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(10)学习笔记 ) ASP.NET CORE微服务 Micro-Service ---- Ocelot+Identity Server

2018-06-28 13:03 776 查看
用 JWT 机制实现验证的原理如下图: 认证服务器负责颁发 Token(相当于 JWT 值)和校验 Token 的合法性。





一、 相关概念

API 资源(API Resource):微博服务器接口、斗鱼弹幕服务器接口、斗鱼直播接口就是API 资源。

客户端(Client):Client 就是官方微博 android 客户端、官方微博 ios 客户端、第三方微博客户端、微博助手等。

身份资源(Identity Resource):就是用户。



一个用户可能使用多个客户端访问服务器;一个客户端也可能服务多个用户。封禁了一个客户端,所有用户都不能使用这个这个客户端访问服务器,但是可以使用其他客户端访问;封禁了一个用户,这个用户在所有设备上都不能访问,但是不影响其他用户。

二、 搭建 identity server 认证服务器

新建一个空的 web 项目 ID4.IdServer

Nuget - 》 Install-Package IdentityServer4


首先编写一个提供应用列表、账号列表的 Config 类

using IdentityServer4.Models;
using System.Collections.Generic;
namespace ID4.IdServer
{
public class Config
{
/// <summary>
/// 返回应用列表
/// </summary>
/// <returns></returns>
public static IEnumerable<ApiResource> GetApiResources()
{
List<ApiResource> resources = new List<ApiResource>();
//ApiResource第一个参数是应用的名字,第二个参数是描述
resources.Add(new ApiResource("MsgAPI", "消息服务API"));
resources.Add(new ApiResource("ProductAPI", "产品API"));
return resources;
}
/// <summary>
/// 返回账号列表
/// </summary>
/// <returns></returns>
public static IEnumerable<Client> GetClients()
{
List<Client> clients = new List<Client>();
clients.Add(new Client
{
ClientId = "clientPC1",//API账号、客户端Id
AllowedGrantTypes = GrantTypes.ClientCredentials,
ClientSecrets =
{
new Secret("123321".Sha256())//秘钥
},
AllowedScopes = { "MsgAPI", "ProductAPI" }//这个账号支持访问哪些应用
});
return clients;
}
}
}


如果允许在数据库中配置账号等信息,那么可以从数据库中读取然后返回这些内容。疑问待解。

修改Startup.cs

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
services.AddIdentityServer()
.AddDeveloperSigningCredential()
.AddInMemoryApiResources(Config.GetApiResources())
.AddInMemoryClients(Config.GetClients());
}

public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
{
app.UseIdentityServer();
}


然后在 9500 端口启动

在 postman 里发出请求,获取 token http://localhost:9500/connect/token,发 Post 请求,表单请求内容(注意不是报文头):

client_id=clientPC1 client_secret=123321 grant_type=client_credentials



把返回的 access_token 留下来后面用(注意有有效期)。 注意,其实不应该让客户端直接去申请 token,这只是咱演示,后面讲解正确做法。

三、搭建 Ocelot 服务器项目

空 Web 项目,项目名 ID4.Ocelot1

nuget 安装 IdentityServer4、Ocelot

编写配置文件 Ocelot.json(注意设置【如果较新则】)

{
"ReRoutes": [
{
"DownstreamPathTemplate": "/api/{url}",
"DownstreamScheme": "http",
"UpstreamPathTemplate": "/MsgService/{url}",
"UpstreamHttpMethod": ["Get", "Post"],
"ServiceName": "MsgService",
"LoadBalancerOptions": {
"Type": "RoundRobin"
},
"UseServiceDiscovery": true,
"AuthenticationOptions": {
"AuthenticationProviderKey": "MsgKey",
"AllowedScopes": []
}
},
{
"DownstreamPathTemplate": "/api/{url}",
"DownstreamScheme": "http",
"UpstreamPathTemplate": "/ProductService/{url}",
"UpstreamHttpMethod": ["Get", "Post"],
"ServiceName": "ProductService",
"LoadBalancerOptions": {
"Type": "RoundRobin"
},
"UseServiceDiscovery": true,
"AuthenticationOptions": {
"AuthenticationProviderKey": "ProductKey",
"AllowedScopes": []
}
}
],
"GlobalConfiguration": {
"ServiceDiscoveryProvider": {
"Host": "localhost",
"Port": 8500
}
}
}


把/MsgService 访问的都转给消息后端服务器(使用Consul进行服务发现)。也可以把Identity Server配置到Ocelot,但是我们不做,后边会讲为什么不放。

Program.cs 的 CreateWebHostBuilder 中加载 Ocelot.json

.ConfigureAppConfiguration((hostingContext, builder) =>
{
builder.AddJsonFile("Ocelot.json",false, true);
})


