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ASP.NET Core 3.0 一個 jwt 的輕量角色/使用者、單個API控制的授權認證庫

目錄

  • 說明
  • 一、定義角色、API、使用者
  • 二、新增自定義事件
  • 三、注入授權服務和中介軟體
  • 三、如何設定API的授權
  • 四、新增登入頒發 Token
  • 五、部分說明
  • 六、驗證

說明

ASP.NET Core 3.0 一個 jwt 的輕量角色/使用者、單個API控制的授權認證庫

最近得空,重新做一個角色授權庫,而之前做了一個角色授權庫,是利用微軟的預設介面做的,查閱了很多文件,因為理解不夠,所以最終做出了有問題。

之前的舊版本 https://github.com/whuanle/CZGL.Auth/tree/1.0.0

如果要使用微軟的預設介面,我個人認為過於繁雜,而且對於這部分的資料較少。。。

使用預設介面實現授權認證,可以參考我另一篇文章

ASP.NET Core 使用 JWT 自定義角色/策略授權需要實現的介面

得益於大笨熊哥的引導,利用放假時間重新做了一個,利用微軟本身的授權認證,在此基礎上做拓展。特點是使用十分簡便,無需過多配置;因為本身沒有“造輪子”,所以如果需要改造,也十分簡單。

此庫更新到 .Net Core 3.0 了,如果需要在 2.2X 上使用,可以到倉庫下載專案,然後把 Nuget 包換成 2.2 的。

感謝大笨熊哥的指導。

專案倉庫地址 https://github.com/whuanle/CZGL.Auth

一、定義角色、API、使用者

隨便新建一個網站或API專案,例如 MyAuth。

Nuget 裡搜尋 CZGL.Auth,按照 2.0.1 版本,或者使用 Package Manager 命令

Install-Package CZGL.Auth -Version 2.0.1

CZGL.Auth 設計思路是,網站可以存在多個角色、多個使用者、多個API,

一個角色擁有一些 API,可以新增或刪除角色或修改角色所有權訪問的 API;

一個使用者可以同時屬於幾個角色。

第一步要考慮網站的角色、使用者、API設計,

CZGL.Auth 把這些資訊儲存到記憶體中,一個使用者擁有那幾個角色、一個角色具有哪些API的訪問許可權。

角色跟 API 是對應關係,使用者跟角色是多對多關係。

新建一個類 RoleService.cs ,引入 using CZGL.Auth.Services;,RoleService 繼承 ManaRole。

通過以下介面操作角色許可權資訊

        protected bool AddRole(RoleModel role);
        protected bool AddUser(UserModel user);
        protected bool RemoveRole(string roleName);
        protected bool RemoveUser(string userName);

