ASP.NET Core Web API之Token验证

在实际开发中，我们经常需要对外提供接口以便客户获取数据，由于数据属于私密信息，并不能随意供其他人访问，所以就需要验证客户身份。那么如何才能验证客户的身份呢？今天以一个简单的小例子，简述ASP.NET Core Web API开发过程中，常用的一种JWT身份验证方式。仅供学习分享使用，如有不足之处，还请指正。.

什么是JWT？

JSON WEB Token（JWT，读作 [/dʒɒt/]），是一种基于JSON的、用于在网络上声明某种主张的令牌（token）。

JWT组成

JWT通常由三部分组成: 头信息（header）, 消息体（payload）和签名（signature）。

头信息指定了该JWT使用的签名算法，HS256 表示使用了 HMAC-SHA256 来生成签名。
消息体包含了JWT的意图
未签名的令牌由base64url编码的头信息和消息体拼接而成（使用"."分隔），签名则通过私有的key计算而成。
最后在未签名的令牌尾部拼接上base64url编码的签名（同样使用"."分隔）就是JWT了
典型的JWT的格式：xxxxx.yyyyy.zzzzz

JWT应用架构

JWT一般应用在分布式部署环境中，下图展示了Token的获取和应用访问接口的相关步骤：

应用JWT步骤

1. 安装JwtBear

采用JWT进行身份验证，需要安装【Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer】，可通过Nuget包管理器进行安装，如下所示：

2. 添加JWT身份验证服务

在启动类Program.cs中，添加JWT身份验证服务，如下所示：

builder.Services.AddAuthentication(JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme)        .AddJwtBearer(options =>        {            options.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters            {                ValidateIssuer = true,                ValidateAudience = true,                ValidateLifetime = true,                ValidateIssuerSigningKey = true,                ValidIssuer = TokenParameter.Issuer,                ValidAudience = TokenParameter.Audience,                IssuerSigningKey = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes(TokenParameter.Secret))            };        });

3. 应用鉴权授权中间件

在启动类Program.cs中，添加鉴权授权中间件，如下所示：

app.UseAuthentication(); app.UseAuthorization();

4. 配置Swagger身份验证输入（可选）

在启动类Program.cs中，添加Swagger服务时，配置Swagger可以输入身份验证方式，如下所示：

builder.Services.AddSwaggerGen(options =>{    options.AddSecurityDefinition("Bearer", new OpenApiSecurityScheme    {        Description = "请输入token,格式为 Bearer xxxxxxxx（注意中间必须有空格）",        Name = "Authorization",        In = ParameterLocation.Header,        Type = SecuritySchemeType.ApiKey,        BearerFormat = "JWT",        Scheme = "Bearer"    });    //添加安全要求    options.AddSecurityRequirement(new OpenApiSecurityRequirement {        {            new OpenApiSecurityScheme{                Reference =new OpenApiReference{                    Type = ReferenceType.SecurityScheme,                    Id ="Bearer"                }            },new string[]{ }        }    });});

注意：此处配置主要是方便测试，如果采用Postman或者其他测试工具，此步骤可以省略。

5. 创建JWT帮助类

创建JWT帮助类，主要用于生成Token，如下所示：

using DemoJWT.Models;using Microsoft.AspNetCore.Authentication.Cookies;using Microsoft.IdentityModel.Tokens;using System.IdentityModel.Tokens.Jwt;using System.Security.Claims;using System.Text; namespace DemoJWT.Authorization{    public class JwtHelper    {        public static string GenerateJsonWebToken(User userInfo)        {            var securityKey = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes(TokenParameter.Secret));            var credentials = new SigningCredentials(securityKey, SecurityAlgorithms.HmacSha256);            var claimsIdentity = new ClaimsIdentity(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme);            claimsIdentity.AddClaim(new Claim(ClaimTypes.Sid, userInfo.Id));            claimsIdentity.AddClaim(new Claim(ClaimTypes.Name, userInfo.Name));            claimsIdentity.AddClaim(new Claim(ClaimTypes.Role, userInfo.Role));            var token = new JwtSecurityToken(TokenParameter.Issuer,              TokenParameter.Audience,              claimsIdentity.Claims,              expires: DateTime.Now.AddMinutes(120),              signingCredentials: credentials);             return new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(token);        }    }}

其中用到的TokenParameter主要用于配置Token验证的颁发者，接收者，签名秘钥等信息，如下所示：

namespace DemoJWT.Authorization{    public class TokenParameter    {        public const string Issuer = "公子小六";//颁发者                public const string Audience = "公子小六";//接收者                public const string Secret = "1234567812345678";//签名秘钥                public const int AccessExpiration = 30;//AccessToken过期时间（分钟）    }}

6. 创建Token获取接口

创建对应的AuthController/GetToken方法，用于获取Token信息，如下所示：

using DemoJWT.Authorization;using DemoJWT.Models;using Microsoft.AspNetCore.Http;using Microsoft.AspNetCore.Mvc;using System.IdentityModel.Tokens.Jwt; namespace DemoJWT.Controllers{    [Route("api/[controller]/[Action]")]    [ApiController]    public class AuthController : ControllerBase    {        [HttpPost]        public ActionResult GetToken(User user)        {            string token = JwtHelper.GenerateJsonWebToken(user);            return Ok(token);        }    }}

7. 创建测试接口

创建测试接口，用于测试Token身份验证。如下所示：

using DemoJWT.Models;using Microsoft.AspNetCore.Authorization;using Microsoft.AspNetCore.Http;using Microsoft.AspNetCore.Mvc;using System.Security.Claims; namespace DemoJWT.Controllers{    [Authorize]    [Route("api/[controller]/[Action]")]    [ApiController]    public class TestController : ControllerBase    {        [HttpPost]        public ActionResult GetTestInfo()        {            var claimsPrincipal = this.HttpContext.User;            var name = claimsPrincipal.Claims.FirstOrDefault(r => r.Type == ClaimTypes.Name)?.Value;            var role = claimsPrincipal.Claims.FirstOrDefault(r => r.Type == ClaimTypes.Role)?.Value;            var test = new Test()            {                Id = 1,                Name = name,                Role = role,                Author = "公子小六",                Description = "this is a test.",            };            return Ok(test);        }    }}

注意：控制器上方添加Authorize特性，用于进行身份验证。

接口测试

运行程序，看到公开了两个接口，如下所示：

1. 获取Token

运行api/Auth/GetToken接口，输入用户信息，点击Execute，在返回的ResponseBody中，就可以获取接口返回的Token

2. 设置Token

在Swagger上方，点击Authorize，弹出身份验证配置窗口，如下所示：

3. 接口测试

配置好身份认证信息后，调用/api/Test/GetTestInfo接口，获取信息如下：

如果清除掉Token配置，再进行访问/api/Test/GetTestInfo接口，则会返回401未授权信息，如下所示：

以上就是ASP.NET Core Web API之Token验证的全部内容。

董川民