jwt 无状态分布式授权

Posted 2020-10-10 zxh1919

基于JWT(Json Web Token)的授权方式

JWT 是JSON风格轻量级的授权和身份认证规范，可实现无状态、分布式的Web应用授权；

从客户端请求服务器获取token， 用该token 去访问实现了jwt认证的web服务器。 token 可保存自定义信息，如用户基本信息， web服务器用key去解析token，就获取到请求用户的信息了；
很方便解决跨域授权的问题，因为跨域无法共享cookie，.net平台集成的 FormAuthentication 认证系统是基于Session保存授权信息，拿不到cookie就无法认证，用jwt完美解决了。
很多时候，web服务器和授权服务器是同一个项目，所以也可以用以下架构：

实现JWT授权

1.vs2015 新建一个WebApi,安装下面的库，可用nuget 或 命令安装：

install-package Thinktecture.IdentityModel.Core

install-package Microsoft.Owin.Security.Jwt

2.把Startup.Auth.cs 下的 ConfigureAuth 方法清空掉，改为：

public partial class Startup
    {
        public void ConfigureAuth(IAppBuilder app)
        {
            var issuer = ConfigurationManager.AppSettings["issuer"];
            var secret = TextEncodings.Base64Url.Decode(Convert.ToBase64String(System.Text.Encoding.Default.GetBytes(ConfigurationManager.AppSettings["secret"])));

            //用jwt进行身份认证
            app.UseJwtBearerAuthentication(new JwtBearerAuthenticationOptions
            {
                AuthenticationMode = AuthenticationMode.Active,
                AllowedAudiences = new[] { "Any" },
                IssuerSecurityTokenProviders = new IIssuerSecurityTokenProvider[]{
        new SymmetricKeyIssuerSecurityTokenProvider(issuer, secret)
                }
            });


            app.UseOAuthAuthorizationServer(new OAuthAuthorizationServerOptions
            {
                //生产环境设为false
                AllowInsecureHttp = true,
                //请求token的路径
                TokenEndpointPath = new PathString("/oauth2/token"),
                AccessTokenExpireTimeSpan = TimeSpan.FromDays(30),
                //请求获取token时，验证username, password
                Provider = new CustomOAuthProvider(),
                //定义token信息格式 
                AccessTokenFormat = new CustomJwtFormat(issuer, secret),
            });

        }
    }

3.ConfigureAuth中的 AccessTokenFormat = new CustomJwtFormat(issuer, secret)是自定义token 保存的信息格式, CustomJwtFormat.cs 类代码

/// /// 自定义 jwt token 的格式 
    /// public class CustomJwtFormat : ISecureDataFormat<AuthenticationTicket>
    {
        private readonly byte[] _secret;
        private readonly string _issuer;

        public CustomJwtFormat(string issuer, byte[] secret)
        {
            _issuer = issuer;
            _secret = secret;
        }

        public string Protect(AuthenticationTicket data)
        {
            if (data == null)
            {
                throw new ArgumentNullException(nameof(data));
            }

            var signingKey = new HmacSigningCredentials(_secret);
            var issued = data.Properties.IssuedUtc;
            var expires = data.Properties.ExpiresUtc;

            return new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(new JwtSecurityToken(_issuer, "Any", data.Identity.Claims, issued.Value.UtcDateTime, expires.Value.UtcDateTime, signingKey));
        }

        public AuthenticationTicket Unprotect(string protectedText)
        {
            throw new NotImplementedException();
        }
    }

4.ConfigureAuth中的 Provider = new CustomOAuthProvider() 是自定义验证username, password 的，可以用它来实现访问数据库的验证业务逻辑，CustomOAuthProvider.cs类代码

/// /// 自定义 jwt oauth 的授权验证
    /// public class CustomOAuthProvider : OAuthAuthorizationServerProvider
    {
        public override Task GrantResourceOwnerCredentials(OAuthGrantResourceOwnerCredentialsContext context)
        {
            var username = context.UserName;
            var password = context.Password;
            string userid;
            if (!CheckCredential(username, password, out userid))
            {
                context.SetError("invalid_grant", "The user name or password is incorrect");
                context.Rejected();
                return Task.FromResult<object>(null);
            }
            var ticket = new AuthenticationTicket(SetClaimsIdentity(context, userid, username), new AuthenticationProperties());
            context.Validated(ticket);

            return Task.FromResult<object>(null);
        }

        public override Task ValidateClientAuthentication(OAuthValidateClientAuthenticationContext context)
        {
            context.Validated();
            return Task.FromResult<object>(null);
        }

        private static ClaimsIdentity SetClaimsIdentity(OAuthGrantResourceOwnerCredentialsContext context, string userid, string usercode)
        {
            var identity = new ClaimsIdentity("JWT");
            identity.AddClaim(new Claim("userid", userid));
            identity.AddClaim(new Claim("username", usercode));
            return identity;
        }

        private static bool CheckCredential(string usernme, string password, out string userid)
        {
            var success = false;
            // 用户名和密码验证
            if (usernme == "admin" && password == "admin")
            {
                userid = "1";
                success = true;
            }
            else
            {
                userid = "";
            }
            return success;
        }
    }

5.Web.config 添加 issue 和 secret

<appSettings>
    <addkey="issuer"value="test"/>
    <addkey="secret"value="12345678123456781234567812345678"/>
  appSettings>

使用

强烈建议用 chrome 的 postman 插件来调试

1. 获取token
   

2. 用token请求数据
   

header 要添加 Authorization , 值为： Bearer [token], 获取到的 token 替换 [token], 如

Authorization   Bearer eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJ1c2VyaWQiOiIxIiwidXNlcmNvZGUiOiIxIiwiaXNzIjoidGVzdCIsImF1ZCI6IkFueSIsImV4cCI6MTQ4NzI0MTQ5MCwibmJmIjoxNDg0NjQ5NDkwfQ.RaWlJC3OF0RNz4mLtuW4uQtRKDHF8RXwZwzIcbZoNOo

JWT缺点

1. 一旦拿到token， 可用它访问服务器，直到过期，中间服务器无法控制它，如是它失效（有解决方案： 在 token 中保存信息，可添加额外的验证，如加一个 flag， 把数据库对应的flag失效，来控制token有效性）。
2. token 的过期时间设置很关键，一般把它设到凌晨少人访问时失效，以免用户使用过程中失效而丢失数据。
3. token保存的信息有限，且都是字符串。

Demo源码