C#技术栈入门到精通系列19——鉴权授权IdentityServer JWT
2022/4/9 22:19:30
本文主要是介绍C#技术栈入门到精通系列19——鉴权授权IdentityServer JWT，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！
阅读目录
1、介绍
2、对比session登录
3、应用案例
3.1、启用无状态登录系统
3.2、使用token访问受保护的action
3.3、给用户添加角色和权限
3.4、完成注册过程
3.5、完成登录过程
3.6、自定义用户模型，添加初始化数据
4、参考
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案例代码下载
1、介绍
IdentityServer JWT是一套鉴权授权开源组件，授权是允许你做什么？即授予权力，鉴权是在程序执行过程中确认你是谁？被允许做什么？IdentityServer JWT遵循JWT（JSON Web Token）这个开放标准。JWT它定义了一种紧凑独立的方式，可以将各方之间的信息作为JSON对象进行安全传输。该信息可以验证和信任，因为是经过数字签名的。JWT由头部Header、有效载荷Payload和签名Signature三部分构成。各个部分见用“.”隔开，可以在网站 https://jwt.io/ 进行详细的跟踪测试。
头部Header由typ和alg两部分构成，typ表示token的类型，这里固定为JWT，alg表示使用hash算法，例如HMAC SHA256或者RSA。例如编码前Header“{"alg":"HS256","typ":"JWT"}”，编码后“eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9”。
有效载荷Payload作用①存储需要传递的信息，如用户ID、用户名等，②存储元素据，如过期时间、发布人等，③与Header不同，Payload可以加密。例如编码前“{"userId":"BigBox777"}”，base64编码后“eyJ1c2VySWQiOiJCaWdCb3g3NzcifQ==”，base64Url编码后“eyJ1c2VySWQiOiJCaWdCb3g3NzcifQ”。
签名Signature作用对Header和Payload部分进行签名，保证Token在传输的过程中没有被篡改或者损坏，Signature算法：Signature=HMACSHA256（base64UrlEncode（header）+“.”+base64UrlEncode（payload），secret）。
最后我们来看一看JWT标准所定义常用有效载荷字段：
- iss：该 jwt 的签发者
- sub：该 jwt 所面向的用户
- aud：接收该 jwt 的一方
- nbf：定义在什么时间之前该jwt是不可用的
- iat(issued at签发)：jwt的签发时间，是一个 unix 时间戳
- exp(expires过期)：jwt的过期时长，一个时间长度单位ms
- jti：jwt的唯一标识，主要用作一次性token，避免重放攻击
2、对比session登录
除了JWT之外还有一种鉴权授权方式session，这是一种有状态的登录方式，而JWT是无状态登录，常用来做单点登录系统（开源免费有OpenAM、OpenIDM、OpenDJ，企业付费有ForgeRock、Microsoft AM），下面看一下两种方式原理对比。
Session对比JWT优势
1：相比JWT，服务器可以主动清除session，可以管理授权有效期。
2：session保存在服务器端，相对比较安全，JWT保存在客户端不安全，可以使用HTTPS传输解决。
3：结合Cookie使用，较为灵活，兼容性好。
Session对比JWT劣势
1：Cookie+session在跨域场景表现得并不太好，Cookie跨域不好。
2：如果是分布式部署，需要做多机共享session机制，额外资源投入。
3：基于Cookie的机制很容易被CSRF（跨站请求伪造攻击）。
4：查询session信息可能有数据库查询操作，额外的资源投入。
相关概念
1：session主要存放在服务器，相对安全。
2：Cookie主要存放在客户端，不是很安全。
3：sessionStorage仅在当前会话下有效，关闭页面或浏览器后被清除。
4：localStorage除非被清除，否则被永久保存。
3、应用案例
此案例使用一个NET5创建的ASP.NET Core MVC项目上做演示，先创建一个项目。
3.1、启用无状态登录系统
第一步：在项目文件夹 Controllers 下创建一个控制器 AuthenticateController 。
第二步：给这个控制器加上登录的Action Login ，分别加上Post请求特性 [HttpPost] 和允许匿名访问特性 [AllowAnonymous] //允许匿名访问 ，
第三步：在项目文件夹 Models 下创建登录数据DTO LoginDto.cs 。
1 using System;
2 using System.Collections.Generic;
3 using System.Linq;
4 using System.Threading.Tasks;
5
6 namespace Demo19_IdentityServerJWT.Models
7 {
8 public class LoginDto
9 {
10 public string Username { get; set; }
11 public string Password { get; set; }
12 }
13 }
LoginDto.cs
第四步：给项目安装JWT框架 Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer v5.0.15 ，这里需要主要NET6使用的是v6.0.0以上的框架。
第五步：在 Login Action中完成创建jwt，并响应客户端200 OK，并返回jwt（注意密码有最小长度要求，太短会报IDX10653异常），完整的 AuthenticateController.cs 代码如下。
1 using Demo19_IdentityServerJWT.Models;
2 using Microsoft.AspNetCore.Authorization;
3 using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
4 using Microsoft.IdentityModel.Tokens;
5 using System;
6 using System.Collections.Generic;
7 using System.IdentityModel.Tokens.Jwt;
8 using System.Linq;
9 using System.Security.Claims;
10 using System.Text;
11 using System.Threading.Tasks;
12
13 namespace Demo19_IdentityServerJWT.Controllers
14 {
15 public class AuthenticateController : Controller
16 {
17 private readonly string _secretKey = "jwtTestsMiMa777888999";//jwt加密用的密码
18 [AllowAnonymous] //允许匿名访问
19 [HttpPost]
20 public IActionResult Login([FromBody]LoginDto loginDto)
21 {
22 //1、验证用户名和密码
23 //2、创建jwt（header、payload、signiture）
24 //2.1、创建header
25 var signingAlgorithm = SecurityAlgorithms.HmacSha256;//存储使用算法
26 //2.2、创建payload
27 var claims = new Claim[]
28 {
29 new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Sub,"BigBox777") //自定义数据部分,这里使用JWT标准定义的Sub表示该 jwt 所面向的用户
30 };
31 //2.3、创建signiture
32 var secretByte = Encoding.UTF8.GetBytes(_secretKey);
33 var signingKey = new SymmetricSecurityKey(secretByte);//对密码进行加密
34 var signingCredentials = new SigningCredentials(signingKey, signingAlgorithm); //验证加密后的私钥
35 //2.4、创建jwt
36 var token = new JwtSecurityToken(
37 issuer: "donesoft.cn",//谁发布的
38 audience: "donesoft.cn",//发布给谁用
39 claims,//payload数据
40 notBefore:DateTime.UtcNow,//发布时间
