asp.net core认证与授权：Bearer验证与JWT

2022-02-23 05:02:35

1、Bearer认证概念

Bearer验证也属于HTTP协议标准验证。

Bearer验证中的凭证称为BEARER_TOKEN，或者是access_token，它的颁发和验证完全由我们自己的应用程序来控制，而不依赖于系统和Web服务器，Bearer验证的标准请求方式如下：

Authorization: Bearer [BEARER_TOKEN]

那么使用Bearer验证的好处：

CORS: cookies + CORS 并不能跨不同的域名。而Bearer验证在任何域名下都可以使用HTTP header头部来传输用户信息。
对移动端友好: 当你在一个原生平台(iOS, Android, WindowsPhone等)时，使用Cookie验证并不是一个好主意，因为你得和Cookie容器打交道，而使用Bearer验证则简单的多。
CSRF: 因为Bearer验证不再依赖于cookies, 也就避免了跨站请求攻击。
标准：在Cookie认证中，用户未登录时，返回一个302到登录页面，这在非浏览器情况下很难处理，而Bearer验证则返回的是标准的401 challenge。

2、JWT（Json web token）

上面介绍的Bearer认证，其核心便是BEARER_TOKEN，而最流行的Token编码方式便是：JSON WEB TOKEN。

Header 一般由两个部分组成：

alg是是所使用的hash算法，如：HMAC SHA256或RSA，typ是Token的类型，在这里就是：JWT。

{
  "alg": "HS256",
  "typ": "JWT"
}

然后使用Base64Url编码成第一部分：

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.<second part>.<third part>

载荷(Payload)

这一部分是JWT主要的信息存储部分，其中包含了许多种的声明（claims）。

Claims的实体一般包含用户和一些元数据，这些claims分成三种类型：

reserved claims：预定义的一些声明，并不是强制的但是推荐，它们包括 iss (issuer), exp (expiration time), sub (subject),aud(audience) 等（这里都使用三个字母的原因是保证 JWT 的紧凑）。
public claims: 公有声明，这个部分可以随便定义，但是要注意和 IANA JSON Web Token 冲突。
private claims: 私有声明，这个部分是共享被认定信息中自定义部分。

一个简单的Pyload可以是这样子的：

{
  "sub": "1234567890",
  "name": "John Doe",
  "admin": true
}

这部分同样使用Base64Url编码成第二部分：

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.<third part>

签名(Signature)

Signature是用来验证发送者的JWT的同时也能确保在期间不被篡改。

在创建该部分时候你应该已经有了编码后的Header和Payload，然后使用保存在服务端的秘钥对其签名，一个完整的JWT如下：

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

因此使用JWT具有如下好处：

通用：因为json的通用性，所以JWT是可以进行跨语言支持的，像JAVA,JavaScript,NodeJS,PHP等很多语言都可以使用。
紧凑：JWT的构成非常简单，字节占用很小，可以通过 GET、POST 等放在 HTTP 的 header 中，非常便于传输。
扩展：JWT是自我包涵的，包含了必要的所有信息，不需要在服务端保存会话信息, 非常易于应用的扩展。

关于更多JWT的介绍，网上非常多，这里就不再多做介绍。下面，演示一下 ASP.NET Core 中 JwtBearer 认证的使用方式。

DEMO

1、添加jwt包引用

dotnet add package Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer --version 2.0.0

2、Startup类中添加如下配置

services.AddAuthentication(x =>
            {
                x.DefaultAuthenticateScheme = JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme;
                x.DefaultChallengeScheme = JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme;
            }).AddJwtBearer(o =>
            {
                o.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters
                {
                    NameClaimType = JwtClaimTypes.Name,
                    RoleClaimType = JwtClaimTypes.Role,

                    ValidIssuer = "http://localhost:5200",
                    ValidAudience = "api",
                    IssuerSigningKey = new SymmetricSecurityKey(Encoding.ASCII.GetBytes(Consts.Secret))

