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ASP.NET Core Web API 5.0 JWT身份验证（JSON BASE TOKEN）

作者 : 慕源网 本文共7374个字，预计阅读时间需要19分钟 发布时间： 2021-10-31 共438人阅读

介绍

身份验证在确保组织的数据/网络等安全方面起着非常重要的作用。市场上有许多身份验证方法，但最流行的方法是“基于令牌的身份验证”。

在本文中，我们将讨论并使用 Asp.net Core Web API 5.0 + JWT（JSON Web Token）实现基于令牌的身份验证。

我们将创建一个简单的 Web API 来理​​解 JWT。完成后，我们可以使用 postman 或 swagger 来测试我们的 Web API。

如果您不了解 JWT，我建议您先阅读本文，然后再回来。

什么是基于令牌的认证？

在开始之前，我们应该知道什么是身份验证。

简而言之，身份验证是使用凭据或身份验证用户。

现在想到的下一个问题是“Web API 中基于令牌的身份验证是什么”？

令牌基础认证过程，

  1. 客户端使用凭据向服务器发送请求。
  2. 服务器验证凭据并创建访问令牌并将其发送回客户端。
  3. 所有子序列都请求内容此令牌，直到其过期。

市场上有许多开放标准可以在 Web API 中实现基于令牌的身份验证，其中最流行的是 JSON WEB TOKEN（JWT）。

在 Web API 中创建 JWT 身份验证的步骤

Web API 项目具有以下端点，

  1. /authenticate – 验证成员凭证并发送子序列请求的访问令牌。
  2. /All members – 返回成员列表。
  3. / MemberByid /id – 成员按 id 过滤并返回单个成员。

让我们使用 Visual Studio 2019 创建项目。

第1步

创建一个新项目。

第2步

选择“Asp.Net Core Web API”模板，然后单击“下一步”按钮。

第 3 步

根据上述屏幕配置项目名称、位置。单击下一步按钮。

第四步

提供目标框架 (.Net 5.0) 并单击创建按钮以创建 Web API 项目。

“MemberJWTDemo”项目已成功创建，默认解决方案应如上图所示。

初始项目设置已准备就绪，现在按照以下步骤实施 JWT 身份验证。

第 5 步

从项目中删除默认控制器“WeatherForecastController.cs”和“WeatherForcast.cs”文件。

第 6 步

我们需要在中间件中启用身份验证来验证成员。为此，请打开 Startup.cs 文件并添加以下代码，

using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.AspNetCore.HttpsPolicy;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using Microsoft.Extensions.Configuration;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Microsoft.Extensions.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Logging;
using Microsoft.OpenApi.Models;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;

namespace MemberJWTDemo
{
    public class Startup
    {
        public Startup(IConfiguration configuration)
        {
            Configuration = configuration;
        }

        public IConfiguration Configuration { get; }

        // This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container.
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {

            services.AddControllers();
            services.AddSwaggerGen(c =>
            {
                c.SwaggerDoc("v1", new OpenApiInfo { Title = "MemberJWTDemo", Version = "v1" });
            });
        }

        // This method gets called by the runtime. Use this method to configure the HTTP request pipeline.
        public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
        {
            if (env.IsDevelopment())
            {
                app.UseDeveloperExceptionPage();
                app.UseSwagger();
                app.UseSwaggerUI(c => c.SwaggerEndpoint("/swagger/v1/swagger.json", "MemberJWTDemo v1"));
            }

            app.UseHttpsRedirection();

            app.UseRouting();

            app.UseAuthentication();

            app.UseAuthorization();

            app.UseEndpoints(endpoints =>
            {
                endpoints.MapControllers();
            });
        }
    }
}

为了验证成员的凭据并生成 JWT 令牌，我们需要一个自定义的身份验证类。

第 7 步

首先，我们将创建一个名为“IJwtAuth.cs”文件的接口，

namespace MemberJWTDemo
{
    public interface IJwtAuth
    {
        string Authentication(string username, string password);
    }
}

第 8 步

现在添加一个名为“Auth”的新类并实现“IAuth”接口。

步骤 9

我们需要为身份验证添加 Nuget 包“Microsoft.AspNetCore.Authentication”。

我们将保留硬编码的用户名和密码以用于演示目的。在实际场景中，它将来自数据库。

如果用户通过身份验证成功，那么我们将创建一个 JWT 令牌。

第 10 步

要创建 JWT 令牌，我们需要安装 Nuget 包“System.IdentityModel.Tokens.Jwt”。

第 11 步

现在我们将在 Auth 类 – 身份验证方法中编写以下代码以在身份验证后创建令牌。

using Microsoft.IdentityModel.Tokens;
using System;
using System.IdentityModel.Tokens.Jwt;
using System.Text;
using System.Security.Claims;

namespace MemberJWTDemo
{
    public class Auth : IJwtAuth
    {
        private readonly string username = "kirtesh";
        private readonly string password = "Demo1";
        private readonly string key;
        public Auth(string key)
        {
            this.key = key;
        }
        public string Authentication(string username, string password)
        {
            if (!(username.Equals(username) || password.Equals(password)))
            {
                return null;
            }

            // 1. Create Security Token Handler
            var tokenHandler = new JwtSecurityTokenHandler();

            // 2. Create Private Key to Encrypted
            var tokenKey = Encoding.ASCII.GetBytes(key);

            //3. Create JETdescriptor
            var tokenDescriptor = new SecurityTokenDescriptor()
            {
                Subject = new ClaimsIdentity(
                    new Claim[]
                    {
                        new Claim(ClaimTypes.Name, username)
                    }),
                Expires = DateTime.UtcNow.AddHours(1),
                SigningCredentials = new SigningCredentials(
                    new SymmetricSecurityKey(tokenKey), SecurityAlgorithms.HmacSha256Signature)
            };
            //4. Create Token
            var token = tokenHandler.CreateToken(tokenDescriptor);