41 expires:DateTime.UtcNow.AddMinutes(10),//有效期10分钟
42 signingCredentials //数字签名
43 );
44 var tokenString = new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(token);//转成字符串token
45 //3、返回200 OK，回传jwt
46 return Ok(tokenString);
47 }
48 }
49 }
AuthenticateController.cs
第六步：使用测试工具Postman来发起请求，测试一下是否正常运行。
第七步：复制返货的jwt到网站 https://jwt.io/ ，并输入密码进行验证。
3.2、使用token访问受保护的action
要使用token访问受保护的action，就需要先做系统级的jwt配置，看下面操作。
第一步：由于很多地方需要共用jwt密码，发布者这些信息，我们先把这部分放到配置文件 appsettings.json 里。
1 {
2 "Logging": {
3 "LogLevel": {
4 "Default": "Information",
5 "Microsoft": "Warning",
6 "Microsoft.Hosting.Lifetime": "Information"
7 }
8 },
9 "AllowedHosts": "*",
10 "Authentication": {
11 "secretKey": "jwtTestsMiMa777888999", //jwt密码
12 "issuer": "donesoft.cn", //发布者
13 "audience": "donesoft.cn" //发布给谁用
14 }
15 }
appsettings.json
第二步：更新项目文件夹 Controllers 下创建一个控制器 AuthenticateController.cs文件，加入对配置文件的依赖注入。
1 using Demo19_IdentityServerJWT.Models;
2 using Microsoft.AspNetCore.Authorization;
3 using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
4 using Microsoft.Extensions.Configuration;
5 using Microsoft.IdentityModel.Tokens;
6 using System;
7 using System.Collections.Generic;
8 using System.IdentityModel.Tokens.Jwt;
9 using System.Linq;
10 using System.Security.Claims;
11 using System.Text;
12 using System.Threading.Tasks;
13
14 namespace Demo19_IdentityServerJWT.Controllers
15 {
16 public class AuthenticateController : Controller
17 {
18 private readonly IConfiguration _configuration;//配置文件
19 public AuthenticateController(IConfiguration configuration)
20 {
21 _configuration = configuration;
22 }
23
24 [AllowAnonymous] //允许匿名访问
25 [HttpPost]
26 public IActionResult Login([FromBody]LoginDto loginDto)
27 {
28 //1、验证用户名和密码
29 //2、创建jwt（header、payload、signiture）
30 //2.1、创建header
31 var signingAlgorithm = SecurityAlgorithms.HmacSha256;//存储使用算法
32 //2.2、创建payload
33 var claims = new Claim[]
34 {
35 new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Sub,"BigBox777") //自定义数据部分,这里使用JWT标准定义的Sub表示该 jwt 所面向的用户
36 };
37 //2.3、创建signiture
38 var secretByte = Encoding.UTF8.GetBytes(_configuration["Authentication:secretKey"]);
39 var signingKey = new SymmetricSecurityKey(secretByte);//对密码进行加密
40 var signingCredentials = new SigningCredentials(signingKey, signingAlgorithm); //验证加密后的私钥
41 //2.4、创建jwt
42 var token = new JwtSecurityToken(
43 issuer: _configuration["Authentication:issuer"],//谁发布的
44 audience: _configuration["Authentication:audience"],//发布给谁用
45 claims,//payload数据
46 notBefore:DateTime.UtcNow,//发布时间
47 expires:DateTime.UtcNow.AddMinutes(10),//有效期10分钟
48 signingCredentials //数字签名
49 );
50 var tokenString = new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(token);//转成字符串token
51 //3、返回200 OK，回传jwt
52 return Ok(tokenString);
53 }
54 }
55 }
AuthenticateController.cs
第三步：在项目Startup.cs文件下的 public void ConfigureServices(IServiceCollection services) 方法内注册jwt服务。
1 public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
2 {
3 services.AddAuthentication(JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme).//使用jwtBearer注册身份认真服务
4 AddJwtBearer(options =>//配置jwtBearer
5 {
6 var secretByte = Encoding.UTF8.GetBytes(Configuration["Authentication:secretKey"]);
7 options.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters()
8 {
9 //只有配置的发布者donesoft.cn才会被接受
10 ValidateIssuer = true,
11 ValidIssuer = Configuration["Authentication:issuer"],
12 //只有配置的使用者donesoft.cn才会被接受
13 ValidateAudience = true,
14 ValidAudience = Configuration["Authentication:audience"],
15 //验证token是否过期
16 ValidateLifetime=true,
17 //对密码进行加密
18 IssuerSigningKey=new SymmetricSecurityKey(secretByte)
19 };
20 });
21 services.AddControllersWithViews();
22 }
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
第四步：在项目Startup.cs文件下的 public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env) 方法内配置授权鉴权中间件，需要特别注意中间件顺序。
1 public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
2 {
3 if (env.IsDevelopment())
4 {
5 app.UseDeveloperExceptionPage();
6 }
7 else
8 {
9 app.UseExceptionHandler("/Home/Error");
10 }
11 app.UseStaticFiles();
12 //使用路由,访问去哪里?
