.NET CORE 鉴权

2023-10-21 08:29:10

基础信息

1.什么是鉴权授权？

鉴权是验证用户是否拥有访问系统的权利，授权是判断用户是否有权限做一些其他操作。

2.传统的Session 和Cookie

主要用于无状态请求下的的用户身份识别，只不过Session将信息存储在服务端，Cookie将信息存储在客户端。

Session

在客户端第一次进行访问时,服务端会生成一个Session id返回到客户端
客户端将Session id存储在本地后续每一次请求都带上这个id
服务端从接收到的请求中根据Session id在自己存储的信息中识别客户端

Cookie

在客户端访问服务器时,服务端会在响应中颁发一个Cookie
客户端会把cookie存储，当再访问服务端时会将cookie和请求一并提交
服务端会检查cookie识别客户端，并也可以根据需要修改cookie的内容

3.存在的问题

在分布式或集群系统中使用Session

假设现在服务器为了更好的承载和容灾将系统做了分布式和集群，也就是有了N个服务端，那是不是每一个服务端都要具有对每一个客户端的Session或者Cookie的识别能力呢？

这个可以使用Session共享的方式用于Session的识别，但是这并不能解决分布式系统下依然存在这个问题，因为通常每一个分布式系统都由不同的人负责或者跨网络，甚至不同的公司，不可能全部都做session共享吧？这个时候就诞生了一个新的方式，使用Token

4.Token

Token是服务端生成的一串字符串，以作客户端进行请求的一个令牌。

执行步骤

用户向统一的鉴权授权系统发起用户名和密码的校验
校验通过后会颁发一个Token,用户就拿着颁发的Token去访问其他三方系统
三方系统可以直接请求鉴权授权系统验证当前Token的合法性，也可以根据对称加密使用秘钥解密Token以验证合法性

.NET Core中鉴权

Authentication: 鉴定身份信息，例如用户有没有登录，用户基本信息
Authorization: 判定用户有没有权限

1.NET Core鉴权授权基本概念

在NETCORE中鉴权授权是通过AuthenticationHttpContextExtensions扩展类中的实现的HttpContext的扩展方法来完成的

 public static class AuthenticationHttpContextExtensions
 {
   public static Task SignInAsync(this HttpContext context, string scheme, ClaimsPrincipal principal, AuthenticationProperties properties) 
   {
       context.RequestServices.GetRequiredService<IAuthenticationService>().SignInAsync(context, scheme, principal, properties);
   }         
 }

它真正的核心在
Microsoft.AspNetCore.Authorization模块,整个流程处理主要包含如下几个关键类

IAuthenticationHandlerProvider

负责对用户凭证的验证，提供IAuthenticationHandler处理器给IAuthenticationService用于处理鉴权请求，当然可以自定义处理器

IAuthenticationSchemeProvider

选择标识使用的是哪种认证方式

IAuthenticationService

提供鉴权统一认证的5个核心业务接口

 public interface IAuthenticationService
 {
   //查询鉴权
   Task<AuthenticateResult> AuthenticateAsync(HttpContext context, string scheme);
 
   //登录写入鉴权凭证
   Task SignInAsync(HttpContext context, string scheme, ClaimsPrincipal principal, AuthenticationProperties properties);
     
    //退出登录清理凭证
   Task SignOutAsync(HttpContext context, string scheme, AuthenticationProperties properties);
   
   Task ChallengeAsync(HttpContext context, string scheme, AuthenticationProperties properties);
   
   Task ForbidAsync(HttpContext context, string scheme, AuthenticationProperties properties);
 }

在它的实现类AuthenticationService中的SignInAsync方法
配合IAuthenticationHandlerProvider 和IAuthenticationSchemeProvider得到一个IAuthenticationHandler，最终将鉴权写入和读取都由它完成

public virtual async Task SignInAsync(HttpContext context, string scheme, ClaimsPrincipal principal, AuthenticationProperties properties)
{      
   if (scheme == null)
    {
        //IAuthenticationSchemeProvider实例
        var defaultScheme = await Schemes.GetDefaultSignInSchemeAsync();
        scheme = defaultScheme?.Name;
    }

  //IAuthenticationHandlerProvider实例获取处理器
  var handler = await Handlers.GetHandlerAsync(context, scheme);
  var signInHandler = handler as IAuthenticationSignInHandler;
  
  //各自的处理器handler 
  //例如使用Cookie 就会注入一个CookieAuthenticationHandler
  //使用JWT 就注入一个JwtBearerHandler
  await signInHandler.SignInAsync(principal, properties);
}