            // 5. Return Token from method
            return tokenHandler.WriteToken(token);
        }
    }
}

在上面的代码中，

  • 创建安全处理程序 – “token handler”。
  • 创建令牌处理程序后，我们将密钥加密为字节。
  • 现在我们将创建一个令牌描述符。
    • Subject  – 新声明标识
    • Expired  – 何时过期。
    • SigningCredential – 私钥 + 算法
  • 现在我们将使用令牌处理程序的“create token”方法创建一个令牌。
  • 从身份验证方法返回令牌。

现在我们将创建一个控制器并使用authentication 方法。

第 12 步

使用名为 Authentication 的 HTTP POST 端点创建新的控制器“Members”。

第 13 步

在下面的屏幕中单击添加并提供控制器名称，

using Microsoft.AspNetCore.Authorization;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using System.Collections.Generic;

// For more information on enabling Web API for empty projects, visit https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=397860

namespace MemberJWTDemo.Controllers
{
    [Authorize]
    [Route("api/[controller]")]
    [ApiController]
    public class MembersController : ControllerBase
    {
        private readonly IJwtAuth jwtAuth;

        private readonly List<Member> lstMember = new List<Member>()
        {
            new Member{Id=1, Name="Kirtesh" },
            new Member {Id=2, Name="Nitya" },
            new Member{Id=3, Name="pankaj"}
        };
        public MembersController(IJwtAuth jwtAuth)
        {
            this.jwtAuth = jwtAuth;
        }
        // GET: api/<MembersController>
        [HttpGet]
        public IEnumerable<Member> AllMembers()
        {
            return lstMember;
        }

        // GET api/<MembersController>/5
        [HttpGet("{id}")]
        public Member MemberByid(int id)
        {
            return lstMember.Find(x => x.Id == id);
        }

        [AllowAnonymous]
        // POST api/<MembersController>
        [HttpPost("authentication")]
        public IActionResult Authentication([FromBody]UserCredential userCredential)
        {
            var token = jwtAuth.Authentication(userCredential.UserName, userCredential.Password);
            if (token == null)
                return Unauthorized();
            return Ok(token);
        }


    }
}

在上面的代码中，

  1. 身份验证方法从正文中获取用户名和密码。
  2. 将凭证传递给 jwtAuth。获取令牌的身份验证方法。
  3. 返回令牌。
  4. 添加属性 [AllowAnonymous]，因为此方法可由任何用户处理。
  5. 将 [Authorize] 属性添加到成员控制器。
  6. 在构造函数中添加“jwtAuth”。

第 14 步

创建 UserCredential 类，如下所示，

namespace MemberJWTDemo.Controllers
{
    public class UserCredential
    {
        public string UserName { get;  set; }
        public string Password { get;  set; }
    }
}

第 15 步

创建Member model类如下，

namespace MemberJWTDemo
{
    public class Member
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
    }
}

我们需要在 Startup.cs 文件中添加依赖项。此外，我们将添加 JETBearar 来解密密钥。

第 16 步

安装“Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer”NuGet 包。

第 17 步

在 startup.cs 文件中添加以下代码，

using Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer;
using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Configuration;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Microsoft.Extensions.Hosting;
using Microsoft.IdentityModel.Tokens;
using Microsoft.OpenApi.Models;
using System.Text;

namespace MemberJWTDemo
{
    public class Startup
    {
        public Startup(IConfiguration configuration)
        {
            Configuration = configuration;
        }

        public IConfiguration Configuration { get; }

        // This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container.
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {

            services.AddControllers();
            var key = "This is my first Test Key";
            services.AddAuthentication(x =>
            {
                x.DefaultAuthenticateScheme = JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme;
                x.DefaultChallengeScheme = JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme;
            }).AddJwtBearer(x =>
            {
                x.RequireHttpsMetadata = false;
                x.SaveToken = true;
                x.TokenValidationParameters = new Microsoft.IdentityModel.Tokens.TokenValidationParameters
                {
                    ValidateIssuerSigningKey = true,
                    ValidateIssuer = false,
                    ValidateAudience = false,
                    IssuerSigningKey = new SymmetricSecurityKey(Encoding.ASCII.GetBytes(key))
                };
            });

            services.AddSingleton<IJwtAuth>(new Auth(key));
            services.AddSwaggerGen(c =>
            {
                c.SwaggerDoc("v1", new OpenApiInfo { Title = "MemberJWTDemo", Version = "v1" });
            })
        }

        // This method gets called by the runtime. Use this method to configure the HTTP request pipeline.
        public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
        {
            if (env.IsDevelopment())
            {
                app.UseDeveloperExceptionPage();
                app.UseSwagger();
                app.UseSwaggerUI(c => c.SwaggerEndpoint("/swagger/v1/swagger.json", "MemberJWTDemo v1"));
            }

            app.UseHttpsRedirection();

            app.UseRouting();

            app.UseAuthentication();

            app.UseAuthorization();

            app.UseEndpoints(endpoints =>
            {
                endpoints.MapControllers();
            });
        }
    }
}

我们完成了代码。

第 18 步

现在我们将使用 Postman 或 swagger 等调用 API 端点。

第 19 步

首先，我们将调用post方法/API/Members/authentication，

令牌创建成功。现在在子序列请求中，我们必须在标头中传递这个token （Key – authorized，和value -token）

我希望你喜欢这篇文章并觉得它很有用。


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