13 app.UseRouting();
14 //验证中间件,你有什么权限?
15 app.UseAuthentication();
16 //授权中间件,你可以干什么?
17 app.UseAuthorization();
18
19 app.UseEndpoints(endpoints =>
20 {
21 endpoints.MapControllerRoute(
22 name: "default",
23 pattern: "{controller=Home}/{action=Index}/{id?}");
24 });
25 }
public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
第五步：文件夹 Controllers 下创建一个控制器 BookController.cs 文件，再创建一个POST的Action CreateNewBook 用来测试业务逻辑。
1 using Demo19_IdentityServerJWT.Models;
2 using Microsoft.AspNetCore.Authorization;
3 using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
4 using System;
5 using System.Collections.Generic;
6 using System.Linq;
7 using System.Threading.Tasks;
8
9 namespace Demo19_IdentityServerJWT.Controllers
10 {
11 public class BookController : Controller
12 {
13 [HttpPost]
14 [Authorize]
15 public IActionResult CreateNewBook([FromBody]BookDto bookDto)
16 {
17 return Ok($"{bookDto.BookName}:创建成功!");
18 }
19 }
20 }
BookController.cs
1 using System;
2 using System.Collections.Generic;
3 using System.Linq;
4 using System.Threading.Tasks;
5
6 namespace Demo19_IdentityServerJWT.Models
7 {
8 public class BookDto
9 {
10 public string BookName { get; set; }
11 public decimal UnitPrice { get; set; }//单价
12 }
13 }
Models下DTO数据BookDto.cs
第六步：使用Postman测试一下在没有登录的时候，访问返回401 Unauthorized（没有授权）。
第七步：我们在Postman请求的头Header里加入登录返回的token，注意添加的字段为 Authorization ，对应值为 bearer +登录返回的token，这里要严格注意大小写格式和bearer和token之间有空格。
第八步：以上就完成了使用token访问授权的action，下一节我们来介绍一下对角色和权限的管理。
3.3、给用户添加角色和权限
在.NET中基于Claims的身份认证体系（JWT只是Claim的其中一种认证方式），需要用一个类 Claim ①用来表示资源的所有权，例如：说明用户的角色，表示用户所具有的权限。②最小不可分割单位，可以自由组合使用的灵活度相当高。
第一步：更新项目文件夹 Controllers 下控制器 AuthenticateController.cs 文件，给jwt中加入角色信息，关键代码 new Claim(ClaimTypes.Role,"Admin") 。
1 using Demo19_IdentityServerJWT.Models;
2 using Microsoft.AspNetCore.Authorization;
3 using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
4 using Microsoft.Extensions.Configuration;
5 using Microsoft.IdentityModel.Tokens;
6 using System;
7 using System.Collections.Generic;
8 using System.IdentityModel.Tokens.Jwt;
9 using System.Linq;
10 using System.Security.Claims;
11 using System.Text;
12 using System.Threading.Tasks;
13
14 namespace Demo19_IdentityServerJWT.Controllers
15 {
16 public class AuthenticateController : Controller
17 {
18 private readonly IConfiguration _configuration;//配置文件
19 public AuthenticateController(IConfiguration configuration)
20 {
21 _configuration = configuration;
22 }
23
24 [AllowAnonymous] //允许匿名访问
25 [HttpPost]
26 public IActionResult Login([FromBody]LoginDto loginDto)
27 {
28 //1、验证用户名和密码
29 //2、创建jwt（header、payload、signiture）
30 //2.1、创建header
31 var signingAlgorithm = SecurityAlgorithms.HmacSha256;//存储使用算法
32 //2.2、创建payload
33 var claims = new Claim[]
34 {
35 new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Sub,"BigBox777"), //自定义数据部分,这里使用JWT标准定义的Sub表示该 jwt 所面向的用户
36 new Claim(ClaimTypes.Role,"Admin") //加入角色认证信息
37 };
38 //2.3、创建signiture
39 var secretByte = Encoding.UTF8.GetBytes(_configuration["Authentication:secretKey"]);
40 var signingKey = new SymmetricSecurityKey(secretByte);//对密码进行加密
41 var signingCredentials = new SigningCredentials(signingKey, signingAlgorithm); //验证加密后的私钥
42 //2.4、创建jwt
43 var token = new JwtSecurityToken(
44 issuer: _configuration["Authentication:issuer"],//谁发布的
45 audience: _configuration["Authentication:audience"],//发布给谁用
46 claims,//payload数据
47 notBefore:DateTime.UtcNow,//发布时间
48 expires:DateTime.UtcNow.AddMinutes(10),//有效期10分钟
49 signingCredentials //数字签名
50 );
51 var tokenString = new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(token);//转成字符串token
52 //3、返回200 OK，回传jwt
53 return Ok(tokenString);
54 }
55 }
56 }
AuthenticateController.cs
第二步：更新文件夹 Controllers 下控制器 BookController.cs 文件，指定访问action的角色名称，关键代码 [Authorize(Roles = "Admin")] 。
1 using Demo19_IdentityServerJWT.Models;
2 using Microsoft.AspNetCore.Authorization;
3 using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
