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实践剖析.NET Core 如何支持 Cookie 滑动过期和 JWT 混合认证、授权

2023-02-28

new var 生命周期
首先我们实现Cookie认证，然后再次引入JWT，最后在结合二者使用时联系其他我们可能需要注意的事项Cookie认证在startup中我们添加cookie认证服务，如下：复制services.AddAuthentication(options => { &nbsp

首先我们实现Cookie认证，然后再次引入JWT，最后在结合二者使用时联系其他我们可能需要注意的事项

Cookie认证

在startup中我们添加cookie认证服务，如下：

services.AddAuthentication(options => 
{ 
    options.DefaultAuthenticateScheme = CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme; 
    options.DefaultChallengeScheme = CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme; 
}) 
.AddCookie(options => 
{ 
    options.ExpireTimeSpan = TimeSpan.FromMinutes(1); 
    options.Cookie.Name = "user-session"; 
    options.SlidingExpiration = true; 
}); 

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接下来则是使用认证和授权中间件，注意将其置于路由和终结点终结点之间，否则启动也会有明确异常提示

app.UseRouting(); 
 
app.UseAuthentication(); 
 
app.UseAuthorization(); 
 
app.UseEndpoints(endpoints => 
{ 
  ...... 
}); 

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我们给出测试视图页，并要求认证即控制器添加特性

[Authorize] 
public class HomeController : Controller 
{ 
    public IActionResult Index() 
    { 
        return View(); 
    } 
} 

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当进入首页，未认证默认进入account/login，那么接下来创建该视图

public class AccountController : Controller 
{ 
    [AllowAnonymous] 
    public IActionResult Login() 
    { 
      return View(); 
    } 
    ...... 
} 

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我们启动程序先看看效果

如上图，自动跳转至登录页，此时我们点击模拟登录按钮，发起请求去模拟登录(发起ajax请求代码就占不用篇幅给出了)

/// <summary> 
/// 模拟登录 
/// </summary> 
/// <returns></returns> 
[HttpPost] 
[AllowAnonymous] 
public async Task<IActionResult> TestLogin() 
{ 
    var claims = new Claim[] 
    { 
      new Claim(ClaimTypes.Name, "Jeffcky"), 
    }; 
 
    var claimsIdentity = new ClaimsIdentity(claims, "Login"); 
 
    await HttpContext.SignInAsync(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme, new ClaimsPrincipal(claimsIdentity)); 
 
    return Ok(); 
} 

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上述无非就是构建身份以及该身份下所具有的身份属性，类似个人身份证唯一标识个人，身份证上各个信息即表示如上声明

同时呢，肯定要调用上下文去登录，在整个会话未过期之前，根据认证方案获取对应处理方式，最后将相关信息进行存储等等，有兴趣的童鞋可以去了解其实现细节哈

当我们请求过后，再次访问首页，将看到生成当前会话信息，同时我们将会话过期设置为1分钟，在1分钟内未进行会话，将自动重定向至登录页

注意如上标注并没有值，那么这个值可以设置吗?当然可以，在开始配置时我们并未给出，那么这个属性又代表什么含义呢?

options.Cookie.MaxAge = TimeSpan.FromMinutes(2); 

  • 1.

那么结合ExpireTimeSpan和MaxAge使用，到底代表什么意思呢?我们暂且撇开滑动过期设置

ExpireTimeSpan表示用户身份认证票据的生命周期，它是认证cookie的有效负载，存储的cookie值是一段加密字符串，在每次请求时，web应用程序都会根据请求对其进行解密

MaxAge控制着cookie的生命周期，若cookie过期，浏览器将会自动清除，如果没有设置该值，实质上它的生命周期就是ExpireTimeSpan，那么它到底有何意义呢?

上述我们设置票据的生命周期为1分钟，同时我们控制cookie的生命周期为2分钟，若在2分钟内关闭浏览器或重启web应用程序，此时cookie生命周期并未过期，所以仍将处于会话状态即无需登录，若未设置MaxAge，关闭浏览器或重启后将自动清除其值即需登录，当然一切前提是未手动清除浏览器cookie

问题又来了，在配置cookie选项中，还有一个也可以设置过期的属性

options.Cookie.Expiration = TimeSpan.FromMinutes(3); 

  • 1.

当配置ExpireTimeSpan或同时配置MaxAge时，无需设置Expiration，因为会抛出异常

JWT认证

上述已经实现Cookie认证，那么在与第三方进行对接时，我们要使用JWT认证，我们又该如何处理呢?

