asp.netcore的认证和授权

在asp.net core中,微软提供了基于认证(Authentication)和授权(Authorization)的方式,来实现权限管理的,本篇博文,介绍基于固定角色的权限管理和自定义角色权限管理,本文内容,更适合传统行业的BS应用,而非互联网应用。

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在asp.net core中,我们认证(Authentication)通常是在Login的Post Action中进行用户名或密码来验证用户是否正确,如果通过验证,即该用户就会获得一个或几个特定的角色,通过ClaimTypes.Role来存储角色,从而当一个请求到达时,用这个角色和Controller或Action上加的特性 [Authorize(Roles = "admin,system")]来授权是否有权访问该Action。本文中的自定义角色,会把验证放在中间件中进行处理。

  • 固定角色:

即把角色与具体的Controller或Action直接关联起来,整个系统中的角色是固定的,每种角色可以访问那些Controller或Action也是固定的,这做法比较适合小型项目,角色分工非常明确的项目。

项目代码:

https://github.com/axzxs2001/Asp.NetCoreExperiment/tree/master/Asp.NetCoreExperiment/%E6%9D%83%E9%99%90%E7%AE%A1%E7%90%86/RolePrivilegeManagement

始于startup.cs

需要在ConfigureServices中注入Cookie的相关信息,options是CookieAuthenticationOptions,关于这个类型提供如下属性,可参考:https://docs.microsoft.com/en-us/aspnet/core/security/authentication/cookie?tabs=aspnetcore2x

 

它提供了登录的一些信息,或登录生成Cookie的一些信息,用以后

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Configuration;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Microsoft.AspNetCore.Authentication.Cookies;
using Microsoft.AspNetCore.Http;

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

        public IConfiguration Configuration { get; }


        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {        
            services.AddMvc();
            //添加认证Cookie信息
            services.AddAuthentication(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme)
             .AddCookie(options =>
             {
                 options.LoginPath = new PathString("/login");
                 options.AccessDeniedPath = new PathString("/denied");
             });
        }

        public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
        {
            if (env.IsDevelopment())
            {
                app.UseDeveloperExceptionPage();
                app.UseBrowserLink();
            }
            else
            {
                app.UseExceptionHandler("/Home/Error");
            }
            app.UseStaticFiles();
            //验证中间件
            app.UseAuthentication();
            app.UseMvc(routes =>
            {
                routes.MapRoute(
                    name: "default",
                    template: "{controller=Home}/{action=Index}/{id?}");
            });
        }
    }
}

HomeController.cs

对于Login Get的Action,把returnUrl用户想要访问的地址(有可能用户记录下想要访问的url了,但系统会转到登录页,登录成功后直接跳转到想要访问的returnUrl页)

对于Login Post的Action,验证用户密和密码,成功能,定义一个ClaimsIdentity,把用户名和角色,和用户姓名的声明都添回进来(这个角色,就是用来验证可访问action的角色)作来该用户标识,接下来调用HttpContext.SignInAsync进行登录,注意此方法的第一个参数,必需与StartUp.cs中services.AddAuthentication的参数相同,AddAuthentication是设置登录,SigninAsync是按设置参数进行登录

对于Logout Get的Action,是退出登录

HomeController上的[Authorize(Roles=”admin,system”)]角色和权限的关系时,所有Action只有admin和system两个角色能访问到,About上的[Authorize(Roles=”admin”)]声明这个action只能admin角色访问,Contact上的[Authorize(Roles=”system”)]声明这个action只能system角色访问,如果action上声明的是[AllowAnomymous],说明不受授权管理,可以直接访问。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using RolePrivilegeManagement.Models;
using System.Security.Claims;
using Microsoft.AspNetCore.Authentication;
using Microsoft.AspNetCore.Authentication.Cookies;
using Microsoft.AspNetCore.Authorization;