4 using System;
5 using System.Collections.Generic;
6 using System.Linq;
7 using System.Threading.Tasks;
8
9 namespace Demo19_IdentityServerJWT.Controllers
10 {
11 public class BookController : Controller
12 {
13 [HttpPost]
14 [Authorize(Roles = "Admin")]
15 public IActionResult CreateNewBook([FromBody]BookDto bookDto)
16 {
17 return Created("donesoft.cn",bookDto);
18 }
19 }
20 }
BookController.cs
第三步：完成以上就完成了角色和权限功能。
3.4、完成注册过程
这节来完成注册过程，注册需要用到数据库，这里用到了EFCore，跟着下面一起操作吧。
第一步：nuget安装 Microsoft.AspNetCore.Identity.EntityFrameworkCore v5.0.15 。
第二步：项目下创建Database文件夹，在创建一个数据库上下文AppDbContext.cs来管理数据库数据。
1 using Demo19_IdentityServerJWT.Models;
2 using Microsoft.AspNetCore.Identity;
3 using Microsoft.AspNetCore.Identity.EntityFrameworkCore;
4 using Microsoft.EntityFrameworkCore;
5 using System;
6 using System.Collections.Generic;
7 using System.Linq;
8 using System.Threading.Tasks;
9
10 namespace Demo19_IdentityServerJWT.Database
11 {
12 public class AppDbContext : IdentityDbContext<IdentityUser>
13 {
14 public AppDbContext(DbContextOptions<AppDbContext> options) : base(options)
15 {
16 }
17 public DbSet<BookDto> BookDtos { get; set; }
18 }
19 }
AppDbContext.cs
1 using System;
2 using System.Collections.Generic;
3 using System.ComponentModel.DataAnnotations;
4 using System.ComponentModel.DataAnnotations.Schema;
5 using System.Linq;
6 using System.Threading.Tasks;
7
8 namespace Demo19_IdentityServerJWT.Models
9 {
10 public class BookDto
11 {
12 [Key]
13 public int Id { get; set; }
14 [Required]
15 [MaxLength(100)]
16 public string BookName { get; set; }
17 [Required]
18 [Column(TypeName = "decimal(18, 2)")]
19 public decimal UnitPrice { get; set; }//单价
20 [Range(0.0, 1.0)]
21 public double? DiscountPresent { get; set; }//折扣
22 public DateTime CreateTime { get; set; }
23 public DateTime? UpdateTime { get; set; }
24 }
25 }
BookDto.cs
第三步：更新项目下文件Startup.cs里 public void ConfigureServices(IServiceCollection services) 方法里代码，注册身份认证服务框架依赖，关键代码 services.AddIdentity<IdentityUser, IdentityRole>().AddEntityFrameworkStores<AppDbContext>();//注册身份认证服务框架依赖 。
1 using Demo19_IdentityServerJWT.Database;
2 using Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer;
3 using Microsoft.AspNetCore.Builder;
4 using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
5 using Microsoft.AspNetCore.Identity;
6 using Microsoft.Extensions.Configuration;
7 using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
8 using Microsoft.Extensions.Hosting;
9 using Microsoft.IdentityModel.Tokens;
10 using System;
11 using System.Collections.Generic;
12 using System.Linq;
13 using System.Text;
14 using System.Threading.Tasks;
15
16 namespace Demo19_IdentityServerJWT
17 {
18 public class Startup
19 {
20 public Startup(IConfiguration configuration)
21 {
22 Configuration = configuration;
23 }
24
25 public IConfiguration Configuration { get; }
26
27 // This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container.
28 public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
29 {
30 services.AddIdentity<IdentityUser, IdentityRole>().AddEntityFrameworkStores<AppDbContext>();//注册身份认证服务框架依赖
31 services.AddAuthentication(JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme).//使用jwtBearer注册身份认真服务
32 AddJwtBearer(options =>//配置jwtBearer
33 {
34 var secretByte = Encoding.UTF8.GetBytes(Configuration["Authentication:secretKey"]);
35 options.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters()
36 {
37 //只有配置的发布者donesoft.cn才会被接受
38 ValidateIssuer = true,
39 ValidIssuer = Configuration["Authentication:issuer"],
40 //只有配置的使用者donesoft.cn才会被接受
41 ValidateAudience = true,
42 ValidAudience = Configuration["Authentication:audience"],
43 //验证token是否过期
44 ValidateLifetime=true,
45 //对密码进行加密
46 IssuerSigningKey=new SymmetricSecurityKey(secretByte)
47 };
48 });
49 services.AddControllersWithViews();
50 }
51
52 // This method gets called by the runtime. Use this method to configure the HTTP request pipeline.
