Aspnet Mvc 前后端分离项目手记（二）关于token认证

在前后端分离的项目中，首先我们要解决的问题就是身份认证

以往的时候，我们使用cookie+session，或者只用cookie来保持会话。

一，先来复习一下cookie和session

首先我们来复习一下在aspnet中cookie和session的关系，做一个简单试验

这是一个普通的view没有任何处理

可以看到，没有任何东西（cookie）,然后当我们写入一个session之后

\

会发现多了一个名为ASP.NET_SessionId的cookie。我们都知道在aspnet中，session是保存在服务器端的内存中的，而http协议是无状态的，那么他是怎么确定不同请求的session

没错，session是借助cookie来实现的：cookie中保存着 session的key，当我们清除掉浏览器缓存时，会发现session也找不到了，就是这个原因。

使用session来保持会话有几个很严重的缺点：1 session容易丢失;2无法支持分布式;3，cookie 对跨域的支持不好

所以就用到了我们今天说的token

二，token 

1，token的产生

一般是用户登录成功，服务器端产生一个token并返给前端，前端将token保存在cookie或者localStorage里面，然后每次请求时都带上这个token，一般都带在请求头里面

 2，token的内容

一般的token里面必须有的是：1，会话用户的标识：比如userid。2，token的过期时间，如果想更完整一点，可以加上token的颁发者，签名等等

3,token的生成算法，一般是由服务器端将token的主要内容，过期时间等等做非对称加密，然后进行签名算法（防止客户端更改），具体看后面jwt

4,token校验

当服务器端收到请求时，首先会校验token,校验有两种不同的方式

 一， token产生后保存在服务器端（redis或者其他比较速度快的缓存中） 。优点：可控性强，可以用这个来做单点登录，比如另一个地方登录，就remove掉之前的token。缺点：实现麻烦一点，而且要占服务器压力

二， token产生后服务器端不保存，只负责校验。 优点：大大降低了服务器的压力，实现起来，也要相对简单一点。缺点：token一旦颁发，服务器端就不可控了，只能等它过期。

    具体用哪种看具体的需求。如果不是做可控性要求很强，个人建议第二种。

5 jwt 

jwt 全名Json Web Tokens，算是一种token的规范吧

园子里面有很不不错的介绍 ，比如这篇：阮一峰 jwt介绍   http://www.ruanyifeng.com/blog/2018/07/json_web_token-tutorial.html

 

组成有三部分

• Header（头部，一般包含了token的签名方式）
• Payload（负载，也就是具体的有效部分）
• Signature（签名，将前两部分进行签名算法，防止客户端篡改）

实现方式，将header部分和payload部分分别进行base64算法，然后用点号“.”隔开拼接，然后进行签名算法，然后在将三部分拼接（点号隔开）就得到了jwt

注意 ，jwt默认是采用base64编码的，也就是说 客户端也能解码得出具体内容的，所以除非特殊情况，重要敏感字段一定不能放在token中

以下是具体实现

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;
using System.Web;

namespace Rk.JWT
{

    public class Jwt
    {

        //参考自 阮一峰 jwt介绍  http://www.ruanyifeng.com/blog/2018/07/json_web_token-tutorial.html

        public static string SALT = "OXpcRP8jmCfMKumY";

        /// <summary>
        ///
        /// </summary>
        /// <param name="ExraPayload">额外的信息</param>
        /// <returns></returns>
        public static string Create(Dictionary<string,object> ExraPayload)
        {
            var Header = new Dictionary<string, string>();
            Header.Add("tp", "MD5");
            var Payload = new Dictionary<string, object>();