很明顯,新增/移除一個角色,新增/移除一個使用者

假如有 A、B、C 三個角色,
有 /A、/B、/C、/AB、/AC、/BC、/ABC 共7個API,設定許可權

A 可以訪問 A、AB、AC、ABC

B 可以訪問 B、AB、BC、ABC

C 可以訪問 C、AC、BC、ABC

這裡採用模擬資料的方法,不從資料庫裡面載入實際資料。

在 RoleService 裡面增加一個方法

        /// <summary>
        /// 用於載入角色禾API
        /// </summary>
        public void UpdateRole()
        {
            List<RoleModel> roles = new List<RoleModel>
            {
                new RoleModel
                {
                    RoleName="A",
                    Apis=new List<OneApiModel>
                    {
                        new OneApiModel
                        {
                            ApiName="A",
                            ApiUrl="/A"
                        },
                        new OneApiModel
                        {
                            ApiName="AB",
                            ApiUrl="/AB"
                        },
                        new OneApiModel
                        {
                            ApiName="AC",
                            ApiUrl="/AC"
                        },
                        new OneApiModel
                        {
                            ApiName="ABC",
                            ApiUrl="/ABC"
                        }
                    }
                },
                new RoleModel
                {
                    RoleName="B",
                    Apis=new List<OneApiModel>
                    {
                        new OneApiModel
                        {
                            ApiName="B",
                            ApiUrl="/B"
                        },
                        new OneApiModel
                        {
                            ApiName="AB",
                            ApiUrl="/AB"
                        },
                        new OneApiModel
                        {
                            ApiName="BC",
                            ApiUrl="/BC"
                        },
                        new OneApiModel
                        {
                            ApiName="ABC",
                            ApiUrl="/ABC"
                        }
                    }
                },
                new RoleModel
                {
                    RoleName="A",
                    Apis=new List<OneApiModel>
                    {
                        new OneApiModel
                        {
                            ApiName="A",
                            ApiUrl="/A"
                        },
                        new OneApiModel
                        {
                            ApiName="AB",
                            ApiUrl="/AB"
                        },
                        new OneApiModel
                        {
                            ApiName="AC",
                            ApiUrl="/AC"
                        },
                        new OneApiModel
                        {
                            ApiName="ABC",
                            ApiUrl="/ABC"
                        }
                    }
                }
            };
            foreach (var item in roles)
            {
                AddRole(item);
            }

        }

有了角色禾對應的API資訊,就要新增使用者了,

假設有 aa、bb、cc 三個使用者,密碼都是 123456,aa 屬於 A 角色, bb 屬於 B角色...

        public void UpdateUser()
        {
            AddUser(new UserModel { UserName = "aa", BeRoles = new List<string> { "A" } });
            AddUser(new UserModel { UserName = "bb", BeRoles = new List<string> { "B" } });
            AddUser(new UserModel { UserName = "cc", BeRoles = new List<string> { "C" } });
        }

為了能夠把角色和使用者載入進 CZGL.Auth ,你需要在程式啟動時,例如在 Program 裡,使用

            RoleService roleService = new RoleService();
            roleService.UpdateRole();
            roleService.UpdateUser();

二、新增自定義事件

授權是,可能會有各種情況,你可以新增自定義事件記錄下使用者訪問的授權資訊、影響授權結果。

引用 using CZGL.Auth.Interface;

新增一個類 RoleEvents 繼承 IRoleEventsHadner

    public class RoleEvents : IRoleEventsHadner
    {
        public async Task Start(HttpContext httpContext)
        {
            await Task.CompletedTask;
        }
        public void TokenEbnormal(object eventsInfo)
        {
        }
        public void TokenIssued(object eventsInfo)
        {
        }
        public void NoPermissions(object eventsInfo)
        {
        }
        public void Success(object eventsInfo)
        {
        }
        public async Task End(HttpContext httpContext)
        {
            await Task.CompletedTask;
        }
    }

在 CZGL.Auth 開始驗證授權前呼叫 Start,結束時呼叫 End,傳入傳引數是 HttpContext 型別,你可以在裡面新增自定義授權的資訊,在裡面可以影響請求管道。

其他幾個方法含義如下:

TokenEbnormal 客戶端攜帶的 Token 不是有效的 Jwt 令牌,將不能被解析

TokenIssued 令牌解碼後,issuer 或 audience不正確

NoPermissions 無權訪問此 API

在授權認證的各個階段將會呼叫上面的方法。

三、注入授權服務和中介軟體

使用 CZGL.Auth ,你需要注入以下兩個服務

            services.AddRoleService(authOptions);
            services.AddSingleton<IRoleEventsHadner, RoleEvents>();

AddRoleService 是注入授權服務,AddSingleton 注入你的事件。

AddRoleService 需要一個 AuthConfigModel 型別作引數。

你可以這樣配置

            var authOptions = new AuthBuilder()
                .Security("aaaafsfsfdrhdhrejtrjrt", "ASPNETCORE", "ASPNETCORE")
                .Jump("accoun/login", "account/error", false, false)
                .Time(TimeSpan.FromMinutes(20))
                .InfoScheme(new CZGL.Auth.Models.AuthenticateScheme
                {
                    TokenEbnormal = "Login authentication failed!",
                    TokenIssued = "Login authentication failed!",
                    NoPermissions = "Login authentication failed!"
                }).Build();
            services.AddRoleService(authOptions);

            services.AddSingleton<IRoleEventsHadner, RoleEvents>();