53 public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
54 {
55 if (env.IsDevelopment())
56 {
57 app.UseDeveloperExceptionPage();
58 }
59 else
60 {
61 app.UseExceptionHandler("/Home/Error");
62 }
63 app.UseStaticFiles();
64 //使用路由,访问去哪里?
65 app.UseRouting();
66 //验证中间件,你有什么权限?
67 app.UseAuthentication();
68 //授权中间件,你可以干什么?
69 app.UseAuthorization();
70
71 app.UseEndpoints(endpoints =>
72 {
73 endpoints.MapControllerRoute(
74 name: "default",
75 pattern: "{controller=Home}/{action=Index}/{id?}");
76 });
77 }
78 }
79 }
Startup.cs
第四步：打开Visual Studio菜单栏视图=》SQL Server对象资源管理器，创建一个测试数据库TestDB，打开TestDB的属性，找到连接字符串保存到配置文件 appsettings.json 中。
1 {
2 "Logging": {
3 "LogLevel": {
4 "Default": "Information",
5 "Microsoft": "Warning",
6 "Microsoft.Hosting.Lifetime": "Information"
7 }
8 },
9 "AllowedHosts": "*",
10 "Authentication": {
11 "secretKey": "jwtTestsMiMa777888999", //jwt密码
12 "issuer": "donesoft.cn", //发布者
13 "audience": "donesoft.cn" //发布给谁用
14 },
15 "DbContext": {
16 "ConnectionString": "Data Source=(localdb)\\MSSQLLocalDB;Initial Catalog=TestDB;Integrated Security=True;Connect Timeout=30;Encrypt=False;TrustServerCertificate=False;ApplicationIntent=ReadWrite;MultiSubnetFailover=False"
17 }
18 }
appsettings.json
第五步：nuget安装EFCore需要的迁移工具 Microsoft.EntityFrameworkCore.Tools v5.0.15 、sqlServer包 Microsoft.EntityFrameworkCore v5.0.15 和 Microsoft.EntityFrameworkCore.SqlServer v5.0.15 。在更新Startup.cs里 public void ConfigureServices(IServiceCollection services) 方法里代码，添加EF Core的使用 services.AddDbContext<AppDbContext>(options => { options.UseSqlServer(Configuration["DbContext:ConnectionString"]); }); 。
1 using Demo19_IdentityServerJWT.Database;
2 using Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer;
3 using Microsoft.AspNetCore.Builder;
4 using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
5 using Microsoft.AspNetCore.Identity;
6 using Microsoft.EntityFrameworkCore;
7 using Microsoft.Extensions.Configuration;
8 using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
9 using Microsoft.Extensions.Hosting;
10 using Microsoft.IdentityModel.Tokens;
11 using System;
12 using System.Collections.Generic;
13 using System.Linq;
14 using System.Text;
15 using System.Threading.Tasks;
16
17 namespace Demo19_IdentityServerJWT
18 {
19 public class Startup
20 {
21 public Startup(IConfiguration configuration)
22 {
23 Configuration = configuration;
24 }
25
26 public IConfiguration Configuration { get; }
27
28 // This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container.
29 public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
30 {
31 services.AddDbContext<AppDbContext>(options => {
32 options.UseSqlServer(Configuration["DbContext:ConnectionString"]);
33 });
34 services.AddIdentity<IdentityUser, IdentityRole>().AddEntityFrameworkStores<AppDbContext>();//注册身份认证服务框架依赖
35 services.AddAuthentication(JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme).//使用jwtBearer注册身份认真服务
36 AddJwtBearer(options =>//配置jwtBearer
37 {
38 var secretByte = Encoding.UTF8.GetBytes(Configuration["Authentication:secretKey"]);
39 options.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters()
40 {
41 //只有配置的发布者donesoft.cn才会被接受
42 ValidateIssuer = true,
43 ValidIssuer = Configuration["Authentication:issuer"],
44 //只有配置的使用者donesoft.cn才会被接受
45 ValidateAudience = true,
46 ValidAudience = Configuration["Authentication:audience"],
47 //验证token是否过期
48 ValidateLifetime=true,
49 //对密码进行加密
50 IssuerSigningKey=new SymmetricSecurityKey(secretByte)
51 };
52 });
53 services.AddControllersWithViews();
54 }
55
56 // This method gets called by the runtime. Use this method to configure the HTTP request pipeline.
57 public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
58 {
59 if (env.IsDevelopment())
60 {
61 app.UseDeveloperExceptionPage();
62 }
63 else
64 {
65 app.UseExceptionHandler("/Home/Error");
66 }
67 app.UseStaticFiles();
68 //使用路由,访问去哪里?
69 app.UseRouting();
70 //验证中间件,你有什么权限?
71 app.UseAuthentication();
72 //授权中间件,你可以干什么?