            //JWT 规定了7个官方字段，供选用。
            Payload.Add("iss", "signBy"); //颁发人
            Payload.Add("jti", Guid.NewGuid().ToString()); //jwt的id
            Payload.Add("exp",System.DateTime.Now.AddMinutes(20));//过期时间
            Payload.Add("nbf", System.DateTime.Now);//生效时间
            Payload.Add("iat", System.DateTime.Now);//签发时间
            Payload.Add("sub", "subject");//主题
            Payload.Add("aud", "audience");//受众

            foreach (var item in ExraPayload)
            {
                if (Payload.ContainsKey(item.Key))
                {

                    throw new Exception($"{item.Key}键值已被占用 不能使用 ");
                }
                else
                {
                    Payload.Add(item.Key, item.Value);
                }
            }
            string base64Header = Base64Url(Newtonsoft.Json.JsonConvert.SerializeObject(Header));
            string base64Payload = Base64Url(Newtonsoft.Json.JsonConvert.SerializeObject(Payload));
            string tmp = base64Header + "." + base64Payload;

            string sign = Md5(tmp+ SALT);//加盐，重要

            return base64Header+"."+ base64Payload+"."+ sign;
        }

        //校验是否合法，是否过期
        public static bool Check(string token)
        {
            string base64Header = token.Split('.')[0];
            string base64Payload = token.Split('.')[1];
            string sign = token.Split('.')[2];
            string tmp = base64Header + "." + base64Payload;
            var signCheck = Md5(base64Header + "." + base64Payload + SALT);
            if(signCheck!= sign)
            {
                return false;
            }
            var dic = Newtonsoft.Json.JsonConvert.DeserializeObject<Dictionary<string, object>>(Base64UrlDecode(base64Payload));
            if(  Convert.ToDateTime(dic["exp"])<System.DateTime.Now)
            {
                //过期了
                return false;

            }
            return true;

        }
        //校验是否合法，是否过期
        public static Dictionary<string,object> GetPayLoad(string token)
        {

            string base64Payload = token.Split('.')[1];

            var dic = Newtonsoft.Json.JsonConvert.DeserializeObject<Dictionary<string, object>>(Base64UrlDecode(base64Payload));

            return dic;

        }

        public static string Base64Url(string input)
        {
            //JWT 作为一个令牌（token），有些场合可能会放到 URL（比如 api.example.com/?token=xxx）。
            //Base64 有三个字符+、/和=，在 URL 里面有特殊含义，所以要被替换掉：=被省略、+替换成-，/替换成_ 。
            string output = "";
                byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(input);
            try
            {
                output = Convert.ToBase64String(bytes).Replace('+', '-').Replace('/', '_').TrimEnd('=') ;

            }
            catch (Exception e)
            {
                throw e;
            }
            return output;
        }
        public static string Base64UrlDecode(string input)
        {
            string output = "";

            input = input.Replace('-', '+').Replace('_', '/');
            switch (input.Length % 4)
            {
                case 2:
                    input += "==";
                    break;
                case 3:
                    input += "=";
                    break;
            }
            byte[] bytes = Convert.FromBase64String(input);
            try
            {
                output = Encoding.UTF8.GetString(bytes);
            }
            catch
            {
                output = input;
            }
            return output;
        }
        public static string Md5(string input,int bit=16)
        {

            MD5CryptoServiceProvider md5Hasher = new MD5CryptoServiceProvider();
            byte[] hashedDataBytes;
            hashedDataBytes = md5Hasher.ComputeHash(Encoding.GetEncoding("gb2312").GetBytes(input));
            StringBuilder tmp = new StringBuilder();
            foreach (byte i in hashedDataBytes)
            {
                tmp.Append(i.ToString("x2"));
            }
            if (bit == 16)
                return tmp.ToString().Substring(8, 16);
            else
            if (bit == 32) return tmp.ToString();//默认情况
            else return string.Empty;

        }
    }

}

　　

　　使用方式

 public class HomeController : BaseController
    {

        public ActionResult Login(string username, string pwd)
        {

            /// 1, todo 验证用户名密码正确

            //2,//在token中加入用户id,创建token
            var dic = new Dictionary<string, object>();
            dic.Add("userid", "20125521225858");
            string token = JWT.Jwt.Create(dic);

            //验证token是否正确是否过期
            var isChecked = JWT.Jwt.Check(token);

            return Content("");

        }
    }

　　

下一篇我们将会聊一聊 rest 风格url在前后端分离项目中的使用