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C#基于jwt实现分布式登录

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C#基于JWT实现分布式登录攻略

概述

JWT (JSON Web Token) 是一种用于在网络应用间传递身份信息的安全加密方式。它不需要在服务端存储token信息，使用时请求时发送jwt，服务端解析jwt和密钥进行验证即可，因此是一种轻量级的协议。在分布式架构下，使用JWT可以方便地实现服务间的身份验证。

本攻略将帮助你使用C#实现基于JWT的分布式登录。

步骤

第一步：安装依赖

JWT需要使用依赖包System.IdentityModel.Tokens.Jwt，使用Nuget进行安装：

Install-Package System.IdentityModel.Tokens.Jwt -Version 5.6.0

第二步：定义用户和用户服务

以下为一个简单的用户模型：

public class User
{
    public string Username { get; set; }
    public string Password { get; set; }
}

以下为一个简单的用户服务模型：

public interface IUserService
{
    User Authenticate(string username, string password);
}

你可以使用任何你喜欢的用户和用户服务模型，下面的示例中我们将使用以上提供的模型。

第三步：定义数据源

在我们的示例中，我们使用了一个静态变量作为我们的数据源，如下所示：

public class UserService : IUserService
{
    // 用于演示的数据源
    private List<User> _users = new List<User>
    {
        new User { Username = "admin", Password = "admin" },
        new User { Username = "test", Password = "test" }
    };

    public User Authenticate(string username, string password)
    {
        var user = _users.SingleOrDefault(u => u.Username == username && u.Password == password);

        // 用户不存在或密码错误
        if (user == null)
            return null;

        // 验证成功，返回用户信息
        return user;
    }
}

在一个实际的应用中，你需要从数据库或其他数据源中检索并验证用户信息，而不是像本示例那样使用静态变量。

第四步：定义JWT Token以及过期时间

为了加强token的安全性，我们需要定义一个key来验证token的有效性。

在本示例中，假设我们已经定义好了jwt security key：

private readonly byte[] _secretKey = Encoding.UTF8.GetBytes("thisIsMyJwtSecurityKey");

在此之后，我们需要定义JWT Token以及过期时间：

private string GenerateJwtToken(User user)
{
    var tokenHandler = new JwtSecurityTokenHandler();
    var key = _secretKey;

    var tokenDescriptor = new SecurityTokenDescriptor
    {
        Subject = new ClaimsIdentity(new Claim[]
        {
            new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Sub, user.Username),
            new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Jti, Guid.NewGuid().ToString())
        }),
        Expires = DateTime.UtcNow.AddHours(1),
        SigningCredentials = new SigningCredentials(new SymmetricSecurityKey(key), SecurityAlgorithms.HmacSha256Signature)
    };

    var token = tokenHandler.CreateToken(tokenDescriptor);

    return tokenHandler.WriteToken(token);
}

在此示例中，我们使用了SymmetricSecurityKey和HmacSha256Signature，但是你也可以使用其他的签名算法。

第五步：登录验证

在我们的用户服务中，我们定义了一个Authenticate方法。我们需要在此方法中完成身份验证并输出JWT Token。

在此之后，每次鉴权时，需要将JWT Token附加在HTTP请求标头上。

以下是详细的代码实现：

public class UserController : ControllerBase
{
    private readonly IUserService _userService;
    private readonly byte[] _secretKey = Encoding.UTF8.GetBytes("thisIsMyJwtSecurityKey");

    public UserController(IUserService userService)
    {
        _userService = userService;
    }

    [HttpPost("login")]
    public IActionResult Login([FromBody] User userParam)
    {
        // 身份验证
        var user = _userService.Authenticate(userParam.Username, userParam.Password);

        if (user == null)
            return BadRequest(new { message = "用户名或密码错误。" });

        // 创建jwt token
        var tokenString = GenerateJwtToken(user);

        return Ok(new { token = tokenString });
    }

    [Authorize]
    [HttpGet("test")]
    public IActionResult Test()
    {
        return Ok("身份验证已通过。");
    }