73 app.UseAuthorization();
74
75 app.UseEndpoints(endpoints =>
76 {
77 endpoints.MapControllerRoute(
78 name: "default",
79 pattern: "{controller=Home}/{action=Index}/{id?}");
80 });
81 }
82 }
83 }
Startup.cs
第六步：打开Visual Studio菜单工具=》Nuget包管理器=》程序包管理器控制台 中输入命令 EntityFrameworkCore\Enable-Migrations 打开迁移，再用命令 EntityFrameworkCore\Add-Migration InitDB 和 EntityFrameworkCore\update-database 更新Identity EFCore相关的角色权限数据表到数据库中（打开数据库就可以看见刚刚迁移的数据表）。不少很清楚EF的迁移可以看我的文章https://www.cnblogs.com/bigbox777/p/13907142.html。
第七步：更新项目文件夹 Controllers 下控制器 AuthenticateController.cs 文件，添加注册用户action函数，这里需要依赖注入用户工具类 private readonly UserManager<IdentityUser> _userManager； 。
1 using Demo19_IdentityServerJWT.Models;
2 using Microsoft.AspNetCore.Authorization;
3 using Microsoft.AspNetCore.Identity;
4 using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
5 using Microsoft.Extensions.Configuration;
6 using Microsoft.IdentityModel.Tokens;
7 using System;
8 using System.Collections.Generic;
9 using System.IdentityModel.Tokens.Jwt;
10 using System.Linq;
11 using System.Security.Claims;
12 using System.Text;
13 using System.Threading.Tasks;
14
15 namespace Demo19_IdentityServerJWT.Controllers
16 {
17 public class AuthenticateController : ControllerBase
18 {
19 private readonly IConfiguration _configuration;//配置文件
20 private readonly UserManager<IdentityUser> _userManager; //依赖注入的用户工具
21 public AuthenticateController(IConfiguration configuration, UserManager<IdentityUser> userManager)
22 {
23 _configuration = configuration;
24 _userManager = userManager;
25 }
26
27 [AllowAnonymous] //允许匿名访问
28 [HttpPost]
29 public IActionResult Login([FromBody] LoginDto loginDto)
30 {
31 //1、验证用户名和密码
32 //2、创建jwt（header、payload、signiture）
33 //2.1、创建header
34 var signingAlgorithm = SecurityAlgorithms.HmacSha256;//存储使用算法
35 //2.2、创建payload
36 var claims = new Claim[]
37 {
38 new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Sub,"BigBox777"), //自定义数据部分,这里使用JWT标准定义的Sub表示该 jwt 所面向的用户
39 new Claim(ClaimTypes.Role,"Admin") //加入角色认证信息
40 };
41 //2.3、创建signiture
42 var secretByte = Encoding.UTF8.GetBytes(_configuration["Authentication:secretKey"]);
43 var signingKey = new SymmetricSecurityKey(secretByte);//对密码进行加密
44 var signingCredentials = new SigningCredentials(signingKey, signingAlgorithm); //验证加密后的私钥
45 //2.4、创建jwt
46 var token = new JwtSecurityToken(
47 issuer: _configuration["Authentication:issuer"],//谁发布的
48 audience: _configuration["Authentication:audience"],//发布给谁用
49 claims,//payload数据
50 notBefore:DateTime.UtcNow,//发布时间
51 expires:DateTime.UtcNow.AddMinutes(10),//有效期10分钟
52 signingCredentials //数字签名
53 );
54 var tokenString = new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(token);//转成字符串token
55 //3、返回200 OK，回传jwt
56 return Ok(tokenString);
57 }
58
59 [AllowAnonymous] //允许匿名访问
60 [HttpPost]
61 public async Task<IActionResult> Register([FromBody] RegisterDto registerDto) //需要访问数据库用异步操作
62 {
63 //1、使用registerDto对象创建IdentityUser用户对象
64 var user = new IdentityUser()
65 {
66 UserName = registerDto.Username
67 };
68
69 //2、使用UserManager来把密码hash加密,保存到数据库
70 var result = await _userManager.CreateAsync(user, registerDto.Password);
71 if (!result.Succeeded)
72 {
73 return BadRequest();
74 }
75 else
76 {
77 //3、返回200
78 return Ok();
79 }
80 }
81 }
82 }
AuthenticateController.cs
第八步：注入还需要用到 RegisterDto.cs ，这用到了特性来比较密码是否一致 [Compare(nameof(Password), ErrorMessage ="密码输入不一致")] //比较两个字段是否一致 。
1 using System;
2 using System.Collections.Generic;
3 using System.ComponentModel.DataAnnotations;
4 using System.Linq;
5 using System.Threading.Tasks;
6
7 namespace Demo19_IdentityServerJWT.Models
8 {
9 public class RegisterDto
10 {
11
12 [Required]
13 public string Username { get; set; }
14 [Required]
15 public string Password { get; set; }
16 [Required]
17 [Compare(nameof(Password), ErrorMessage ="密码输入不一致")] //比较两个字段是否一致
18 public string ConfirmPassword { get; set; }
19 }
20 }
RegisterDto.cs
第九步：以上就完成了注册功能，看下面测试结果。
3.5、完成登录过程
第一步：登录的过程还需要用到SignInManager这个签名工具类，更新项目文件夹 Controllers 下控制器 AuthenticateController.cs 文件，添加SignInManager的依赖注入和更新Action函数Login，添加登录验证的逻辑。
