一、JWT介绍
ASP.NET Core Web API用户身份验证的方法有很多，本文只介绍JWT方法。JWT实现了服务端无状态，在分布式服务、会话一致性、单点登录等方面凸显优势，不占用服务端资源。简单来说，JWT的验证过程如下所示：
（1）通过用户名和密码获取一个Token。
（2）访问API时，加上这个Token。
Token包含过期时间、用户角色等信息，可以在多种场合灵活使用。
二、基本认证
2.1 场景描述
在基本认证的场景中，我们假设有一个Controller，代码如下所示：
[ApiController]
[Route("test")]
public class TestController : ControllerBase
{
[HttpGet]
public string Get()
{
return "success";
}
}这个Controller非常简单，就是访问之后返回"success"这个字符串。
现在，我们希望用户登录之后（提供用户名和密码）才能使用此API。
2.2 开发步骤
1、在NuGet中添加Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer。
2、在Program.cs中，对builder.Services添加认证服务：
builder.Services.AddAuthentication(JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme)
.AddJwtBearer(opt =>
{
opt.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters()
{
ValidateIssuer = false,
ValidateAudience = false,
ValidateLifetime = false,
ValidateIssuerSigningKey = false
};
});在上面的参数中，可以根据使用场景进行灵活配置，这个后面会介绍。在此，使用最简单的配置。
3、同样在Program.cs中，添加以下语句：
app.UseAuthentication();需要注意的是，此句需要在页面路由之前，例如是app.UseHttpsRedirection();之前，如下所示：
app.UseAuthentication();
app.UseHttpsRedirection();
app.UseAuthorization();
app.MapControllers();
app.Run();4、在需要认证的Controller或某个具体方法上加上[Authorize]标记。例如我们在一开始介绍的API上加上标记：
[Authorize]
[HttpGet]
public string Get()
{
return "success";
}此时，如果再去访问此API，就会返回401没有权限的错误。
5、创建登录的Controller，也就是通过用户名和密码获取Token。
[Route("api/auth")]
[ApiController]
public class AuthController : ControllerBase
{
[HttpPost]
public string Gettoken(string username, string password)
{
if (username == "admin" && password == "123456")
{
var claims = new[]{
new Claim(ClaimTypes.Name, username)
};
var jwttoken = new JwtSecurityToken(
claims: claims
);
var token = new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(jwttoken);
return token;
}
return "用户不存在或密码错误";
}
}上面的用户认证简单的做了字符串比对，实际上可以通过查数据库的方法验证用户是否合法。
至此，用户验证的后端就开发完成了。
三、前端访问API
3.1 通过Swagger测试
很多时候，我们使用Swagger来测试API，但默认的Swagger配置没有用户验证，需要进行添加。
打开Program.cs，把builder.Services.AddSwaggerGen();这一句修改为：
builder.Services.AddSwaggerGen(c =>
{
c.AddSecurityDefinition("Bearer", new OpenApiSecurityScheme()
{
In = ParameterLocation.Header,
Type = SecuritySchemeType.ApiKey,
Description = "Bearer Token",
Name = "Authorization",
BearerFormat = "JWT",
Scheme = "Bearer"
});
c.AddSecurityRequirement(new OpenApiSecurityRequirement() {
{
new OpenApiSecurityScheme()
{
Reference=new OpenApiReference()
{
Type=ReferenceType.SecurityScheme,
Id="Bearer"
}
},new string[]{ }
}
});
});此时，打开Swagger，就会看到右上角有一个Authorize的按钮，如下图所示：
点击按钮，会要求输入一个Token。我们从上面写的登录Controller（AuthController）获取。如下图所示：
最下面的响应字符串就是我们要的Token。把这个Token填入到上面弹出的对话框中，注意需要在字符串前加上“Bearer ”。如下图所示：
此时，再去访问TestController，就会返回成功结果。
3.2 前端访问方法
在无用户验证要求的时候，前端访问TestController的代码如下所示：
fetch("https://localhost:28911/test", {
method: "GET"
}).then(resp => {
return resp.text();
}).then(data => {
console.log(data);
}).catch(err => {
console.log(err)
});API前加上[Authorize]之后，上述调用也会返回401错误。上述调用需要把Token加入到Header中。