Security 配置金鑰相關,引數分別是金鑰字串、頒發者、訂閱者。

Jump 配置授權失敗時,跳轉地址。引數分別是未授權時跳轉、授權無效跳轉,後面兩個 bool 可以設定跳轉或跳轉。

Time 配置 Token 有效期。

InfoScheme 授權失敗提示資訊,例如

上圖的是時間過期的提示訊息,使用者請求API失敗時返回 401 狀態碼,Header 會攜帶提示訊息,CZGL.Auth 裡面設定了三種情況下,自定義頭部:

TokenEbnormal 客戶端攜帶的 Token 不是有效的 Jwt 令牌,將不能被解析

TokenIssued 令牌解碼後,issuer 或 audience不正確

NoPermissions 無權訪問此 API

新增三個中介軟體

            app.UseAuthentication();
            app.UseAuthorization();
            app.UseMiddleware<RoleMiddleware>();

app.UseAuthorization();是微軟授權認證的中介軟體,CZGL.Auth 會先讓,預設的驗證管道過濾一些無效請求和認證資訊,再由 CZGL.Auth 來校驗授權。

三、如何設定API的授權

很簡單,CZGL.Auth 的認證授權,你只需在 Controller 或 Action上 新增 [Authorize]

CZGL.Auth 只會對使用了 [Authorize] 特性的 Controller 或 Action 生效。

如果一個 Controller 已經設定了 [Authorize] ,但是你想裡面的 Action 跳過授權認證,則使用 [AllowAnonymous] 修飾 Action。

使用方法跟微軟的預設的完全一致。這樣無需過多配置。

如果你想另外定義一個特性用來另外設定 授權的話,可以到我的倉庫提 Issue 或者直接聯絡我微信。

新增一個 APIController ,

    [Authorize]
    [Route("api/[controller]")]
    [ApiController]
    public class TestController : ControllerBase
    {

        [HttpGet("/A")]
        public JsonResult A()
        {
            return new JsonResult(new { Code = 200, Message = "Success!" });
        }

        [HttpGet("/B")]
        public JsonResult B()
        {
            return new JsonResult(new { Code = 200, Message = "Success!" });
        }

        [HttpGet("/C")]
        public JsonResult C()
        {
            return new JsonResult(new { Code = 200, Message = "Success!" });
        }
        [HttpGet("/AB")]
        public JsonResult AB()
        {
            return new JsonResult(new { Code = 200, Message = "Success!" });
        }
        [HttpGet("/BC")]
        public JsonResult BC()
        {
            return new JsonResult(new { Code = 200, Message = "Success!" });
        }
        [HttpGet("/AC")]
        public JsonResult AC()
        {
            return new JsonResult(new { Code = 200, Message = "Success!" });
        }

        [HttpGet("/ABC")]
        public JsonResult ABC()
        {
            return new JsonResult(new { claims = User.Claims });
        }


        /// <summary>
        /// 任何人都不能訪問
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        [HttpGet("D")]
        public JsonResult D()
        {
            return new JsonResult(new { Code = 200, Message = "Success!" });
        }

        [HttpGet("error")]
        public JsonResult Denied()
        {
            return new JsonResult(
                new
                {
                    Code = 0,
                    Message = "訪問失敗!",
                    Data = "此賬號無權訪問!"
                });
        }
    }