                    /***********************************TokenValidationParameters的参数默认值***********************************/
                    // RequireSignedTokens = true,
                    // SaveSigninToken = false,
                    // ValidateActor = false,
                    // 将下面两个参数设置为false，可以不验证Issuer和Audience，但是不建议这样做。
                    // ValidateAudience = true,
                    // ValidateIssuer = true, 
                    // ValidateIssuerSigningKey = false,
                    // 是否要求Token的Claims中必须包含Expires
                    // RequireExpirationTime = true,
                    // 允许的服务器时间偏移量
                    // ClockSkew = TimeSpan.FromSeconds(300),
                    // 是否验证Token有效期，使用当前时间与Token的Claims中的NotBefore和Expires对比
                    // ValidateLifetime = true
                };
                o.Events = new JwtBearerEvents() {
                    OnMessageReceived = context => {
                        //支持通过url传token
                       context.Token =  context.Request.Query["access_token"];
                        return Task.CompletedTask;
                    }
                };
            });
public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
        {
            if (env.IsDevelopment())
            {
                app.UseDeveloperExceptionPage();
                app.UseSwagger();
                app.UseSwaggerUI(c => c.SwaggerEndpoint("/swagger/v1/swagger.json", "JWTDemo v1"));
            }

            app.UseHttpsRedirection();

            app.UseRouting();

            app.UseAuthentication();

            app.UseAuthorization();

            app.UseEndpoints(endpoints =>
            {
                endpoints.MapControllers();
            });
        }

3、增加生成token的action

[HttpPost("authenticate")]
        public IActionResult Authenticate([FromBody] UserDto userDto)
        {
            //验证
            var user = _store.FindUser(userDto.UserName, userDto.Password);
            if (user == null) return Unauthorized();

            //JWT载荷(Payload)
            var key = Encoding.ASCII.GetBytes(Consts.Secret);
            var authTime = DateTime.UtcNow;
            var expiresAt = authTime.AddDays(7);
            var tokenDescriptor = new SecurityTokenDescriptor
            {
                //内容
                Subject = new ClaimsIdentity(new Claim[]
                {
                    new Claim(JwtClaimTypes.Audience,"api"),
                    new Claim(JwtClaimTypes.Issuer,"http://localhost:5200"),
                    new Claim(JwtClaimTypes.Id, user.Id.ToString()),
                    new Claim(JwtClaimTypes.Name, user.UserName),
                    new Claim(JwtClaimTypes.Email, user.Email),
                    new Claim(JwtClaimTypes.PhoneNumber, user.PhoneNumber)
                }),
                //过期时间
                Expires = expiresAt,
                //签证
                SigningCredentials = new SigningCredentials(new SymmetricSecurityKey(key), SecurityAlgorithms.HmacSha256Signature)
            };

            var tokenHandler = new JwtSecurityTokenHandler();
            var token = tokenHandler.CreateToken(tokenDescriptor);
            var tokenString = tokenHandler.WriteToken(token);
            return Ok(new
            {
                access_token = tokenString,
                token_type = "Bearer",
                profile = new
                {
                    sid = user.Id,
                    name = user.UserName,
                    auth_time = new DateTimeOffset(authTime).ToUnixTimeSeconds(),
                    expires_at = new DateTimeOffset(expiresAt).ToUnixTimeSeconds()
                }
            });
        }

4、添加受保护资源

5、运行测试

5.1直接访问WeatherForecast接口，会返回401。

5.2先访问Authenticate?username=a&pwd=123获取token.

5.3带上token重新请求WeatherForecast，请求成功。

源:https://www.cnblogs.com/RainingNight/p/jwtbearer-authentication-in-asp-net-core.html

码农公寓

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2、JWT（Json web token）

头部(Header)

载荷(Payload)

签名(Signature)

DEMO

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1、Bearer认证概念

2、JWT（Json web token）

头部(Header)

载荷(Payload)

签名(Signature)

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