namespace RolePrivilegeManagement.Controllers
{
    [Authorize(Roles = "admin,system")]
    public class HomeController : Controller
    {
        public IActionResult Index()
        {
            return View();
        }
        [Authorize(Roles = "admin")]
        public IActionResult About()
        {
            ViewData["Message"] = "Your application description page.";
            return View();
        }
        [Authorize(Roles = "system")]
        public IActionResult Contact()
        {
            ViewData["Message"] = "Your contact page.";
            return View();
        }
        public IActionResult Error()
        {
            return View(new ErrorViewModel { RequestId = Activity.Current?.Id ?? HttpContext.TraceIdentifier });
        }
        [AllowAnonymous]
        [HttpGet("login")]
        public IActionResult Login(string returnUrl = null)
        {
            TempData["returnUrl"] = returnUrl;
            return View();
        }
        [AllowAnonymous]
        [HttpPost("login")]
        public async Task Login(string userName, string password, string returnUrl = null)
        {
            var list = new List {
                new { UserName = "gsw", Password = "111111", Role = "admin",Name="桂素伟" },
                new { UserName = "aaa", Password = "222222", Role = "system",Name="测试A" }
            };
            var user = list.SingleOrDefault(s => s.UserName == userName && s.Password == password);
            if (user!=null)
            {
                //用户标识
                var identity = new ClaimsIdentity(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme);
                identity.AddClaim(new Claim(ClaimTypes.Sid, userName));
                identity.AddClaim(new Claim(ClaimTypes.Name, user.Name));
                identity.AddClaim(new Claim(ClaimTypes.Role, user.Role));

                await HttpContext.SignInAsync(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme, new ClaimsPrincipal(identity));
                if (returnUrl == null)
                {
                    returnUrl = TempData["returnUrl"]?.ToString();
                }
                if (returnUrl != null)
                {
                    return Redirect(returnUrl);
                }
                else
                {
                    return RedirectToAction(nameof(HomeController.Index), "Home");
                }
            }
            else
            {
                const string badUserNameOrPasswordMessage = "用户名或密码错误!";
                return BadRequest(badUserNameOrPasswordMessage);
            }
        }
        [HttpGet("logout")]
        public async Task Logout()
        {
            await HttpContext.SignOutAsync(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme);
            return RedirectToAction("Index", "Home");
        }
        [AllowAnonymous]
        [HttpGet("denied")]
        public IActionResult Denied()
        {
            return View();
        }
    }
}

前端_Layout.cshtml布局页,在登录成功后的任何页面都可以用@User.Identity.Name就可以获取用户姓名,同时用@User.Claims.SingleOrDefault(s=>s.Type==System.Security.Claims.ClaimTypes.Sid).Value可以获取用户名或角色。




    
    
    @ViewData["Title"] - RolePrivilegeManagement

    
        
        
    
    
        
        
    
    


    
        
            
                
                    Toggle navigation
                    
                    
                    
                
                RolePrivilegeManagement
            
                                                  
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  •                                                                                                             当前用户:@User.Identity.Name                         
                                                         注销                         
                                                                                  @RenderBody()                  
                

    © 2017 - RolePrivilegeManagement

            
                                                                                                         @RenderSection("Scripts", required: false)

    现在可以用chrome运行了,进行登录页后F12,查看Network—Cookies,可以看到有一个Cookie,这个是记录returnUrl的Cookie,是否记得HomeController.cs中的Login Get的Action中代码:TempData["returnUrl"]= returnUrl;这个TempData最后转成了一个Cookie返回到客户端了,如下图:

    asp.net core的认证和授权

    输入用户名,密码登录,再次查看Cookies,发现多了一个.AspNetCore.Cookies,即把用户验证信息加密码保存在了这个Cookie中,当跳转到别的页面时,这两个Cookie会继续在客户端和服务传送,用以验证用户角色。

    asp.net core的认证和授权

    • 自定义角色

    系统的角色可以自定义,用户是自写到义,权限是固定的,角色对应权限可以自定义,用户对应角色也是自定义的,如下图:

    asp.net core的认证和授权

    项目代码:

    https://github.com/axzxs2001/Asp.NetCoreExperiment/tree/master/Asp.NetCoreExperiment/%E6%9D%83%E9%99%90%E7%AE%A1%E7%90%86/PrivilegeManagement

    始于startup.cs

    自定义角色与固定角色不同之处在于多了一个中间件(关于中间件学习参看:https://docs.microsoft.com/en-us/aspnet/core/fundamentals/middleware),即在Configure方法中,一定要在app.UseAuthentication下面添加验证权限的中间件,因为UseAuthentication要从Cookie中加载通过验证的用户信息到Context.User中,所以一定放在加载完后才能去验用户信息(当然自己读取Cookie也可以)

