.FirstOrDefault().Equals(Const.ValidAudience); }, ValidateIssuer = true,//是否验证Issuer ValidIssuer = Const.Domain,//Issuer，这两项和前面签发jwt的设置一致 ValidateIssuerSigningKey = true,//是否验证SecurityKey IssuerSigningKey = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes(Const.SecurityKey))//拿到SecurityKey }; options.Events = new JwtBearerEvents { OnAuthenticationFailed = context => { //Token expired if (context.Exception.GetType() == typeof(SecurityTokenExpiredException)) { context.Response.Headers.Add("Token-Expired", "true"); } return Task.CompletedTask; } }; }); services.AddSwaggerGen(c => { c.SwaggerDoc("v1", new OpenApiInfo { Version = "v1", Title = "HaoZi JWT", Description = "基于.NET Core 3.0 的JWT 身份验证", Contact = new OpenApiContact { Name = "zaranet", Email = "[email protected]", Url = new Uri("http://cnblogs.com/zaranet"), }, }); c.AddSecurityDefinition("Bearer", new OpenApiSecurityScheme() { Description = "在下框中输入请求头中需要添加Jwt授权Token：Bearer Token", Name = "Authorization", In = ParameterLocation.Header, Type = SecuritySchemeType.ApiKey, BearerFormat = "JWT", Scheme = "Bearer" }); c.AddSecurityRequirement(new OpenApiSecurityRequirement { { new OpenApiSecurityScheme { Reference = new OpenApiReference { Type = ReferenceType.SecurityScheme, Id = "Bearer" } }, new string[] { } } }); }); //认证服务 services.AddSingleton<IAuthorizationHandler, PolicyHandler>(); services.AddControllers(); }
在以上代码中，我们通过鉴权模式添加了认证规则，一个名叫 PolicyRequirement 的类，它实现了 IAuthorizationRequirement 接口，其中我们需要定义一些规则，通过构造函数我们可以添加我们要识别的权限规则。那个UserName就是 Attribute 。
public class PolicyRequirement : IAuthorizationRequirement
{/// <summary>
/// User rights collection
/// </summary>
public List<UserPermission> UserPermissions { get; private set; }
/// <summary>
/// No permission action
/// </summary>
public string DeniedAction { get; set; }
/// <summary>
/// structure
/// </summary>
public PolicyRequirement()
{
//Jump to this route without permission
DeniedAction = new PathString("/api/nopermission");
//Route configuration that users have access to, of course you can read it from the database, you can also put it in Redis for persistence
UserPermissions = new List<UserPermission> { new UserPermission { Url="/api/value3", UserName="admin"}, }; } } public class UserPermission { public string UserName { get; set; } public string Url { get; set; } }
随后我们应当启动我们的服务，在.NET Core 3.0 中身份验证的中间件位置需要在路由和端点配置的中间。
public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
{
if (env.IsDevelopment())
{
app.UseDeveloperExceptionPage();
}
app.UseSwagger();
app.UseSwaggerUI(c =>
{
c.SwaggerEndpoint("/swagger/v1/swagger.json", "My API V1");
});
app.UseRouting();
app.UseAuthentication();
app.UseAuthorization();
app.UseEndpoints(endpoints => { endpoints.MapControllers(); }); }
我们通常会有一个获取token的API，用于让Jwt通过 JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(token) 用于生成我们的token，虽然jwt是没有状态的，但你应该也明白，如果你的jwt生成了随后你重启了你的网站，你的jwt会失效，这个是因为你的密钥进行了改变，如果你的密钥一直写死，那么这个jwt将不会再过期，这个还是有安全风险的，这个我不在这里解释，gettoken定义如下：
[ApiController]
public class AuthController : ControllerBase
{
[AllowAnonymous]
[HttpGet]
[Route("api/nopermission")]
public IActionResult NoPermission()
{
return Forbid("No Permission!");
}
/// <summary>
/// login
/// </summary>
[AllowAnonymous] [HttpGet] [Route("api/auth")] public IActionResult Get(string userName, string pwd) { if (CheckAccount(userName, pwd, out string role)) { Const.ValidAudience = userName + pwd + DateTime.Now.ToString(); // push the user’s name into a claim, so we can identify the user later on. //这里可以随意加入自定义的参数，key可以自己随便起 var claims = new[] { new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Nbf,$"{new DateTimeOffset(DateTime.Now).ToUnixTimeSeconds()}") , new Claim (JwtRegisteredClaimNames.Exp,$"{new DateTimeOffset(DateTime.Now.AddMinutes(30)).ToUnixTimeSeconds()}"), new