.NET CORE 授权

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.NET CORE 授权

一、三种方式授权

不论使用NET CORE框架的何种授权都必须引入中间件，因为它实现了在管道中对当前请求的鉴权和授权的验证，在Startup中的Configure中首先加入鉴权和授权的中间件

中间件 描述
UseAuthentication 鉴权中间件
UseAuthorization 授权中间件，基于鉴权
1.Scheme 和 Role

基于Cookie 的Scheme授权，就是在授权时检查下是否存在对应的Scheme,可以使用自定义的Scheme授权，当然此处只是简单介绍Scheme和Role授权的方法，在选择使用.NET CORE框架的授权方式时，常用的是Policy的方式，因为Policy的扩展性和可配置性是三种方式中最强的，其实归根结底Scheme和Role授权方式实现的本质,就是基于Policy的封装而已，至于是如何实现到后面结合源码来探究，但是在这之前，要知道如何使用它

  • 1.引入中间件并且在IOC容器中注册基于Scheme授权

    //在IOC中注册
services.AddAuthentication(options =>
{
    options.DefaultAuthenticateScheme = CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme;
    options.DefaultSignInScheme = CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme;
})
.AddCookie(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme, options =>
{
    options.LoginPath = "/Authorization/Index";
    options.AccessDeniedPath = "/Authorization/Index";
});


//在Configure中引入中间件
app.UseAuthentication();
app.UseAuthorization();

  • 2.在对应的API中加入授权特性，特性的策略名AuthenticationSchemes必须和注册IOC的authenticationScheme一致

    [Authorize(AuthenticationSchemes = "Cookies")]
public IActionResult Info()
{
    return View();
}

  • 3.如果使用角色授权，就需要在登录时写入Claim的Role信息，然后在对应的Api接口上使用时加入[Authorize]特性

    [AllowAnonymous]
public IActionResult Login(string name, string password)
{
	//用户名密码不正确直接返回
    if (!"Admin".Equals(name) || !"123456".Equals(name))
    {
       return new JsonResult(new{ Result = false,Message = "登录失败" });
    }

	var claimIdentity = new ClaimsIdentity(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme);
	//写入身份信息角色为
	claimIdentity.AddClaim(new Claim(ClaimTypes.Role, "Admin"));
 	await base.HttpContext.SignInAsync("Cookies", new ClaimsPrincipal(claimIdentity), new AuthenticationProperties
    {
           ExpiresUtc = DateTime.UtcNow.AddMinutes(30),
    });
  	return new JsonResult(new{ Result = true,Message = "登录成功"});
}

[Authorize(Roles = "Admin")]
public IActionResult InfoAdmin()
{
    return View();
}
2.Policy

  • 1.在Ioc中注册2种基于策略的授权AdminPolicy 和 UserPolicy，在授权AdminPolicy时会校验Claim的Role的值是“Admin”，Name的值是“美洋洋”，而且必须包含邮箱，在检验UserPolicy时会验证Claim中是否存在Role这个Key,并且验证Role的值是"User"，如果用户鉴权通过的信息中完全符合这些规则的要求，那么授权就会通过

     services.AddAuthorization(options =>
 {
     options.AddPolicy("AdminPolicy",
         policyBuilder => policyBuilder
         //Claim的Role是Admin
         .RequireRole("Admin")
         //Claim的Name是美洋洋
         .RequireUserName("美洋洋")
         ////必须有某个Cliam
         .RequireClaim(ClaimTypes.Email)
         );
     options.AddPolicy("UserPolicy",
         policyBuilder => policyBuilder.RequireAssertion(context =>
         context.User.HasClaim(c => c.Type == ClaimTypes.Role)
         && context.User.Claims.First(c => c.Type.Equals(ClaimTypes.Role)).Value == "User")
    );
 });

  • 2.我们在控制器中，在需要使用授权的Action上，标记授权特性并声明使用Policy的方式,当客户端访问Action 时管道会自动去检验它的合法性，确定是否授权，注意如果Action 上同时使用了[AllowAnonymous]，那么就会忽略授权检验，因为[AllowAnonymous]的优先级是高于[Authorize]的