    // 生成 jwt token
    private string GenerateJwtToken(User user)
    {
        var tokenHandler = new JwtSecurityTokenHandler();
        var key = _secretKey;

        var tokenDescriptor = new SecurityTokenDescriptor
        {
            Subject = new ClaimsIdentity(new Claim[]
            {
                new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Sub, user.Username),
                new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Jti, Guid.NewGuid().ToString())
            }),
            Expires = DateTime.UtcNow.AddHours(1),
            SigningCredentials = new SigningCredentials(new SymmetricSecurityKey(key), SecurityAlgorithms.HmacSha256Signature)
        };

        var token = tokenHandler.CreateToken(tokenDescriptor);

        return tokenHandler.WriteToken(token);
    }
}

在此示例中，我们定义了一个Login方法和一个Test方法。当用户成功通过Login方法时，将返回JWT Token。此后，我们可以使用Test方法进行身份验证。HTTP请求应该附带一个标头——Authorization: Bearer <token>，其中<token>是在Login方法调用时获取到的JWT Token。

示例1：在ASP.Net Core中使用JWT验证身份

以下是一个具体的ASP.Net Core应用场景，其中代码提供了一个可用的控制器：

public class UserController : ControllerBase
{
    private readonly IConfiguration _configuration;

    public UserController(IConfiguration configuration)
    {
        _configuration = configuration;
    }

    [HttpPost("login")]
    public IActionResult Login([FromBody] User user)
    {
        if (user == null)
        {
            return BadRequest("Invalid client request");
        }

        if (user.Username == "test" && user.Password == "test")
        {
            var secretKey = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes(_configuration["SecretKey"]));
            var signinCredentials = new SigningCredentials(secretKey, SecurityAlgorithms.HmacSha256);

            var tokeOptions = new JwtSecurityToken(
                issuer: "http://localhost:5000",
                audience: "http://localhost:5000",
                claims: new List<Claim>(),
                expires: DateTime.Now.AddSeconds(30),
                signingCredentials: signinCredentials
            );

            var tokenString = new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(tokeOptions);
            return Ok(new { Token = tokenString });
        }

        return Unauthorized();
    }

    [HttpGet("{id}")]
    public IActionResult Get(int id)
    {
        var currentUser = HttpContext.User;

        var result = $"Your id is {id} and you are {currentUser.Identity.Name}.";
        return Ok(result);
    }
}

以上示例中，我们首先定义了一个Login方法，其中完成了用户验证并生成了JWT Token。而对于其他需要身份验证的方法，使用了ASP.Net Core默认的[Authorize]验证。

示例2：在WPF中使用JWT验证身份

以下示例是一个WPF应用中使用JWT进行身份验证的示例。我们使用JWT Token作为HTTP请求标头的Authorization参数。

private void SignInButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
     var client = new WebClient();

    try
    {
        client.Headers.Add("authorization", "Bearer " + GetJwtToken());
        var result = client.DownloadString(_url + "/api/values");

        MessageBox.Show(result, "Success");
    }
    catch (WebException ex)
    {
        MessageBox.Show(ex.Message, "Error");
    }
}

private string GetJwtToken()
{
    var tokenHandler = new JwtSecurityTokenHandler();
    var key = Encoding.ASCII.GetBytes(_secretKey);
    var tokenDescriptor = new SecurityTokenDescriptor
    {
        Issuer = "issuer",
        Expires = DateTime.UtcNow.AddHours(_tokenDurationHours),
        SigningCredentials = new SigningCredentials(new SymmetricSecurityKey(key),
                            SecurityAlgorithms.HmacSha256Signature),
    };
    var token = tokenHandler.CreateToken(tokenDescriptor);
    var tokenString = tokenHandler.WriteToken(token);

    return tokenString;
}

结论

通过本攻略，我们学习了C#中基于JWT的分布式登录实现方法。在实际应用中，您可以将各种Web和桌面应用程序连接到您的身份验证服务，以实现高度安全的分布式身份验证。

本站文章如无特殊说明，均为本站原创，如若转载，请注明出处：C#基于jwt实现分布式登录 - Python技术站

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