四、新增登入頒發 Token

新增一個 AccountController.cs 用來頒發登入、 Token。

    [Route("api/[controller]")]
    [ApiController]
    public class AccountController : ControllerBase
    {
        [HttpPost("/Login")]
        public async Task<JsonResult> Login([FromQuery]string username, string password, string rolename)
        {
            // 使用者名稱密碼是否正確
            if (string.IsNullOrWhiteSpace(username) || string.IsNullOrWhiteSpace(password) || string.IsNullOrWhiteSpace(rolename))
            {
                return new JsonResult(new 
                {
                    Code = 0,
                    Message = "尼瑪,上傳什麼垃圾資訊",
                });
            }

            if(!((username=="aa"||username=="bb"||username=="cc")&&password=="123456"))
            {
                return new JsonResult(new
                {
                    Code = 0,
                    Message = "賬號或密碼錯誤",
                });
            }

            // 你自己定義的角色/使用者資訊服務
            RoleService roleService = new RoleService();

            // 檢驗使用者是否屬於此角色
            var role = roleService.IsUserToRole(username,rolename);

            // CZGL.Auth 中一個用於加密解密的類
            EncryptionHash hash = new EncryptionHash();

            // 設定使用者標識
            var userClaims = hash.BuildClaims(username, rolename);

            //// 自定義構建配置使用者標識
            /// 自定義的話,至少包含如下標識
            //var userClaims = new Claim[]
            //{
            //new Claim(ClaimTypes.Name, userName),
            //    new Claim(ClaimTypes.Role, roleName),
            //    new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Aud, Audience),
            //    new Claim(ClaimTypes.Expiration, TimeSpan.TotalSeconds.ToString()),
            //    new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Iat, new DateTimeOffset(DateTime.Now).ToUnixTimeSeconds().ToString())
            //};
            /*
            iss (issuer):簽發人
            exp (expiration time):過期時間
            sub (subject):主題
            aud (audience):受眾
            nbf (Not Before):生效時間
            iat (Issued At):簽發時間
            jti (JWT ID):編號
            */

            // 方法一,直接頒發 Token
            ResponseToken token = hash.BuildToken(userClaims);


            //方法二,拆分多步,頒發 token,方便除錯
            //var identity = hash.GetIdentity(userClaims);
            //var jwt = hash.BuildJwtToken(userClaims);
            //var token = hash.BuildJwtResponseToken(jwt);

            return new JsonResult(token);
        }
    }

五、部分說明

注入 Jwt 服務、頒發 Token

CZGL.Auth 把使用 jwt 的服務和頒發 Token 的程式碼封裝好了,這個庫不是在“造輪子”,所以實際上你可以很輕鬆的把這部分的程式碼抽出來,另外設計。

這部分的程式碼所在位置 RoleServiceExtension.cs 、EncryptionHash.cs。

授權中介軟體

            app.UseAuthentication();
            app.UseAuthorization();
            app.UseMiddleware<RoleMiddleware>();

我的寫法是利用 ASP.NET Core 的 jwt 完成基礎的認證授權,然後在下一個管道中實現拓展的認證。但是本身的認證是在 app.UseAuthorization(); 做了拓展,所以使用 CZGL.Auth,只需要按照平常 jwt 的方式去使用,只是加了一個 RoleMiddleware 中介軟體。

CZGL.Auth 只是我受到新思路啟發臨時寫出來的。。。最好不要由於生產,去 github 庫把專案下載下來,按照自己應用場景改一下~。

六、驗證

先使用 aa 使用者登入,登入時選擇 A 角色。

因為 A 使用者只能訪問 “帶有 A ” 的API, "/A"、"/AB" 等,所以我們可以試試。

繼續用這個 Token 訪問一下 "/B"

可以繼續嘗試新增 API 或者使用其他使用者登入,訪問不同的 API。

由於別人對前端不熟,所以就不寫帶頁面的示例了~。

可以用 Postman 就行測試。

什麼示例的 專案可以到倉庫裡下載,名稱是 MyAuth。

一般上,使用者許可權、角色許可權資訊是儲存在資料庫裡面的,另一個示例是 CZGL.Auth.Sample2。

這個庫只是較為粗略的授權認證,與更豐富的需求請自行下載原始碼修改~

有問題要討論,可以在俱樂部裡面找到我。

深圳、廣州、長沙、上海的群等我都在,嘿嘿嘿,嘿嘿