在ASP.NET Core中实现一个Token base的身份认证

以前在web端的身份认证都是基于Cookie | Session的身份认证, 在没有更多的终端出现之前，这样做也没有什么问题，
但在Web API时代，你所需要面对的就不止是浏览器了，还有各种客户端，这样就有了一个问题，这些客户端是不知道cookie是什么鬼的。 (cookie其实是浏览器搞出来的小猫腻，用来保持会话的，但HTTP本身是无状态的, 各种客户端能提供的无非也就是HTTP操作的API)

而基于Token的身份认证就是应对这种变化而生的，它更开放，安全性也更高。

基于Token的身份认证有很多种实现方式，但我们这里只使用微软提供的API。

接下来的例子将带领大家完成一个使用微软JwtSecurityTokenHandler完成一个基于beare token的身份认证。

注意：这种文章属于Step by step教程，跟着做才不至于看晕，下载完整代码分析代码结构才有意义。

前期准备

推荐使用VS2015 Update3作为你的IDE，下载地址：www.visualstudio.com
你需要安装.NET Core的运行环境以及开发工具，这里提供VS版：www.microsoft.com/net/core

创建项目

在VS中新建项目，项目类型选择ASP.NET Core Web Application(.NET Core), 输入项目名称为CSTokenBaseAuth

Coding

创建一些辅助类
在项目根目录下创建一个文件夹Auth,并添加RSAKeyHelper.cs以及TokenAuthOption.cs两个文件
- 在RSAKeyHelper.cs中
using System.Security.Cryptography;

namespace CSTokenBaseAuth.Auth

{

public class RSAKeyHelper

{

public static RSAParameters GenerateKey()

{

using (var key = new RSACryptoServiceProvider(2048))

{

return key.ExportParameters(true);

}

}

}

}
- 在TokenAuthOption.cs中
using System;
using Microsoft.IdentityModel.Tokens;
namespace CSTokenBaseAuth.Auth
{
public class TokenAuthOption
{
public static string Audience { get; } = "ExampleAudience";
public static string Issuer { get; } = "ExampleIssuer";
public static RsaSecurityKey Key { get; } = new RsaSecurityKey(RSAKeyHelper.GenerateKey());
public static SigningCredentials SigningCredentials { get; } = new SigningCredentials(Key, SecurityAlgorithms.RsaSha256Signature);
public static TimeSpan ExpiresSpan { get; } = TimeSpan.FromMinutes(20);
}
}
Startup.cs
在ConfigureServices中添加如下代码：

services.AddAuthorization(auth =>{auth.AddPolicy("Bearer", new AuthorizationPolicyBuilder().AddAuthenticationSchemes(JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme‌).RequireAuthenticatedUser().Build());
});

完整的代码应该是这样

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{    // Add framework services.    services.AddApplicationInsightsTelemetry(Configuration);    // Enable the use of an [Authorize("Bearer")] attribute on methods and classes to protect.services.AddAuthorization(auth =>{auth.AddPolicy("Bearer", new AuthorizationPolicyBuilder().AddAuthenticationSchemes(JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme‌).RequireAuthenticatedUser().Build());});services.AddMvc();
}

在Configure方法中添加如下代码
这段代码主要是Handle Error用的，比如当身份认证失败的时候会抛出异常，而这里就是处理这个异常的。
接下来在相同的方法中添加如下代码，
应用JwtBearerAuthentication

app.UseJwtBearerAuthentication(new JwtBearerOptions {TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters {IssuerSigningKey = TokenAuthOption.Key,ValidAudience = TokenAuthOption.Audience,ValidIssuer = TokenAuthOption.Issuer,ValidateIssuerSigningKey = true,ValidateLifetime = true,ClockSkew = TimeSpan.FromMinutes(0)}
});

完整的代码应该是这样
在Controllers中新建一个Web API Controller Class，命名为TokenAuthController.cs。我们将在这里完成登录授权
在同文件下添加两个类，分别用来模拟用户模型，以及用户存储，代码应该是这样
```
public class User
{  
```
```
   public Guid ID { get; set; }  
```

  public string Username { get; set; }

  public string Password { get; set; }
}

public static class UserStorage
{

  public static List<User> Users { get; set; } = new List<User> {        new User {ID=Guid.NewGuid(),Username="user1",Password = "user1psd" },        new User {ID=Guid.NewGuid(),Username="user2",Password = "user2psd" },        new User {ID=Guid.NewGuid(),Username="user3",Password = "user3psd" }};
}