    [Authorize(Policy = "AdminPolicy")]
public IActionResult AdminPolicy()
{
    return View();
}

二、源码解读授权流程

  • 1.经过上面几种简单的配置基本知道了3种方式的使用方法，在我们去探究查看他的实现源码之前，我们脑海中应该对它的流程有个大概的构思，如果是我们自己来做这个功能怎么做，一般不管有没有工作经验的朋友，基本都能想出解决方案，只是方案的细节差异或者逻辑严谨以及扩展度不同而已，大概的思路无非大同小异。

    • 1.如果是Policy方式提前定义好授权的规则信息，登录成功后存储用户的各项身份信息。
    • 2.反射找到控制器上标记的Authorize特性。
    • 3.根据特性上给的授权方式和规则以及对应的值 与 用户身份信息中的信息比对来得出是否能访问当前控制器。

  • 2.根据上面4点简单的逻辑可以实现授权，甚至可以说.NET CORE对于授权大致思路也是这么做的，只是他的扩展和可配置以及设计方式是经过详细策划的，以至于实现的更加完整和合理，对于我们，主要思考的问题有如下几点。

    • 1.什么时候注册规则？能不能自定义规则？

    • 2.什么时候找到控制器标注的特性？

    • 3.什么时候对比规则决定是否通过授权？

接下来我们带着我们自己假设性的思路及思考的问题，来查看源码是如何做到的

1.注册解析流程
1.授权注册常用类

  • 1.首先我们需要简单认识一下如下几个类

    类名 描述
    PolicyServiceCollectionExtensions 用户注册授权服务的扩展类，包含2个AddAuthorization()方法
    AuthorizationOptions 用于添加授权时，自定义配置的提供类，他提供了自定义添加策略和查找策略的方法以及存储的属性
    AuthorizationPolicyBuilder 用于提供用户配置添加授权规则，再根据规则和Scheme创建AuthorizationPolicy的功能
    AuthorizationPolicy AuthorizationPolicy的一个实例，对应一个授权的Policy，它是由AuthorizationPolicyBuilder创建
    IAuthorizationRequirement 提供授权规则的接口约束，他的实例Requirement就是具体的授权条件，例如Role授权方式的规则，由它的实例RolesAuthorizationRequirement实现
2.规则源码解析

  • 1.在.NET CORE中授权注入规则是依赖PolicyServiceCollectionExtensions扩展类来完成的,他包含了2个重载的AddAuthorization()，它的第二个重载包含了一个带参的AuthorizationOptions类型的无返回值委托，我们将从他开始介绍,如果看过WebApi的源码应该知道，我们的Application_Start启动类中，调用的GlobalConfiguration.Configure方法就是这样的风格及设计，至于如果不知道为何使用这种设计方式的话，应该是没有搞清楚委托的本质，建议去真正的理解了委托之后再来看，因为委托单单对于NET CORE来说是功不可没的。

  • 2.打开AuthorizationOptions里面，包含了一个值为AuthorizationPolicy类型的字典PolicyMap和重载的AddPolicy()方法，我们在注册阶段主要介绍PolicyMap和AddPolicy()的第二个重载方法，而PolicyMap就是用于存储Policy的，我们看到同样在AddPolicy()时，也将一个无返回值委托作为第二个参数，而委托的参数为AuthorizationPolicyBuilder类型的，而AuthorizationPolicyBuilder的最终目的，就是用来创建AuthorizationPolicy和创建规则的。

  • 3.打开AuthorizationPolicyBuilder类，有一个IList类型的Requirements属性，他是用于存储用户注册是添加的规则集合，现在看到配置策略的这段代码是不是瞬间就明白了。

      1. AuthorizationOptions 类中的第二个AddPolicy（）方法用于添加一个Policy
      1. AuthorizationPolicyBuilder 类中RequireUserName（）方法用于添加规则，最终加入到AuthorizationPolicyBuilder的Requirements属性中去了
    services.AddAuthorization((AuthorizationOptions authorizationOptions) =>
{
    authorizationOptions.AddPolicy("CustomPolicy",
        (AuthorizationPolicyBuilder authorizationPolicyBuilder) => 
          authorizationPolicyBuilder.RequireUserName("懒洋洋"));
})