    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Linq;
    using System.Threading.Tasks;
    using Microsoft.AspNetCore.Builder;
    using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
    using Microsoft.Extensions.Configuration;
    using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
    using Microsoft.AspNetCore.Authentication.Cookies;
    using Microsoft.AspNetCore.Http;
    using PrivilegeManagement.Middleware;
    
    namespace PrivilegeManagement
    {
        public class Startup
        {
            public Startup(IConfiguration configuration)
            {
                Configuration = configuration;
            }
            public IConfiguration Configuration { get; }
    
            public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
            {
                services.AddAuthentication(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme)
               .AddCookie(options =>
               {
                   options.LoginPath = new PathString("/login");
                   options.AccessDeniedPath = new PathString("/denied");
               }
               );
                services.AddMvc();
            }
    
            public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
            {
                if (env.IsDevelopment())
                {
                    app.UseDeveloperExceptionPage();
                    app.UseBrowserLink();
                }
                else
                {
                    app.UseExceptionHandler("/Home/Error");
                }
    
                app.UseStaticFiles();
                //验证中间件
                app.UseAuthentication();
                ////添加权限中间件, 一定要放在app.UseAuthentication后
                app.UsePermission(new PermissionMiddlewareOption()
                {
                    LoginAction = @"/login",
                    NoPermissionAction = @"/denied",
                    //这个集合从数据库中查出所有用户的全部权限
                    UserPerssions = new List()
                     {
                         new UserPermission { Url="/", UserName="gsw"},
                         new UserPermission { Url="/home/contact", UserName="gsw"},
                         new UserPermission { Url="/home/about", UserName="aaa"},
                         new UserPermission { Url="/", UserName="aaa"}
                     }
                });
                app.UseMvc(routes =>
                {
                    routes.MapRoute(
                        name: "default",
                        template: "{controller=Home}/{action=Index}/{id?}");
                });
            }
        }
    }

    下面看看中间件PermissionMiddleware.cs,在Invoke中用了context.User,如上面所述,首先要调用app.UseAuthentication加载用户信息后才能在这里使用,这个中间件逻辑较简单,如果没有验证的一律放过去,不作处理,如果验证过(登录成功了),就要查看本次请求的url和这个用户可以访问的权限是否匹配,如不匹配,就跳转到拒绝页面(这个是在Startup.cs中添加中间件时,用NoPermissionAction = @"/denied"设置的),这里定义了一个静态的List,这是为了热更新此集合,而不需要用户权限变更后重新整个web应用。

    using Microsoft.AspNetCore.Http;
    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.IO;
    using System.Linq;
    using System.Reflection;
    using System.Security.Claims;
    using System.Threading.Tasks;
    
    namespace PrivilegeManagement.Middleware
    {
        /// 
        /// 权限中间件
        /// 
        public class PermissionMiddleware
        {
            /// 
            /// 管道代理对象
            /// 
            private readonly RequestDelegate _next;
            /// 
            /// 权限中间件的配置选项
            /// 
            private readonly PermissionMiddlewareOption _option;
    
            /// 
            /// 用户权限集合
            /// 
            internal static List _userPermissions;
    
            /// 
            /// 权限中间件构造
            /// 
            /// 管道代理对象
            /// 权限仓储对象
            /// 权限中间件配置选项
            public PermissionMiddleware(RequestDelegate next, PermissionMiddlewareOption option)
            {
                _option = option;
                _next = next;
                _userPermissions = option.UserPerssions;
            }       
            /// 
            /// 调用管道
            /// 
            /// 请求上下文
            /// 
            public Task Invoke(HttpContext context)
            {
                //请求Url
                var questUrl = context.Request.Path.Value.ToLower();
           
                //是否经过验证
                var isAuthenticated = context.User.Identity.IsAuthenticated;
                if (isAuthenticated)
                {
                    if (_userPermissions.GroupBy(g=>g.Url).Where(w => w.Key.ToLower() == questUrl).Count() > 0)
                    {
                        //用户名
                        var userName = context.User.Claims.SingleOrDefault(s => s.Type == ClaimTypes.Sid).Value;
                        if (_userPermissions.Where(w => w.UserName == userName&&w.Url.ToLower()==questUrl).Count() > 0)
                        {
                            return this._next(context);
                        }
                        else
                        {
                            //无权限跳转到拒绝页面
                            context.Response.Redirect(_option.NoPermissionAction);
                        }
                    }
                }
                return this._next(context);
            }
        }
    }

    扩展中间件类PermissionMiddlewareExtensions.cs

    using Microsoft.AspNetCore.Builder;
    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Linq;
    using System.Threading.Tasks;
    
    namespace PrivilegeManagement.Middleware
    {
        /// 
        /// 扩展权限中间件
        /// 
        public static class PermissionMiddlewareExtensions
        {
            /// 
            /// 引入权限中间件
            /// 
            /// 扩展类型
            /// 权限中间件配置选项
            /// 
            public static IApplicationBuilder UsePermission(
                  this IApplicationBuilder builder, PermissionMiddlewareOption option)
            {
                return builder.UseMiddleware(option);
            }
    