修改 Startup.cs 让 Ocelot 能够访问 Identity Server 进行 Token 的验证

using System;
using IdentityServer4.AccessTokenValidation;
using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Ocelot.DependencyInjection;
using Ocelot.Middleware;
namespace ID4.Ocelot1
{
public class Startup
{
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
//指定Identity Server的信息
Action<IdentityServerAuthenticationOptions> isaOptMsg = o =>
{
o.Authority = "http://localhost:9500";
o.ApiName = "MsgAPI";//要连接的应用的名字
o.RequireHttpsMetadata = false;
o.SupportedTokens = SupportedTokens.Both;
o.ApiSecret = "123321";//秘钥
};
Action<IdentityServerAuthenticationOptions> isaOptProduct = o =>
{
o.Authority = "http://localhost:9500";
o.ApiName = "ProductAPI";//要连接的应用的名字
o.RequireHttpsMetadata = false;
o.SupportedTokens = SupportedTokens.Both;
o.ApiSecret = "123321";//秘钥
};
services.AddAuthentication()
//对配置文件中使用ChatKey配置了AuthenticationProviderKey=MsgKey
//的路由规则使用如下的验证方式
.AddIdentityServerAuthentication("MsgKey", isaOptMsg).AddIdentityServerAuthentication("ProductKey", isaOptProduct); services.AddOcelot();
}
// This method gets called by the runtime. Use this method to configure the HTTP request pipeline.
public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
{
if (env.IsDevelopment())
{
app.UseDeveloperExceptionPage();

}
app.UseOcelot().Wait();
}
}
}


很显然我们可以让不同的服务采用不同的Identity Server。

启动 Ocelot 服务器,然后向 ocelot 请求/MsgService/SMS/Send_MI(报文体还是要传 json 数据),在请求头(不是报文体)里加上:

Authorization="Bearer "+上面 identityserver 返回的 accesstoken

如果返回 401,那就是认证错误。

Ocelot 会把 Authorization 值传递给后端服务器,这样在后端服务器可以用 IJwtDecoder 的这个不传递 key 的重载方法 IDictionary<string, object> DecodeToObject(string token),就可以在不验证的情况下获取 client_id 等信息。

也可以把 Identity Server 通过 Consul 进行服务治理。

Ocelot+Identity Server 实现了接口的权限验证,各个业务系统不需要再去做验证。

四、不能让客户端请求 token

上面是让客户端去请求 token,如果项目中这么搞的话,就把 client_id 特别是 secret 泄露给普通用户的。

正确的做法应该是,开发一个 token 服务,由这个服务来向 identity Server 请求 token,客户端向 token 服务发请求,把 client_id、secret 藏到这个 token 服务器上。当然这个服务器也要经过 Ocelot 转发。

五、用户名密码登录

如果 Api 和用户名、密码无关(比如系统内部之间 API 的调用),那么上面那样做就可以了,但是有时候需要用户身份验证的(比如 Android 客户端)。也就是在请求 token 的时候还要验证用户名密码,在服务中还可以获取登录用户信息。

修改的地方:

1、 ID4.IdServer 项目中增加类 ProfileService.cs

using IdentityServer4.Models;
using IdentityServer4.Services;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
namespace ID4.IdServer
{
public class ProfileService : IProfileService
{
public async Task GetProfileDataAsync(ProfileDataRequestContext context)
{
var claims = context.Subject.Claims.ToList(); context.IssuedClaims = claims.ToList();
}
public async Task IsActiveAsync(IsActiveContext context)
{
context.IsActive = true;
}
}
}


增加类 ResourceOwnerPasswordValidator.cs

using IdentityServer4.Models;
using IdentityServer4.Validation;
using System.Security.Claims;
using System.Threading.Tasks;
namespace ID4.IdServer
{
public class ResourceOwnerPasswordValidator : IResourceOwnerPasswordValidator
{
public async Task ValidateAsync(ResourceOwnerPasswordValidationContext context)
{
//根据context.UserName和context.Password与数据库的数据做校验,判断是否合法
if (context.UserName == "yzk" && context.Password == "123")
{
context.Result = new GrantValidationResult(
          subject: context.UserName,
          authenticationMethod: "custom",
          claims: new Claim[] {
          new Claim("Name", context.UserName),
          new Claim("UserId", "111"),
          new Claim("RealName", "名字"),
          new Claim("Email", "qq@qq.com") });
}
else
{
//验证失败
context.Result = new GrantValidationResult(TokenRequestErrors.InvalidGrant, "invalid custom credential");
}
}
}
}