1 using Demo19_IdentityServerJWT.Models;
2 using Microsoft.AspNetCore.Authorization;
3 using Microsoft.AspNetCore.Identity;
4 using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
5 using Microsoft.Extensions.Configuration;
6 using Microsoft.IdentityModel.Tokens;
7 using System;
8 using System.Collections.Generic;
9 using System.IdentityModel.Tokens.Jwt;
10 using System.Linq;
11 using System.Security.Claims;
12 using System.Text;
13 using System.Threading.Tasks;
14
15 namespace Demo19_IdentityServerJWT.Controllers
16 {
17 public class AuthenticateController : ControllerBase
18 {
19 private readonly IConfiguration _configuration;//配置文件
20 private readonly UserManager<IdentityUser> _userManager; //依赖注入的用户工具
21 private readonly SignInManager<IdentityUser> _signInManager;//依赖注入签名用户工具
22 public AuthenticateController(IConfiguration configuration,
23 UserManager<IdentityUser> userManager,
24 SignInManager<IdentityUser> signInManager)
25 {
26 _configuration = configuration;
27 _userManager = userManager;
28 _signInManager = signInManager;
29 }
30
31 [AllowAnonymous] //允许匿名访问
32 [HttpPost]
33 public async Task<IActionResult> Login([FromBody] LoginDto loginDto)
34 {
35 //1、验证用户名和密码
36 var loginResult = await _signInManager.PasswordSignInAsync(
37 loginDto.Username,//用户名
38 loginDto.Password,//密码
39 false,//关闭浏览器后登录 cookie 是否应保持不变
40 false//登录失败时是否锁定用户帐户
41 );
42 if (!loginResult.Succeeded)
43 {
44 return BadRequest();
45 }
46 //从数据库中取得用户数据
47 var user = await _userManager.FindByNameAsync(loginDto.Username);
48 //2、创建jwt的header
49 var signingAlgorithm = SecurityAlgorithms.HmacSha256;//存储使用算法
50 //3、创建jwt的payload
51 var claims = new List<Claim>()
52 {
53 new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Sub,user.Id)
54 };
55 //获取用户所有角色,把角色加入payload数据中
56 var roleNames = await _userManager.GetRolesAsync(user);
57 foreach (var roleName in roleNames)
58 {
59 var roleClaim = new Claim(ClaimTypes.Role, roleName);
60 claims.Add(roleClaim);
61 }
62 //4、创建jwt的signiture
63 var secretByte = Encoding.UTF8.GetBytes(_configuration["Authentication:secretKey"]);
64 var signingKey = new SymmetricSecurityKey(secretByte);//对密码进行加密
65 var signingCredentials = new SigningCredentials(signingKey, signingAlgorithm); //验证加密后的私钥
66 //5、创建jwt
67 var token = new JwtSecurityToken(
68 issuer: _configuration["Authentication:issuer"],//谁发布的
69 audience: _configuration["Authentication:audience"],//发布给谁用
70 claims,//payload数据
71 notBefore: DateTime.UtcNow,//发布时间
72 expires: DateTime.UtcNow.AddMinutes(10),//有效期10分钟
73 signingCredentials //数字签名
74 );
75 var tokenString = new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(token);//转成字符串token
76 //6、返回200 OK，回传jwt
77 return Ok(tokenString);
78
79 #region Login之前测试代码
80 ////2、创建jwt（header、payload、signiture）
81 ////2.1、创建header
82 //var signingAlgorithm = SecurityAlgorithms.HmacSha256;//存储使用算法
83 ////2.2、创建payload
84 //var claims = new Claim[]
85 //{
86 // new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Sub,"BigBox777"), //自定义数据部分,这里使用JWT标准定义的Sub表示该 jwt 所面向的用户
87 // new Claim(ClaimTypes.Role,"Admin") //加入角色认证信息
88 //};
89 ////2.3、创建signiture
90 //var secretByte = Encoding.UTF8.GetBytes(_configuration["Authentication:secretKey"]);
91 //var signingKey = new SymmetricSecurityKey(secretByte);//对密码进行加密
92 //var signingCredentials = new SigningCredentials(signingKey, signingAlgorithm); //验证加密后的私钥
93 ////2.4、创建jwt
94 //var token = new JwtSecurityToken(
95 // issuer: _configuration["Authentication:issuer"],//谁发布的
96 // audience: _configuration["Authentication:audience"],//发布给谁用
97 // claims,//payload数据
98 // notBefore: DateTime.UtcNow,//发布时间
99 // expires: DateTime.UtcNow.AddMinutes(10),//有效期10分钟
100 // signingCredentials //数字签名
101 // );
102 //var tokenString = new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(token);//转成字符串token
103 ////3、返回200 OK，回传jwt
104 //return Ok(tokenString);
105 #endregion
106 }
107
108 [AllowAnonymous] //允许匿名访问
109 [HttpPost]
110 public async Task<IActionResult> Register([FromBody] RegisterDto registerDto) //需要访问数据库用异步操作
