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ASP.NET Core的JWT的实现（中间件）.md

2019年03月18日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

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既然选择了远方，便只顾风雨兼程 __ hans许

 

 

引言：挺久没更新了，之前做了vue的系列，后面想做做服务端的系列，上下衔接，我们就讲讲webapi(网络应用程序接口),接口免不了用户认证，所以接下来我们的主题系列文章便是“ core的用户认证”，分为市面上流行的jwt(json webtoken)与oauth2(开放授权)

jwt(json web token)

  • 什么叫jwt
    json web token（jwt）是目前最流行的跨域身份验证解决方案。

    一般来说，互联网用户认证是这样子的。

    1、用户向服务器发送用户名和密码。
    2、服务器验证通过后，在当前对话（session）里面保存相关数据，比如用户角色、登录时间等等。
    3、服务器向用户返回一个 session_id，写入用户的 cookie。
    4、用户随后的每一次请求，都会通过 cookie，将 session_id 传回服务器。
    5、服务器收到 session_id，找到前期保存的数据，由此得知用户的身份。

    服务器需要保存session，做持久化，这种模式没有分布式架构，无法支持横向扩展，如果真的要的话就必须采用分布式缓存来进行管理seesion。那jwt相反，它保存的是在客户端，每次请求都将jwt代入服务器，进行签名，权限验证。jwt由客户端请求，服务端生成，客户端保存，服务端验证。

  • jwt的原理与格式

    1. 原理
      在上面，我们也讲过了，简单的来说，我们将服务器需要验证我们的条件(账户，密码等等)，发给服务器，服务器认证通过，生成一个json对象返回给我们，例如下面。当然，为了防止被篡改，所以我们会将对象加密，再次请求服务器，需要将jwt放在请求头部，传递给服务器，来判断权限等等。

      1. { 
      2. "姓名": "张三", 
      3. "角色": "管理员", 
      4. "到期时间": "2018年7月1日0点0分" 
      5. } 

    2. 格式

      • 实际格式
      1. eyjhbgcioijiuzi1niisinr5cci6ikpxvcj9. 
      2. eyjbijoiqufbqsisikiioijcqkjciiwiqyi6ikndq0milcj1zxiioij4dwh1ywxliiwib3blbmlkijointe1njezmtm1mtyzmjeilcjmzii6imrmc2rzzgzzzgzzzhmilcjuymyioje1ntiymte4njasimv4cci6mtu1mjixmzy2mh0. 
      3. 16m57ynnicgith25dwphqkpyuiq42bvmzv6libo7kdg 

      它是一个很长的字符串，中间用点（.）分隔成三个部分。注意，jwt内部是没有换行的，这里只是为了便于展示，将它写成了几行。jwt 的三个部分依次如下。

      • header（头部）
      • payload（负载）
      • signature（签名）

      简单讲下，header描述加密算法与token类型，payload描述的是实际需要传递的数据，如失效时间，签发人等等，signature描述的是一段对于前面两部部分的签名，当然秘钥只有服务器才知道。

简单的介绍下jwt，更多的话，可以这边看看。我们着重讲下实现。

core 的middleware实现

  1. 创建jwt
    首先我们要先创建token，毕竟这个是最重要的。core自带jwt帮助类，所以我们按照帮助类的意思来写个方法创建token。

    1. public string createjsonwebtoken(dictionary<string, string> payload) 
    2. { 
    3. if (string.isnullorwhitespace(setting.securitykey)) 
    4. { 
    5. throw new argumentnullexception("jsonwebtokensetting.securitykey", 
    6. "securitykey为null或空字符串。请在\"appsettings.json\"配置\"jsonwebtoken\"节点及其子节点\"securitykey\""); 
    7. } 
    8. var now = datetime.utcnow; 
    9.  
    10. // specifically add the jti (random nonce), iat (issued timestamp), and sub (subject/user) claims. 
    11. // you can add other claims here, if you want: 
    12. var claims = new list<claim>(); 
    13. foreach (var key in payload.keys) 
    14. { 
    15. var tempclaim = new claim(key, payload[key]?.tostring()); 
    16. claims.add(tempclaim); 
    17. } 
    18.  
    19. // create the jwt and write it to a string 
    20. var jwt = new jwtsecuritytoken( 
    21. issuer: null, 
    22. audience: null, 
    23. claims: claims, 
    24. notbefore: now, 
    25. expires: now.add(timespan.fromminutes(setting.expiresminute)), 
    26. signingcredentials: new signingcredentials(new symmetricsecuritykey(encoding.ascii.getbytes(setting.securitykey)), securityalgorithms.hmacsha256)); 
    27. var encodedjwt = new jwtsecuritytokenhandler().writetoken(jwt); 
    28. return encodedjwt; 
    29. } 

    从方法我们看到，我们传入的是负载这个片段，而失效时间与秘钥我们是放在了appsettings.json来进行配置的。使用di来获取配置文件中的节点值。

  2. 编写中间件
    我们都知道，中间件是core的管道模型组成部分，所以我们在中间件做验证，来判断每次请求用户是有有权限是有该webapi或者其他api。

    1. 中间件
      1. public jwtcustomerauthorizemiddleware(requestdelegate next, ioptions<jsonwebtokensetting> options, ijsonwebtokenvalidate jsonwebtokenvalidate, func<dictionary<string, string>, jsonwebtokensetting, bool> validatepayload, list<string> anonymouspathlist) 
      2. { 
      3. this._next = next; 
      4. this._setting = options.value; 
      5. this._jsonwebtokenvalidate = jsonwebtokenvalidate; 
      6. this._validatepayload = validatepayload; 
      7. this._anonymouspathlist = anonymouspathlist; 
      8. } 
      9.  
      10. public async task invoke(httpcontext context) 
      11. { 
      12. //jsonwebtokenvalidate 
      13. //若是路径可以匿名访问，直接跳过 
      14. if (_anonymouspathlist.contains(context.request.path.value)) 
      15. { 
      16. //还未验证 
      17. await _next(context); 
      18. return; 
      19. } 
      20. var result = context.request.headers.trygetvalue("authorization", out stringvalues authstr); 
      21. if (!result || string.isnullorempty(authstr.tostring())) 
      22. { 
      23. throw new unauthorizedaccessexception("未授权，请传递header头的authorization参数。"); 
      24. } 
      25.  
      26. //进行验证与自定义验证 
      27. result = _jsonwebtokenvalidate.validate(authstr.tostring().substring("bearer ".length).trim() 
      28. , _setting, _validatepayload); 
      29. if (!result) 
      30. { 
      31. throw new unauthorizedaccessexception("验证失败，请查看传递的参数是否正确或是否有权限访问该地址。"); 
      32. } 
      33.  
      34. await _next(context); 
      35. } 

    从代码来看，anonymouspathlist是url路径，若是在这个list内的url，便可直接跳过验证，
    接着将authstrtoken代入验证函数，validatepayload却是我们自代入的委托函数，用于服务器自定义验证。

    1. 验证
      验证方法，我只是做了签名验证与时间验证。并没有定得死死的，让用户自由度的去进行验证。
      1. public bool validate(string encodejwt, jsonwebtokensetting setting, func<dictionary<string, string>, jsonwebtokensetting, bool> validatepayload) 
      2. { 
      3. if (string.isnullorwhitespace(setting.securitykey)) 
      4. { 
      5. throw new argumentnullexception("jsonwebtokensetting.securitykey", 
      6. <

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