首先我们添加JWT认证服务

.AddJwtBearer(options => 
{ 
    options.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters 
    { 
      ValidateIssuerSigningKey = true, 
      IssuerSigningKey = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes("1234567890123456")), 
      ValidateIssuer = true, 
      ValidIssuer = "http://localhost:5000", 
      ValidateAudience = true, 
      ValidAudience = "http://localhost:5001", 
      ValidateLifetime = true, 
      ClockSkew = TimeSpan.FromMinutes(5) 
    }; 
}); 

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将JWT Token置于cookie中，此前文章已有讲解，这里我们直接给出代码，先生成Token

private string GenerateToken(Claim[] claims) 
{ 
    var key = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes("1234567890123456")); 
 
    var token = new JwtSecurityToken( 
      issuer: "http://localhost:5000", 
      audience: "http://localhost:5001", 
      claims: claims, 
      notBefore: DateTime.Now, 
      expires: DateTime.Now.AddMinutes(5), 
      signingCredentials: new SigningCredentials(key, SecurityAlgorithms.HmacSha256) 
    ); 
 
    return new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(token); 
} 

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在登录方法中，将其写入响应cookie中，如下这般

/// <summary> 
/// 模拟登录 
/// </summary> 
/// <returns></returns> 
[HttpPost] 
[AllowAnonymous] 
public async Task<IActionResult> TestLogin() 
{ 
    var claims = new Claim[] 
    { 
      new Claim(ClaimTypes.Name, "Jeffcky"), 
    }; 
 
    var claimsIdentity = new ClaimsIdentity(claims, "Login"); 
 
    Response.Cookies.Append("x-access-token", GenerateToken(claims), 
      new CookieOptions() 
      { 
        Path = "/", 
        HttpOnly = true 
      }); 
 
    await HttpContext.SignInAsync(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme, new ClaimsPrincipal(claimsIdentity)); 
 
 return Ok(); 
} 

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去取Bearer Token值，若成功取到这赋值给如下context.Token，所以此时我们需要手动从cookie中取出token并赋值

options.Events = new JwtBearerEvents 
{ 
    OnMessageReceived = context => 
    { 
        var accessToken = context.Request.Cookies["x-access-token"]; 
 
        if (!string.IsNullOrEmpty(accessToken)) 
        { 
            context.Token = accessToken; 
        } 
 
        return Task.CompletedTask; 
    } 
}; 

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一切已就绪，接下来我们写个api接口测试验证看看

[Authorize("Bearer")] 
[Route("api/[controller]/[action]")] 
[ApiController] 
public class JwtController : ControllerBase 
{ 
    [HttpGet] 
    public IActionResult Test() 
    { 
      return Ok("test jwt"); 
    } 
} 

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思考一下，我们通过Postman模拟测试，会返回401吗?结果会是怎样的呢?

问题不大，主要在于该特性参数为声明指定策略，但我们需要指定认证方案即scheme，修改成如下：

如此在与第三方对接时，请求返回token，后续将token置于请求头中即可验证通过，同时上述取cookie中token并手动赋值，对于对接第三方则是多余，不过是为了诸多其他原因而已

[Authorize(AuthenticationSchemes = "Bearer,Cookies")] 

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注意混合认证方案设置存在顺序，后者将覆盖前者即如上设置，此时将走cookie认证

滑动过期思考扩展

若我们实现基于Cookie滑动过期，同时使用signalr进行数据推送，势必存在问题，因为会一直刷新会话，那么将导致会话永不过期问题，从安全层面角度考虑，我们该如何处理呢?

我们知道票据生命周期存储在上下文AuthenticationProperties属性中，所以在配置Cookie选项事件中我们可以进行自定义处理

public class CookieAuthenticationEventsExetensions : CookieAuthenticationEvents 
{ 
    private const string TicketIssuedTicks = nameof(TicketIssuedTicks); 
 
    public override async Task SigningIn(CookieSigningInContext context) 
    { 
        context.Properties.SetString( 
          TicketIssuedTicks, 
          DateTimeOffset.UtcNow.Ticks.ToString()); 
 
        await base.SigningIn(context); 
    } 
 
    public override async Task ValidatePrincipal( 
      CookieValidatePrincipalContext context) 
    { 
        var ticketIssuedTicksValue = context 
          .Properties.GetString(TicketIssuedTicks); 
 
        if (ticketIssuedTicksValue is null || 
          !long.TryParse(ticketIssuedTicksValue, out var ticketIssuedTicks)) 
        { 
          await RejectPrincipalAsync(context); 
          return; 
        } 
 
        var ticketIssuedUtc = 
          new DateTimeOffset(ticketIssuedTicks, TimeSpan.FromHours(0)); 
 
        if (DateTimeOffset.UtcNow - ticketIssuedUtc > TimeSpan.FromDays(3)) 
        { 
          await RejectPrincipalAsync(context); 
          return; 
        } 
 
        await base.ValidatePrincipal(context); 
    } 
 
    private static async Task RejectPrincipalAsync( 
      CookieValidatePrincipalContext context) 
    { 
        context.RejectPrincipal(); 
        await context.HttpContext.SignOutAsync(); 
    } 
} 

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在添加Cookie服务时，有对应事件选项，使用如下

options.EventsType = typeof(CookieAuthenticationEventsExetensions); 

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扩展事件实现表示在第一次会话到当前时间截止超过3天，则自动重定向至登录页，最后将上述扩展事件进行注册即可

 

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