  • 4.我们看到AuthorizationPolicyBuilder的RequireUserName()方法，他加入的是一个继承自IAuthorizationRequirement接口的NameAuthorizationRequirement，它的作用就是一个验证规则，同理我们根据这个思想，完全可以扩展自己的规则。

3.扩展IAuthorizationRequirement

  • 1.创建一个手机号的校验规则，如果以180和139开头的手机号，那么就能访问某一个Api

    public class MobilePhoneRequirement : AuthorizationHandler<MobilePhoneRequirement>, IAuthorizationRequirement
{
    protected override Task HandleRequirementAsync(AuthorizationHandlerContext context, MobilePhoneRequirement requirement)
    {
        if (context.User != null && context.User.HasClaim(c => c.Type == ClaimTypes.MobilePhone))
        {  
            var phone = context.User.FindFirst(c => c.Type == ClaimTypes.MobilePhone).Value;
            if (phone.StartsWith("180", StringComparison.OrdinalIgnoreCase) || email.StartsWith("139", StringComparison.OrdinalIgnoreCase))
            {
                context.Succeed(requirement);
            }
            else
            {
                //context.Fail();//没成功就留给别人处理
            }
        }
        return Task.CompletedTask;
    }
}

  • 2.IOC容器注册及Action绑定授权

    //注册服务
services.AddSingleton<IAuthorizationHandler, MobilePhoneRequirement>();
//注册自定义授权策略
services.AddAuthorization((AuthorizationOptions authorizationOptions) =>
{
    authorizationOptions.AddPolicy("MobilePhone", policyBuilder => policyBuilder.Requirements.Add(new MobilePhoneRequirement()));
});

 //控制器中使用
 [Authorize(AuthenticationSchemes = "Cookies", Policy = "MobilePhone")]
 public IActionResult InfoMobilePhone()
 {
     return View();
 }
2.授权析流程
1.授权注册常用类

  • 1.如下几个类

    类名 描述
    AuthorizationMiddleware 授权中间件
    IAuthorizationService >DefaultAuthorizationService 授权调用的服务
    IAuthorizationPolicyProvider > DefaultAuthorizationPolicyProvider 对于指定的请求，根据规则用于提供对应的Policy
    IAuthorizationHandlerProvider >DefaultAuthorizationHandlerProvider 提供最终对请求按照规则处理的Handler
    IPolicyEvaluator > PolicyEvaluator 用于验证鉴权和授权为最终处理的AuthorizationService提供过渡
2.授权部分解析

  • 1.我们想知道最终的请求是如何被授权处理的，所以根据UseAuthorization()，找到授权中间件AuthorizationMiddleware，在中间件中实现了对请求的授权检查。

      1. 首先找到当前被调用目标是否IAuthorizeData标记的信息，其实就是查找被Authorize标记的特性，因为Authorize继承自IAuthorizeData
      1. 将IAuthorizeData 信息利用AuthorizationPolicy转换为Policy.
      1. 创建一个IPolicyEvaluator类型的PolicyEvaluator实例
      1. 将Context和Policy传入PolicyEvaluator的AuthenticateAsync() 进行鉴权验证返回一个AuthenticateResult。
      1. 判断调用目标是否被AllowAnonymous标记，如果标记则直接跳过授权，进行访问
      1. 调用PolicyEvaluator的AuthorizeAsync()进行授权验证，在方法中将处理转交由IAuthorizationService处理，返回一个PolicyAuthorizationResult来说明是否授权成功。

  • 2.我们进入IAuthorizationService类型的实例DefaultAuthorizationService中查看

    • 1.根据规则，用户，创建Context 上下文。
    • 2.根据上下文在DefaultAuthorizationHandlerProvider中获取到继承自IAuthorizationHandler对应的Requirement集合
    • 3.循环执行每一个实现IAuthorizationHandler的Requirement