Claim(ClaimTypes.NameIdentifier, userName), new Claim("Role", role) }; //sign the token using a secret key.This secret will be shared between your API and anything that needs to check that the token is legit. var key = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes(Const.SecurityKey)); var creds = new SigningCredentials(key, SecurityAlgorithms.HmacSha256); //.NET Core’s JwtSecurityToken class takes on the heavy lifting and actually creates the token. var token = new JwtSecurityToken( issuer: Const.Domain, //颁发者 audience: Const.ValidAudience,//过期时间 expires: DateTime.Now.AddMinutes(30),// 签名证书 signingCredentials: creds, //自定义参数 claims: claims ); return Ok(new { token = new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(token) }); } else { return BadRequest(new { message = "username or password is incorrect." }); } } /// <summary> /// 模拟登陆校验 /// </summary> private bool CheckAccount(string userName, string pwd, out string role) { role = "user"; if (string.IsNullOrEmpty(userName)) return false; if (userName.Equals("admin")) role = "admin"; return true; }
可能比较特别的是 AllowAnonymous ，这个看我文章的同学可能头一次见，其实怎么说好呢，这个可无可有，没有硬性的要求，我看到好几个知名博主加上了，我也加上了~...最后我们创建了几个资源控制器，它们是受保护的。
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在你添加策略权限的时候例如政策名称是XXX，那么在对应的api表头就应该是XXX，随后到了 PolicyHandler我们解析了 Claims 处理了它是否有权限。
// GET api/values1
[HttpGet]
[Route("api/value1")]
public ActionResult<IEnumerable<string>> Get()
{
return new string[] { "value1", "value1" };
}
// GET api/values2
/**
* 该接口用Authorize特性做了权限校验，如果没有通过权限校验，则http返回状态码为401
*/
[HttpGet]
[Route("api/value2")] [Authorize] public ActionResult<IEnumerable<string>> Get2() { var auth = HttpContext.AuthenticateAsync().Result.Principal.Claims; var userName = auth.FirstOrDefault(t => t.Type.Equals(ClaimTypes.NameIdentifier))?.Value; return new string[] { "这个接口登陆过的都能访问", $"userName={userName}" }; } /** * 这个接口必须用admin **/ [HttpGet] [Route("api/value3")] [Authorize("Permission")] public ActionResult<IEnumerable<string>> Get3() { //这是获取自定义参数的方法 var auth = HttpContext.AuthenticateAsync().Result.Principal.Claims; var userName = auth.FirstOrDefault(t => t.Type.Equals(ClaimTypes.NameIdentifier))?.Value; var role = auth.FirstOrDefault(t => t.Type.Equals("Role"))?.Value; return new string[] { "这个接口有管理员权限才可以访问", $"userName={userName}", $"Role={role}" }; }
三.效果图
四.栗子源代码和以往版本
看到很多前辈彩的坑，原来的 (context.Resource as Microsoft.AspNetCore.Routing.RouteEndpoint); 实际上在.NET Core 3.0 已经不能用了，原因是.NET Core 3.0 启用 EndpointRouting 后，权限filter不再添加到 ActionDescriptor ，而将权限直接作为中间件运行，同时所有filter都会添加到 endpoint.Metadata ，如果在.NET Core 2.1 & 2.2 版本中你通常Handler可以这么写：
public class PolicyHandler : AuthorizationHandler<PolicyRequirement>
{
protected override Task HandleRequirementAsync(AuthorizationHandlerContext context, PolicyRequirement requirement)
{
//赋值用户权限
var userPermissions = requirement.UserPermissions;
//从AuthorizationHandlerContext转成HttpContext，以便取出表求信息
var httpContext = (context.Resource as Microsoft.AspNetCore.Mvc.Filters.AuthorizationFilterContext).HttpContext;
//请求Url
var questUrl = httpContext.Request.Path.Value.ToUpperInvariant();
//是否经过验证
var isAuthenticated = httpContext.User.Identity.IsAuthenticated; if (isAuthenticated) { if (userPermissions.GroupBy(g => g.Url).Any(w => w.Key.ToUpperInvariant() == questUrl)) { //用户名 var userName = httpContext.User.Claims.SingleOrDefault(s => s.Type == ClaimTypes.NameIdentifier).Value; if (userPermissions.Any(w => w.UserName == userName && w.Url.ToUpperInvariant() == questUrl)) { context.Succeed(requirement); } else { //无权限跳转到拒绝页面 httpContext.Response.Redirect(requirement.DeniedAction); } } else context.Succeed(requirement); } return Task.CompletedTask; } }
该案例源代码在我的Github上：https://github.com/zaranetCore/aspNetCore_JsonwebToken/tree/master/Jwt_Policy_Demo 谢谢大家