fetch("https://localhost:28911/test", {
method: "GET",
headers: {
"Authorization": "Bearer eyJhbGciOiJ...太长，Token后面省略"
}
}).then(resp => {
return resp.text();
}).then(data => {
console.log(data);
}).catch(err => {
console.log(err)
});此时，即可再次成功获取结果。
四、常见用户身份验证场景
4.1 Token有效期
一般情况下，通过用户名和密码得到了Token之后，我们不希望这个Token是永久有效的。也就是说，过了一段时间之后，Token失效，用户需要重新登录。
需要增加有效期，有几处地方需要修改。
首先是Program.cs中，原来的配置如下所示：
builder.Services.AddAuthentication(JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme)
.AddJwtBearer(opt =>
{
opt.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters()
{
ValidateIssuer = false,
ValidateAudience = false,
ValidateLifetime = false,
ValidateIssuerSigningKey = false
};
});需要把ValidateLifetime改为true：
builder.Services.AddAuthentication(JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme)
.AddJwtBearer(opt =>
{
opt.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters()
{
ValidateIssuer = false,
ValidateAudience = false,
ValidateLifetime = true,
ClockSkew = TimeSpan.FromSeconds(30),
};
});然后在AuthController的Gettoken方法里，加上有效期：
var claims = new[]{
new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Nbf,new DateTimeOffset(DateTime.Now).ToUnixTimeSeconds().ToString()) ,
new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Exp,new DateTimeOffset(DateTime.Now.AddMinutes(30)).ToUnixTimeSeconds().ToString()),
new Claim(ClaimTypes.Name, username)
};上面配置的有效期是30分钟。
至此，当获得一个新的Token之后，经过30分钟，这个Token就无法使用了。
4.2 第三方验证
很多网站上提供QQ登录、微信登录、微博登录等功能，我们以微信登录进行说明。如果我们需要使用微信登录，需要到微信开发者平台注册，拿到一个叫AppKey的东西。这个AppKey相当于一个私钥，是不能让别人看到的。因为我们要使用微信的登录验证服务，这个服务不能向任何人提供，而且需要区分是哪个第三方在使用服务。
为了实现上述功能，认证时加入了一个IssUser的概念，也就是哪些APP可以调用服务。
在Program.cs中，修改配置：
builder.Services.AddAuthentication(JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme)
.AddJwtBearer(opt =>
{
opt.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters()
{
ValidateIssuer = true,
ValidateAudience = false,
ValidateLifetime = false,
ValidateIssuerSigningKey = true,
ValidIssuer = "App名称",
IssuerSigningKey = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes("App私钥"))
};
});然后，在Gettoken时，进行修改：
var claims = new[]{
new Claim(ClaimTypes.Name, username)
};
var m5dkey = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes("App私钥"));
var creds = new SigningCredentials(m5dkey, SecurityAlgorithms.HmacSha256);
var jwttoken = new JwtSecurityToken(
issuer: "App名称",
claims: claims,
expires: DateTime.Now.AddMinutes(30),
signingCredentials: creds
);
var token = new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(jwttoken);
return token;4.3 角色或权限
很多时候，用户登录之后，并不是可以访问所有的API。用户可以分出不同的角色，不同的角色可以访问不同的资源。
要做到这一点，首先在Gettoken时，把用户的角色加入到Token中。
var claims = new[]{
new Claim(ClaimTypes.Name, username),
new Claim("Role", "admin")
};然后，在API前，指明此资源需要什么角色。
[Authorize(Roles = "admin")]
[HttpGet]
public string Get()
{
return "success";
}这样，按角色分配资源的功能就完成了。