当然这里的用户名密码是写死的,可以在项目中连接自己的用户数据库进行验证。claims 中可以放入多组用户的信息,这些信息都可以在业务系统中获取到。

Config.cs

修改一下,主要是把GetClients中的AllowedGrantTypes属性值改为GrantTypes.ResourceOwnerPassword,

并且在AllowedScopes中加入

IdentityServerConstants.StandardScopes.OpenId, //必须要添加,否则报forbidden错误

IdentityServerConstants.StandardScopes.Profile

修改后的 Config.cs

using System.Collections.Generic;
using IdentityServer4;
using IdentityServer4.Models;
namespace ID4.IdServer
{
public class Config
{
/// <summary>
/// 返回应用列表
/// </summary>
/// <returns></returns>
public static IEnumerable<ApiResource> GetApiResources()
{
List<ApiResource> resources = new List<ApiResource>();
//ApiResource第一个参数是应用的名字,第二个参数是描述
resources.Add(new ApiResource("MsgAPI", "消息服务API"));
resources.Add(new ApiResource("ProductAPI", "产品API"));
return resources;
}

/// <summary>
/// 返回客户端账号列表
/// </summary>
/// <returns></returns>
public static IEnumerable<Client> GetClients()
{
List<Client> clients = new List<Client>(); clients.Add(new Client
{
ClientId = "clientPC1",//API账号、客户端Id
AllowedGrantTypes = GrantTypes.ResourceOwnerPassword,
ClientSecrets =
{
new Secret("123321".Sha256())//秘钥
},
AllowedScopes = { "MsgAPI","ProductAPI",IdentityServerConstants.StandardScopes.OpenId, //必须要添加,否则报forbidden错误
IdentityServerConstants.StandardScopes.Profile
}//这个账号支持访问哪些应用
}); return clients;
}
}
}


Startup.cs 的 ConfigureServices 修改为

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
var idResources = new List<IdentityResource>
{
new IdentityResources.OpenId(), //必须要添加,否则报无效的 scope 错误
new IdentityResources.Profile()
};
services.AddIdentityServer()
.AddDeveloperSigningCredential()
.AddInMemoryIdentityResources(idResources)
.AddInMemoryApiResources(Config.GetApiResources())
.AddInMemoryClients(Config.GetClients())//
.AddResourceOwnerValidator<ResourceOwnerPasswordValidator>()
.AddProfileService<ProfileService>();
}


主要是增加了 AddInMemoryIdentityResources 、 AddResourceOwnerValidator 、AddProfileService

2、 修改业务系统

以 MsgService 为例

Nuget -> Install-Package IdentityServer4.AccessTokenValidation


然后 Startup.cs 的 ConfigureServices 中增加

services.AddAuthentication("Bearer")
.AddIdentityServerAuthentication(options =>
{
options.Authority = "http://localhost:9500";//identity server 地址
options.RequireHttpsMetadata = false;
});


Startup.cs 的 Configure 中增加

app.UseAuthentication();


3、 请求 token 把报文头中的 grant_type 值改为 password,报文头增加 username、password 为用户名、密码。



像之前一样用返回的 access_token传递给请求的Authorization
中,在业务系统的
User中就可以获取到 ResourceOwnerPasswordValidator
中为用户设置的
claims 等信息了。

public void Send_MI(dynamic model)
{
string name = this.User.Identity.Name;//读取的就是"Name"这个特殊的 Claims 的值
string userId = this.User.FindFirst("UserId").Value;
   string realName = this.User.FindFirst("RealName").Value;
   string email = this.User.FindFirst("Email").Value;
Console.WriteLine($"name={name},userId={userId},realName={realName},email={email}");
Console.WriteLine($"通过小米短信接口向{model.phoneNum}发送短信{model.msg}");
}


4、 独立登录服务器解决上面提到的“不能让客户端接触到 client_id、secret 的问题”

开发一个服务应用 LoginService

public class RequestTokenParam
{
public string username { get; set; }
public string password { get; set; }
}


using System.Collections.Generic;
using System.Net.Http;
using System.Threading.Tasks;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
namespace LoginService.Controllers
{
[Route("api/[controller]")]
[ApiController]
public class LoginController : ControllerBase
{
[HttpPost]
public async Task<ActionResult> RequestToken(RequestTokenParam model)
{
Dictionary<string, string> dict = new Dictionary<string, string>();
dict["client_id"] = "clientPC1";
dict["client_secret"] = "123321";
dict["grant_type"] = "password";
dict["username"] = model.username;
dict["password"] = model.password;
//由登录服务器向IdentityServer发请求获取Token
using (HttpClient http = new HttpClient())
             using (var content = new FormUrlEncodedContent(dict))
{
var msg = await http.PostAsync("http://localhost:9500/connect/token", content);
          string result = await msg.Content.ReadAsStringAsync();
           return Content(result, "application/json");
}
}
}
}


这样客户端只要向 LoginService 的 /api/Login/ 发请求带上 json 报文体

{username:"yzk",password:"123"}即可。客户端就不知道 client_secret 这些机密信息了。

把 LoginService 配置到 Ocelot 中。

参考文章:https://www.cnblogs.com/jaycewu/p/7791102.html

注:此文章是我看杨中科老师的.Net Core微服务第二版和.Net Core微服务第二版课件整理出来的
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