详解ASP.NET Core Token认证

ASP.NET Core Token认证是一种常见的身份验证机制，它使用JSON Web Token（JWT）来验证用户身份。本文将详细讲解ASP.NET Core Token认证的使用方法及项目实战。

什么是ASP.NET Core Token认证？

ASP.NET Core Token认证是一种基于JWT的身份验证机制。JWT是一种开放标准，它定义了一种紧凑且自包含的方式来在各方之间安全地传输信息。JWT由三部分组成：头部、载荷和签名。头部包含了令牌的类型和加密算法，载荷包含了一些声明信息，例如用户ID和过期时间，签名用于验证令牌的完整性。

ASP.NET Core Token认证使用JWT来验证用户身份。当用户登录时，服务器会生成一个JWT并将其发送给客户端。客户端在后续请求中将JWT作为Authorization头的Bearer令牌发送给服务器。服务器使用密钥验证JWT的完整性，并从中提取用户信息。

ASP.NET Core Token认证的使用方法

ASP.NET Core Token认证的使用方法如下：

添加JWT支持

在ASP.NET Core应用程序中使用JWT，需要添加Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer NuGet包。可以使用以下命令将其添加到项目中：

dotnet add package Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer

配置JWT选项

在Startup.cs文件中的ConfigureServices方法中配置JWT选项。例如，以下代码配置了JWT选项：

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddAuthentication(JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme)
        .AddJwtBearer(options =>
        {
            options.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters
            {
                ValidateIssuer = true,
                ValidateAudience = true,
                ValidateLifetime = true,
                ValidateIssuerSigningKey = true,
                ValidIssuer = "mydomain.com",
                ValidAudience = "mydomain.com",
                IssuerSigningKey = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes("mysecretkey"))
            };
        });

    // ...
}

在上面的代码中，我们使用AddAuthentication方法添加JWT身份验证，并使用AddJwtBearer方法配置JWT选项。在TokenValidationParameters属性中，我们指定了JWT的验证规则，例如验证颁发者、受众、过期时间和签名密钥。

启用身份验证

在Startup.cs文件中的Configure方法中启用身份验证。例如，以下代码启用了身份验证：

public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
{
    app.UseAuthentication();

    // ...
}

在上面的代码中，我们使用UseAuthentication方法启用了身份验证。

生成JWT

在ASP.NET Core应用程序中生成JWT，可以使用Microsoft.IdentityModel.Tokens NuGet包。可以使用以下命令将其添加到项目中：

dotnet add package Microsoft.IdentityModel.Tokens

例如，以下代码演示了如何生成JWT：

public string GenerateJwtToken(User user)
{
    var tokenHandler = new JwtSecurityTokenHandler();
    var key = Encoding.ASCII.GetBytes("mysecretkey");
    var tokenDescriptor = new SecurityTokenDescriptor
    {
        Subject = new ClaimsIdentity(new Claim[]
        {
            new Claim(ClaimTypes.Name, user.Username),
            new Claim(ClaimTypes.Email, user.Email)
        }),
        Expires = DateTime.UtcNow.AddDays(7),
        SigningCredentials = new SigningCredentials(new SymmetricSecurityKey(key), SecurityAlgorithms.HmacSha256Signature)
    };
    var token = tokenHandler.CreateToken(tokenDescriptor);
    return tokenHandler.WriteToken(token);
}

在上面的代码中，我们使用JwtSecurityTokenHandler类生成JWT。在SecurityTokenDescriptor对象中，我们指定了JWT的主题、过期时间和签名密钥。

验证JWT

在ASP.NET Core应用程序中验证JWT，可以使用以下代码：

[Authorize]
public IActionResult MyProtectedAction()
{
    // Do something...
}

在上面的代码中，我们使用Authorize属性标记了MyProtectedAction方法，表示该方法需要身份验证。如果客户端发送的JWT无效或已过期，则服务器将返回401状态码。