        }
    }

    中间件属性PermissionMiddlewareOption.cs

    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Linq;
    using System.Threading.Tasks;
    
    namespace PrivilegeManagement.Middleware
    {
        /// 
        /// 权限中间件选项
        /// 
        public class PermissionMiddlewareOption
        {
            /// 
            /// 登录action
            /// 
            public string LoginAction
            { get; set; }
            /// 
            /// 无权限导航action
            /// 
            public string NoPermissionAction
            { get; set; }
    
            /// 
            /// 用户权限集合
            /// 
            public List UserPerssions
            { get; set; } = new List();
        }
    }

    中间件实体类UserPermission.cs

    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Linq;
    using System.Threading.Tasks;
    
    namespace PrivilegeManagement.Middleware
    {
        /// 
        /// 用户权限
        /// 
        public class UserPermission
        {
            /// 
            /// 用户名
            /// 
            public string UserName
            { get; set; }
            /// 
            /// 请求Url
            /// 
            public string Url
            { get; set; }
        }
    }

    关于自定义角色,因为不需要授权时带上角色,所以可以定义一个基Controller类BaseController.cs,其他的Controller都继承BaseController,这样所有的action都可以通过中间件来验证,当然像登录,无权限提示页面还是在Action上加[AllowAnomymous]

    using Microsoft.AspNetCore.Authorization;
    using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
    
    namespace PrivilegeManagement.Controllers
    {
        [Authorize]
        public class BaseController:Controller
        {
        }
    }

    HomeController.cs如下,与固定角色的HomeController.cs差异只在Controller和Action上的Authorize特性。

    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Diagnostics;
    using System.Linq;
    using System.Threading.Tasks;
    using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
    using PrivilegeManagement.Models;
    using Microsoft.AspNetCore.Authorization;
    using System.Security.Claims;
    using Microsoft.AspNetCore.Authentication.Cookies;
    using Microsoft.AspNetCore.Authentication;
    
    namespace PrivilegeManagement.Controllers
    {
     
        public class HomeController : BaseController
        {
            public IActionResult Index()
            {
                return View();
            }
    
            public IActionResult About()
            {
                ViewData["Message"] = "Your application description page.";
                
                return View();
            }
    
            public IActionResult Contact()
            {
                ViewData["Message"] = "Your contact page.";
    
                return View();
            }
    
            public IActionResult Error()
            {
                return View(new ErrorViewModel { RequestId = Activity.Current?.Id ?? HttpContext.TraceIdentifier });
            }
            [AllowAnonymous]
            [HttpGet("login")]
            public IActionResult Login(string returnUrl = null)
            {
                TempData["returnUrl"] = returnUrl;
                return View();
            }
            [AllowAnonymous]
            [HttpPost("login")]
            public async Task Login(string userName,string password, string returnUrl = null)
            {
                var list = new List {
                    new { UserName = "gsw", Password = "111111", Role = "admin",Name="桂素伟" },
                    new { UserName = "aaa", Password = "222222", Role = "system",Name="测试A" }
                };
                var user = list.SingleOrDefault(s => s.UserName == userName && s.Password == password);
                if (user != null)
                {
                    //用户标识
                    var identity = new ClaimsIdentity(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme);
                    identity.AddClaim(new Claim(ClaimTypes.Sid, userName));
                    identity.AddClaim(new Claim(ClaimTypes.Name, user.Name));
                    identity.AddClaim(new Claim(ClaimTypes.Role, user.Role));
    
                    await HttpContext.SignInAsync(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme, new ClaimsPrincipal(identity));
                    if (returnUrl == null)
                    {
                        returnUrl = TempData["returnUrl"]?.ToString();
                    }
                    if (returnUrl != null)
                    {
                        return Redirect(returnUrl);
                    }
                    else
                    {
                        return RedirectToAction(nameof(HomeController.Index), "Home");
                    }
                }
                else
                {
                    const string badUserNameOrPasswordMessage = "用户名或密码错误!";
                    return BadRequest(badUserNameOrPasswordMessage);
                }
            }
            [HttpGet("logout")]
            public async Task Logout()
            {
                await HttpContext.SignOutAsync(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme);
                return RedirectToAction("Index", "Home");
            }
            [HttpGet("denied")]
            public IActionResult Denied()
            {
                return View();
            }
        }
    
     
    }

    全部代码:https://github.com/axzxs2001/Asp.NetCoreExperiment/tree/master/Asp.NetCoreExperiment/%E6%9D%83%E9%99%90%E7%AE%A1%E7%90%86


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