2.使用Cookie默认流程鉴权

使用中间件加入管道，用于找到鉴权HttpContext.AuthenticateAsync()

   //核心源码就是AuthenticationMiddleware中间件
   app.UseAuthentication();

注入容器，将CookieAuthenticationHandler作为处理逻辑

services.AddAuthentication(options =>
{
     //CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme == "Cookies"
     options.DefaultAuthenticateScheme = "Cookies";
     options.DefaultSignInScheme = "Cookies";
}).AddCookie();

在登录时写入凭证

Claims:一项信息，例如工牌的姓名是一个Claims ，工牌号码也是一个Claims
ClaimsIdentity：一组Claims 组成的信息，就是一个用户身份信息
ClaimsPrincipal：一个用户有多个身份
AuthenticationTicket：用户票据，用于包裹ClaimsPrincipal

    
  [AllowAnonymous]
  public async Task<IActionResult> Login(string name, string password)
  {
      if(name!="Admin" && password!="000000")
      {
         var result = new JsonResult(new{ Result = false,Message = "登录失败"});
         return result;
      }
     //Claims  ⫋ ClaimsIdentity ⫋ ClaimsPrincipal
     var claimIdentity = new ClaimsIdentity("ClaimsIdentity");
     claimIdentity.AddClaim(new Claim(ClaimTypes.Name, name));
     claimIdentity.AddClaim(new Claim(ClaimTypes.Address, "地址信息"));
     
     AuthenticationProperties ap = new AuthenticationProperties();
     ClaimsPrincipal claimsPrincipal = new ClaimsPrincipal(claimIdentity);
     await base.HttpContext.SignInAsync("Cookies",claimsPrincipal , ap)
     return new JsonResult(new{ Result = false,Message = "登录成功"});
  }

4.在其他控制器上标记[Authorize]特性，在访问接口框架会自动进行鉴权并将身份信息写入上下文

[AllowAnonymous]：匿名可访问
[Authorize]：必须登录才可访问

3.自定义IAuthenticationHandler

实现IAuthenticationHandler, IAuthenticationSignInHandler, IAuthenticationSignOutHandler三个接口


public class CoreAuthorizationHandler : IAuthenticationHandler
,IAuthenticationSignInHandler, IAuthenticationSignOutHandler
{
      public AuthenticationScheme Scheme { get; private set; }
      protected HttpContext Context { get; private set; }
      public Task InitializeAsync(AuthenticationScheme scheme, HttpContext context)
      {
          Scheme = scheme;
          Context = context;
          return Task.CompletedTask;
      }
      
     public async Task<AuthenticateResult> AuthenticateAsync()
     {
        var cookie = Context.Request.Cookies["CustomCookie"];
        if (string.IsNullOrEmpty(cookie))
        {
            return AuthenticateResult.NoResult();
        }
        AuthenticateResult result = AuthenticateResult
        .Success(Deserialize(cookie));
        return  await Task.FromResult(result);
    }
    
     public Task ChallengeAsync(AuthenticationProperties properties)
     {
          return Task.CompletedTask;
     }

     public Task ForbidAsync(AuthenticationProperties properties)
     {
          Context.Response.StatusCode = 403;
          return Task.CompletedTask;
     }
        
         public Task SignInAsync(ClaimsPrincipal user, AuthenticationProperties properties)
        {
            var ticket = new AuthenticationTicket(user, properties, Scheme.Name);
            Context.Response.Cookies.Append("CoreAuthorizationHandlerCookies", Serialize(ticket));
            return Task.CompletedTask;
        }

     public Task SignOutAsync(AuthenticationProperties properties)
     {
            Context.Response.Cookies.Delete("CoreAuthorizationHandlerCookies");
            return Task.CompletedTask;
     }
        
     private AuthenticationTicket Deserialize(string content)
     {
         byte[] byteTicket = System.Text.Encoding.Default.GetBytes(content);
         return TicketSerializer.Default.Deserialize(byteTicket);
     }
     private string Serialize(AuthenticationTicket ticket)
     {
        //需要引入  Microsoft.AspNetCore.Authentication
        byte[] byteTicket = TicketSerializer.Default.Serialize(ticket);
        return Encoding.Default.GetString(byteTicket);
     }
}

在容器中注册自定义的Handler


services.AddAuthenticationCore(options =>
{
   options.AddScheme<CoreMvcAuthenticationHandler>("AuthenticationScheme", "AuthenticationScheme");
});

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