接下来在TokenAuthController.cs中添加如下方法

private string GenerateToken(User user, DateTime expires)
{

    var handler = new JwtSecurityTokenHandler();ClaimsIdentity identity = new ClaimsIdentity(        new GenericIdentity(user.Username, "TokenAuth"),        new[] {            new Claim("ID", user.ID.ToString())});    var securityToken = handler.CreateToken(new SecurityTokenDescriptor{Issuer = TokenAuthOption.Issuer,Audience = TokenAuthOption.Audience,SigningCredentials = TokenAuthOption.SigningCredentials,Subject = identity,Expires = expires});    return handler.WriteToken(securityToken);
}

该方法仅仅只是生成一个Auth Token,接下来我们来添加另外一个方法来调用它
在相同文件中添加如下代码

[HttpPost]

public string GetAuthToken(User user)
{    var existUser = UserStorage.Users.FirstOrDefault(u => u.Username == user.Username && u.Password == user.Password);    if (existUser != null){        var requestAt = DateTime.Now;

  var expiresIn = requestAt + TokenAuthOption.ExpiresSpan;

  var token = GenerateToken(existUser, expiresIn);        return JsonConvert.SerializeObject(new {stateCode = 1,requertAt = requestAt,expiresIn = TokenAuthOption.ExpiresSpan.TotalSeconds,accessToken = token});}    else{        return JsonConvert.SerializeObject(new { stateCode = -1, errors = "Username or password is invalid" });}
}

接下来我们来完成授权验证部分
在Controllers中新建一个Web API Controller Class，命名为ValuesController.cs
在其中添加如下代码
```
public string Get()
{   
 
```

 var claimsIdentity = User.Identity as ClaimsIdentity;

var id = claimsIdentity.Claims.FirstOrDefault(c => c.Type == "ID").Value;    return $"Hello! {HttpContext.User.Identity.Name}, your ID is:{id}";
}

为方法添加装饰属性
```
[HttpGet]
[Authorize("Bearer")]
```
完整的文件代码应该是这样

using System.Linq;

using Microsoft.AspNetCore.Mvc;

using Microsoft.AspNetCore.Authorization;

```
using System.Security.Claims;
 
```
```
namespace CSTokenBaseAuth.Controllers
```
```
{[Route("api/[controller]")]  
```

  public class ValuesController : Controller{[HttpGet][Authorize("Bearer")]

        public string Get(){

       var claimsIdentity = User.Identity as ClaimsIdentity;

   var id = claimsIdentity.Claims.FirstOrDefault(c => c.Type == "ID").Value;

       return $"Hello! {HttpContext.User.Identity.Name}, your ID is:{id}";}}
}

最后让我们来添加视图
在Controllers中新建一个Web Controller Class，命名为LoginController.cs
其中的代码应该是这样

using Microsoft.AspNetCore.Mvc;

namespace CSTokenBaseAuth.Controllers
{[Route("[controller]/[action]")]

    public class LoginController : Controller{

```
         public IActionResult Index()
```

        {            return View();}}
}

在项目Views目录下新建一个名为Login的目录，并在其中新建一个Index.cshtml文件。
代码应该是这个样子

<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"><head><title></title></head><body><button id="getToken">getToken</button><button id="requestAPI">requestAPI</button><script src="https://code.jquery.com/jquery-3.1.1.min.js"></script><script>$(function () {            var accessToken = undefined;$("#getToken").click(function () {$.post(                    "/api/TokenAuth",{ Username: "user1", Password: "user1psd" },                    function (data) {console.log(data);                        if (data.stateCode == 1){accessToken = data.accessToken;$.ajaxSetup({headers: { "Authorization": "Bearer " + accessToken }});}},                    "json");})$("#requestAPI").click(function () {$.get("/api/Values", {}, function (data) {alert(data);}, "text");})})    </script></body></html>