怎么在.NetCore中利用JWT进行授权-创新互联
怎么在.Net Core中利用JWT进行授权?很多新手对此不是很清楚,为了帮助大家解决这个难题,下面小编将为大家详细讲解,有这方面需求的人可以来学习下,希望你能有所收获。
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JSON Web令牌(JWT)是一个开放标准(RFC 7519),它定义了一种紧凑且自包含的方式,用于在各方之间安全地传输信息作为JSON对象。由于此信息是经过数字签名的,因此可以被验证和信任。可以使用秘密(使用HMAC算法)或使用RSA或ECDSA的公钥/私钥对对JWT进行签名。
尽管可以对JWT进行加密以提供双方之间的保密性,但我们将重点关注已签名的令牌。签名的令牌可以验证其中包含的声明的完整性,而加密的令牌则将这些声明隐藏在其他方的面前。当使用公钥/私钥对对令牌进行签名时,签名还证明只有持有私钥的一方才是对其进行签名的一方。由于缺乏安全性,所以不能把如密码等敏感信息放在令牌中。
什么时候应该使用JWT?
以下是JSON Web令牌有用的一些情况:
授权:这是使用JWT的最常见方案。一旦用户登录,每个后续请求将包括JWT,从而允许用户访问该令牌允许的路由,服务和资源。单一登录是当今广泛使用JWT的一项功能,因为它的开销很小并且可以在不同的域中轻松使用。
信息交换:JSON Web令牌是在各方之间安全传输信息的好方法。因为可以对JWT进行签名(例如,使用公钥/私钥对),所以您可以确定发件人是他们所说的人。此外,由于签名是使用标头和有效负载计算的,因此您还可以验证内容是否未被篡改。
JWT结构是什么?
JSON Web令牌以紧凑的形式由三部分组成,这些部分由点(.)分隔,分别是:
标头
有效载荷
签名
因此,JWT通常如下所示。
xxxxx.yyyyy.zzzzz
标头:通常由两部分组成,令牌类型和使用的签名算法。
{ "alg": "HS256", "typ": "JWT" }
有效载荷:有三种说明类型,预定义声明、公共声明和私有声明。声明名称仅是三个字符,因为JWT是紧凑的
预定义声明:包括iss(发出者), exp(到期时间), sub(主题), aud(受众)等,是推荐的但是不是强制的可以没有。
公共声明:公共声明,这个部分可以随便定义,但是要注意和 IANA JSON Web Token 冲突。
私有声明:这个部分是共享被认定信息中自定义部分。
签名:要创建签名部分,您必须获取编码的标头,编码的有效负载,机密,标头中指定的算法,并对其进行签名。
例如,如果要使用HMAC SHA256算法,则将通过以下方式创建签名:
HMACSHA256( base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload), secret)
签名用于验证消息在此过程中没有更改,并且对于使用私钥进行签名的令牌,它还可以验证JWT的发送者是它所说的真实身份。
组合在一起如下为输出是三个由点分隔的Base64-URL字符串:
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9. eyJpc3MiOiJodHRwOi8vbG9jYWxob3N0OjUyMDAiLCJhdWQiOlsiYXBpIiwiYXBpIl0sIkd1aWQiOiIzM2NhZmJkNS1jZWEyLTRjOWMtYWZlYS01MDYyZjM3YWUyOTAiLCJodHRwOi8vc2NoZW1hcy5taWNyb3NvZnQuY29tL3dzLzIwMDgvMDYvaWRlbnRpdHkvY2xhaW1zL3JvbGUiOlsic3lzdGVtIiwiYWRtaW4iXSwiZXhwIjoxNjA2NjU2NjI0fQ. JvDHuowbOnWiyxMIFc9gG5rw1LSSc0xx68L31oRfxS0
如何使用JWT
每当用户想要访问受保护的路由或资源时,用户代理都应发送JWT,通常使用承载模式在Authorization标头中发送JWT 。标头的内容应如下所示:
Authorization: Bearer
在某些情况下,这可以是无状态授权机制。服务器的受保护路由将在Authorization标头中检查有效的JWT ,如果存在,则将允许用户访问受保护的资源。如果JWT包含必要的数据,则可以减少查询数据库中某些操作的需求,尽管这种情况并非总是如此。
如果令牌是在Authorization标头中发送的,则跨域资源共享(CORS)不会成为问题,因为它不使用cookie。
下图显示了如何获取JWT并将其用于访问API或资源:
应用程序或客户端向授权服务器请求授权。这是通过不同的授权流程之一执行的。例如,典型的符合OpenID Connect的Web应用程序将/oauth/authorize使用授权代码流通过端点。
授予授权后,授权服务器会将访问令牌返回给应用程序。
该应用程序使用访问令牌来访问受保护的资源(例如API)。
请注意,使用签名的令牌,令牌中包含的所有信息都会暴露给用户或其他方,即使他们无法更改它。这意味着您不应将机密信息放入令牌中。
.net core的JWT验证授权
我们直接新建一个.net core webapi的项目,我这里版本是3.1的
1. 先使用nuget安装:Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer。注意版本和.net core版本的兼容。net5的支持5.0.0+的版本,否则就用对应可以用的低版本吧。
2. 在appsettings.json配置文件中写好我们的 JWT 的配置参数如下:
"Jwt": { "Secret": "your-256-bit-secret", "Iss": "https://localhost:44355", "Aud": "api" }
3. 在Startup.cs的ConfigureServices方法中添加授权认证如下:
var jwtConfig = Configuration.GetSection("Jwt"); //生成密钥 var symmetricKeyAsBase64 = jwtConfig.GetValue("Secret"); var keyByteArray = Encoding.ASCII.GetBytes(symmetricKeyAsBase64); var signingKey = new SymmetricSecurityKey(keyByteArray); //认证参数 services.AddAuthentication("Bearer") .AddJwtBearer(o => { o.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters { ValidateIssuerSigningKey = true,//是否验证签名,不验证的画可以篡改数据,不安全 IssuerSigningKey = signingKey,//解密的密钥 ValidateIssuer = true,//是否验证发行人,就是验证载荷中的Iss是否对应ValidIssuer参数 ValidIssuer = jwtConfig.GetValue ("Iss"),//发行人 ValidateAudience = true,//是否验证订阅人,就是验证载荷中的Aud是否对应ValidAudience参数 ValidAudience = jwtConfig.GetValue ("Aud"),//订阅人 ValidateLifetime = true,//是否验证过期时间,过期了就拒绝访问 ClockSkew = TimeSpan.Zero,//这个是缓冲过期时间,也就是说,即使我们配置了过期时间,这里也要考虑进去,过期时间+缓冲,默认好像是7分钟,你可以直接设置为0 RequireExpirationTime = true, }; });
在Configure方法中添加 app.UseAuthentication() 和 app.UseAuthorization() 注意位置需要放置的位置:
public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env) { if (env.IsDevelopment()){app.UseDeveloperExceptionPage();} app.UseHttpsRedirection(); app.UseRouting(); app.UseAuthentication(); app.UseAuthorization(); app.UseEndpoints(endpoints =>{ endpoints.MapControllers();}); }
4. 生成jwt令牌,在默认生成的控制器 WeatherForecastController 中添加如下生成令牌的方法:
[HttpPost] public IActionResult Authenticate() { var jwtConfig = Configuration.GetSection("Jwt"); //秘钥,就是标头,这里用Hmacsha256算法,需要256bit的密钥 var securityKey = new SigningCredentials(new SymmetricSecurityKey(Encoding.ASCII.GetBytes(jwtConfig.GetValue("Secret"))), SecurityAlgorithms.HmacSha256); //Claim,JwtRegisteredClaimNames中预定义了好多种默认的参数名,也可以像下面的Guid一样自己定义键名. //ClaimTypes也预定义了好多类型如role、email、name。Role用于赋予权限,不同的角色可以访问不同的接口 //相当于有效载荷 var claims = new Claim[] { new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Iss,jwtConfig.GetValue ("Iss")), new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Aud,jwtConfig.GetValue ("Aud")), new Claim("Guid",Guid.NewGuid().ToString("D")), new Claim(ClaimTypes.Role,"system"), new Claim(ClaimTypes.Role,"admin"), }; SecurityToken securityToken = new JwtSecurityToken( signingCredentials: securityKey, expires: DateTime.Now.AddMinutes(2),//过期时间 claims: claims ); //生成jwt令牌 return Content(new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(securityToken)); }
5. 使用jwt控制接口的访问,我们在一个接口上添加一个特性 [Authorize(Roles ="admin")],表示需要有admin这个角色的jwt令牌才能访问,没有roles参数的话表示只要是可用的令牌就可以访问,多个role角色可以叠加多个特性:
[HttpGet] [Authorize(Roles = "admin")] [Authorize(Roles = "system")] public IEnumerableGet() { var rng = new Random(); return Enumerable.Range(1, 5).Select(index => new WeatherForecast { Date = DateTime.Now.AddDays(index), TemperatureC = rng.Next(-20, 55), Summary = Summaries[rng.Next(Summaries.Length)] }) .ToArray(); }
6.测试,然后我们用postman就可以测试了,可以看到非常成功有数据。
进阶
认证的时候可以添加事件,如下面的认证失败事件、接收参数事件可以获取url上的参数作为令牌而不是通过http的请求头的Authorization。
services.AddAuthentication("Bearer") .AddJwtBearer(o => { o.Events = new JwtBearerEvents() { OnMessageReceived = context => { context.Token = context.Request.Query["access_token"]; return Task.CompletedTask; }, OnAuthenticationFailed = context => { // 如果过期,则把<是否过期>添加到,返回头信息中 if (context.Exception.GetType() == typeof(SecurityTokenExpiredException)) { context.Response.Headers.Add("Token-Expired", "true"); } return Task.CompletedTask; } }; });
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