ASP.NET Core Token认证的项目实战

以下是两个示例，演示如何在ASP.NET Core项目中使用Token认证。

示例一：生成和验证JWT

在这个示例中，我们将演示如何生成和验证JWT。

创建控制器

创建一个名为“TokenController”的控制器，用于生成和验证JWT。例如，以下代码创建了一个名为“TokenController”的控制器：

[ApiController]
[Route("[controller]")]
public class TokenController : ControllerBase
{
    private readonly IUserService _userService;

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

    [HttpPost]
    public IActionResult GenerateToken([FromBody] LoginModel model)
    {
        var user = _userService.Authenticate(model.Username, model.Password);
        if (user == null)
        {
            return Unauthorized();
        }

        var token = GenerateJwtToken(user);
        return Ok(new { Token = token });
    }

    [Authorize]
    [HttpGet]
    public IActionResult ValidateToken()
    {
        return Ok();
    }

    private string GenerateJwtToken(User user)
    {
        var tokenHandler = new JwtSecurityTokenHandler();
        var key = Encoding.ASCII.GetBytes("mysecretkey");
        var tokenDescriptor = new SecurityTokenDescriptor
        {
            Subject = new ClaimsIdentity(new Claim[]
            {
                new Claim(ClaimTypes.Name, user.Username),
                new Claim(ClaimTypes.Email, user.Email)
            }),
            Expires = DateTime.UtcNow.AddDays(7),
            SigningCredentials = new SigningCredentials(new SymmetricSecurityKey(key), SecurityAlgorithms.HmacSha256Signature)
        };
        var token = tokenHandler.CreateToken(tokenDescriptor);
        return tokenHandler.WriteToken(token);
    }
}

在上面的代码中，我们创建了一个名为“TokenController”的控制器。在GenerateToken方法中，我们使用IUserService接口验证用户凭据，并生成JWT。在ValidateToken方法中，我们使用Authorize属性标记了该方法，表示该方法需要身份验证。

创建UserService

创建一个名为“UserService”的服务，用于验证用户凭据。例如，以下代码创建了一个名为“UserService”的服务：

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

public class UserService : IUserService
{
    private readonly List<User> _users = new List<User>
    {
        new User { Id = 1, Username = "user1", Password = "password1", Email = "user1@example.com" },
        new User { Id = 2, Username = "user2", Password = "password2", Email = "user2@example.com" }
    };

    public User Authenticate(string username, string password)
    {
        var user = _users.SingleOrDefault(x => x.Username == username && x.Password == password);
        if (user == null)
        {
            return null;
        }

        return new User { Id = user.Id, Username = user.Username, Email = user.Email };
    }
}

public class User
{
    public int Id { get; set; }
    public string Username { get; set; }
    public string Password { get; set; }
    public string Email { get; set; }
}

在上面的代码中，我们创建了一个名为“UserService”的服务。在Authenticate方法中，我们验证用户凭据并返回用户对象。

测试JWT

启动应用程序并使用Postman或其他HTTP客户端发送POST请求到“/token”路由，包含用户名和密码。例如，以下请求：

POST /token HTTP/1.1
Host: localhost:5000
Content-Type: application/json

{
    "username": "user1",
    "password": "password1"
}

如果凭据有效，则服务器将返回JWT。然后，使用相同的HTTP客户端发送GET请求到“/token”路由，并在Authorization头中包含JWT。例如，以下请求：

```http
GET /token HTTP/1.1
Host: localhost:5000
Authorization: Bearer eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiJ1c2VyMSIsImVtYWlsIjoidXNlcjFAZXhhbXBsZS5jb20iLCJleHAiOjE2MjIwMjMwMzAsImlzcyI6Im15ZG9tYWluLmNvbSIsImF1ZCI6Im15ZG9tYWluLmNvbSJ9.5JZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZ
JZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZ
JZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJZJ

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