111 {
112 //1、使用registerDto对象创建IdentityUser用户对象
113 var user = new IdentityUser()
114 {
115 UserName = registerDto.Username
116 };
117
118 //2、使用UserManager来把密码hash加密,保存到数据库
119 var result = await _userManager.CreateAsync(user, registerDto.Password);
120 if (!result.Succeeded)
121 {
122 return BadRequest();
123 }
124 else
125 {
126 //3、返回200
127 return Ok();
128 }
129 }
130 }
131 }
AuthenticateController.cs
第二步：给需要验证的Action都加上IdentityServer的Bearer验证，关键代码 [Authorize(AuthenticationSchemes = "Bearer")] ，否则就会返回404错误。
第三步：验证一下。
3.6、自定义用户模型，添加初始化数据
修改用户模型之前，先来介绍一下IdentityServer框架默认添加的用户数据表功能，看下图。
第一步：在项目文件夹 Models 下创建自定义用户模型ApplicationUser.cs，继承自IdentityServer框架的IdentityUser。
1 using Microsoft.AspNetCore.Identity;
2 using System;
3 using System.Collections.Generic;
4 using System.Linq;
5 using System.Threading.Tasks;
6
7 namespace Demo19_IdentityServerJWT.Models
8 {
9 public class ApplicationUser:IdentityUser
10 {
11 public string Address { get; set; } //添加拓展的字段
12 //建立代码和模型的关系
13 public virtual ICollection<IdentityUserRole<string>> UserRoles { get; set; } //用户角色
14 public virtual ICollection<IdentityUserClaim<string>> Claims { get; set; } //用户权限声明
15 public virtual ICollection<IdentityUserLogin<string>> Logins { get; set; } //用户第三方登录信息
16 public virtual ICollection<IdentityUserToken<string>> Tokens { get; set; } //用户登录的session
17 }
18 }
ApplicationUser.cs
第二步：把项目里使用的全部 IdentityUser类 替换成我们自定义的 ApplicationUser 类， Startup.cs 、 AppDbContext.cs 和 AuthenticateController.cs 。
第三步：更改项目文件夹 Database 下AppDbContext.cs，重写 protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder) 方法，加入初始化数据库代码。
1 using Demo19_IdentityServerJWT.Models;
2 using Microsoft.AspNetCore.Identity;
3 using Microsoft.AspNetCore.Identity.EntityFrameworkCore;
4 using Microsoft.EntityFrameworkCore;
5 using System;
6 using System.Collections.Generic;
7 using System.Linq;
8 using System.Threading.Tasks;
9
10 namespace Demo19_IdentityServerJWT.Database
11 {
12 public class AppDbContext : IdentityDbContext<ApplicationUser>
13 {
14 public AppDbContext(DbContextOptions<AppDbContext> options) : base(options)
15 {
16 }
17 public DbSet<BookDto> BookDtos { get; set; }
18 protected override void OnModelCreating(ModelBuilder builder)
19 {
20 // 初始化用户与角色的种子数据
21 // 1. 更新用户ApplicationUser与角色IdentityUserRole的外键关系
22 builder.Entity<ApplicationUser>(b => {
23 b.HasMany(x => x.UserRoles)
24 .WithOne() //HasMany表示和一对多的关系
25 .HasForeignKey(ur => ur.UserId) //使用IdentityUserRole的UserId作为外键
26 .IsRequired(); //不能为空必填
27 });
28
29 // 2. 添加管理员角色
30 var adminRoleId = "308660dc-ae51-480f-824d-7dca6714c3e2"; // guid
31 builder.Entity<IdentityRole>().HasData(
32 new IdentityRole
33 {
34 Id = adminRoleId,
35 Name = "Admin",
36 NormalizedName = "Admin".ToUpper()
37 }
38 );
39
40 // 3. 添加用户
41 var adminUserId = "90184155-dee0-40c9-bb1e-b5ed07afc04e";
42 ApplicationUser adminUser = new ApplicationUser
43 {
44 Id = adminUserId,
45 UserName = "BigBox777",
46 NormalizedUserName = "BigBox777".ToUpper(),
47 Email = "BigBox777@donesoft.cn",
48 NormalizedEmail = "BigBox777@donesoft.cn".ToUpper(),
49 TwoFactorEnabled = false,
50 EmailConfirmed = true,
51 PhoneNumber = "13888888888",
52 PhoneNumberConfirmed = false
53 };
54 PasswordHasher<ApplicationUser> ph = new PasswordHasher<ApplicationUser>();
55 adminUser.PasswordHash = ph.HashPassword(adminUser, "Abcdef123$");
56 builder.Entity<ApplicationUser>().HasData(adminUser);
57
58 // 4. 给用户加入管理员权限
59 // 通过使用 linking table：IdentityUserRole
60 builder.Entity<IdentityUserRole<string>>().HasData(
61 new IdentityUserRole<string>()
62 {
63 RoleId = adminRoleId,
64 UserId = adminUserId
65 });
66 base.OnModelCreating(builder);
67 }
68 }
69 }
AppDbContext.cs
第四步：打开Visual Studio菜单工具=》Nuget包管理器=》程序包管理器控制台 中输入命令 EntityFrameworkCore\Enable-Migrations 打开迁移。
第五步：以上就完成了用户模型的扩展功能，可以登录测试一下。
4、参考
EF数据迁移完整步骤 https://www.cnblogs.com/bigbox777/p/13907142.html
这篇关于C#技术栈入门到精通系列19——鉴权授权IdentityServer JWT的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！
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