dotNET Core 3.X 使用 Jwt 实现接口认证

在前后端分离的架构中，前端需要通过 API 接口的方式获取数据，但 API 是无状态的，没有办法知道每次请求的身份，也就没有办法做权限的控制。如果不做控制，API 就对任何人敞开了大门，只要拿到了接口地址就可以进行调用，这是非常危险的。本文主要介绍下在 dotNET Core Web API 中使用 Jwt 来实现接口的认证。

Jwt 简介

Jwt 的全称是 JSON Web Token，是目前比较流行的接口认证解决方案。有了 Jwt 后，从客户端请求接口的流程如下图：

-w578

• 客户端发送用户名密码信息到认证服务器获取 token；
• 客户端请求 API 获取数据时带上 token；
• 服务器端验证 token，合法则返回正确的数据。

有一个网站叫：https://jwt.io/ ，我们在这个站点上对 Jwt 产生的 token 做验证：

-w611

从上图可以看出 Jwt 生产的 token 由三个部分组成：

• Header（红色）：头
• Playload（紫色）：负载
• Verify Sigantuer（蓝色）：签名

这三个部分由英文的点进行分隔开

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJuYW1lIjoib2VjMjAwMyIsInNpdGUiOiJodHRwOi8vZndoeXkuY29tIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ.DYgo4eEUwlYJqQoLvAuFPxFRVcCow77Zyl2byaK6Uxk

Header

头信息是一个 Json 格式的数据

{
  "alg": "HS256",
  "typ": "JWT"
}

• alg：表示加密的算法
• typ：表示 token 的类型

Playload

Playload 是 token 的主体内容部分，我们可以用来传递一些信息给客户端，比如过期时间就是通过 Playload 来进行传递的。 但因为默认情况下 Playload 的数据是明文的，所以敏感信息不要放在这里。

Verify Sigantuer

Verify Sigantuer 是对前面两个部分的签名，防止数据篡改。

使用 Jwt

下面一步步介绍在 dotNET Core Web API 项目中使用 Jwt：

添加 Jwt 的包引用

在 Web API 项目中添加对 Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer 包的引用

修改 Starup

1、在 ConfigureServices 方法中添加服务注册。

// jwt 认证
JwtSettings jwtSettings = new JwtSettings();
services.Configure<JwtSettings>(Configuration.GetSection("JwtSettings"));
Configuration.GetSection("JwtSettings").Bind(jwtSettings);
    
services.AddAuthentication(JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme)
    .AddJwtBearer(o=>
    {
        o.TokenValidationParameters = new Microsoft.IdentityModel.Tokens.TokenValidationParameters()
        {
            ValidateIssuerSigningKey = true,
            ValidIssuer = jwtSettings.Issuer,
            ValidAudience = jwtSettings.Audience,
            //用于签名验证
            IssuerSigningKey = new SymmetricSecurityKey(Encoding.ASCII.GetBytes(jwtSettings.SecretKey)),
            ValidateIssuer = false,
            ValidateAudience = false
        };
    });

JwtSettings 的配置设置在 appsettings.json 配置文件中：

2、在 Configure 方法中添加对中间件的使用。

app.UseAuthentication();
app.UseAuthorization();

添加认证接口

添加 AuthorizeController 控制器：

[ApiController]
public class AuthorizeController: BaseController
{
    private readonly IUserService _userService;
    private readonly JwtSettings _jwtSettings;

    public AuthorizeController(IMapper mapper,
        IUserService userService,
        IOptions<JwtSettings> options) : base(mapper)
    {
        _userService = userService;
        _jwtSettings = options.Value;
    }

    /// <summary>
    ///  获取 token
    /// </summary>
    /// <param name="request"></param>
    /// <returns></returns>
    [HttpPost]
    public string Token(TokenDto request)
    {
        bool isValidate = _userService.ValidatePassword(request.UserName, request.Password);

        if(!isValidate) return string.Empty;
        
        var claims = new Claim[]{
            new Claim(ClaimTypes.Name,request.UserName)
        };
        
        var key = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes(_jwtSettings.SecretKey));
        var creds = new SigningCredentials(key, SecurityAlgorithms.HmacSha256);
        
        var token = new JwtSecurityToken(_jwtSettings.Issuer,
            _jwtSettings.Audience,
            claims,
            DateTime.Now,
            DateTime.Now.AddSeconds(10),
            creds);
        
        return new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(token);
    }
}

上面代码中使用 IOptions 来做强类型配置，将 JwtSettings 配置类注入到该控制器中使用，关于更多配置内容可以参考：《dotNET Core 配置》。

使用 Postman 测试

1、在需要进行认证的控制器或接口方法上添加 [Authorize] 标记。

2、调用接口 http://localhost:5000/api/Authorize/token 获取 token。

3、在请求接口时使用 Authorization 的方式使用 token，token 的类型为 Bearer Token ，可以看到带上 token 后，数据正常返回。

在 Vue 中调用

前端技术有很多种，在这里以 Vue 为例，Vue 中处理 Jwt 有以下几个步骤：

1、请求接口时判断 localStorage 中是否有 token 数据，没有 token 数据或者 token 已经过期，需要重新调用接口获取新的 token；
2、使用 axios 的拦截器，在所有请求的 Header 中都添加 Authorization。

示例代码：

• Vue：https://github.com/oec2003/vue-jwt-demo
• 接口：https://github.com/oec2003/DotNetCoreThreeAPIDemo