ASP.NET CORE中使用Cookie身份认证 |
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ASP.NET CORE中使用Cookie身份认证
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大家在使用ASP.NET的时候一定都用过FormsAuthentication做登录用户的身份认证，FormsAuthentication的核心就是Cookie，ASP.NET会将用户名存储在Cookie中。 现在到了ASP.NET CORE的时代，但是ASP.NET CORE中没有FormsAuthentication这个东西，那么怎么做身份认证呢？答案是ASP.NET CORE已经为我们内置了Cookie身份认证的功能，而且使用起来非常方便，注意本文是基于ASP.NET CORE 2.0版本来阐述Cookie认证方式的。
1.从ASP.NET CORE OWIN框架中启用Cookie身份认证功能 要在ASP.NET CORE中使用Cookie身份认证，第一步就是在项目中的OWIN框架文件Startup.cs中启用Cookie身份认证中间件。 首先我们在Startup中的ConfigureServices方法中使用services.AddAuthentication注册Cookie认证服务，如下代码所示： public void ConfigureServices(IServiceCollection services) { services.AddMvc(); //注册Cookie认证服务 services.AddAuthentication(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme).AddCookie(); }注意，我们还可以用AddCookie的重载方法，来设置存储用户登录信息（用户Token信息）Cookie的属性，详情可以查看CookieBuilder，如下代码所示： public void ConfigureServices(IServiceCollection services) { services.AddMvc(); //注册Cookie认证服务 services .AddAuthentication(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme) .AddCookie(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme, option => { option.Cookie.Name = "MyApplicationTokenCookie";//设置存储用户登录信息（用户Token信息）的Cookie名称 option.Cookie.HttpOnly = true;//设置存储用户登录信息（用户Token信息）的Cookie，无法通过客户端浏览器脚本(如JavaScript等)访问到 option.Cookie.SecurePolicy = Microsoft.AspNetCore.Http.CookieSecurePolicy.Always;//设置存储用户登录信息（用户Token信息）的Cookie，只会通过HTTPS协议传递，如果是HTTP协议，Cookie不会被发送。注意，option.Cookie.SecurePolicy属性的默认值是Microsoft.AspNetCore.Http.CookieSecurePolicy.SameAsRequest }); }注意，option.Cookie.SecurePolicy属性的值是枚举类型Microsoft.AspNetCore.Http.CookieSecurePolicy，其默认值是Microsoft.AspNetCore.Http.CookieSecurePolicy.SameAsRequest。当我们使用上面的代码，来设置存储用户登录信息（用户Token信息）Cookie的属性后，在用户成功登录我们的站点后，我们可以看到客户端浏览器在HTTP响应中，会收到如下Cookie信息，和我们上面代码中设置的三个Cookie属性是匹配的：
然后在Startup中的Configure方法中使用app.UseAuthentication启用Cookie认证中间件（注意其中app.UseAuthentication和app.UseMvc的调用顺序不能反），如下代码所示： public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env) { if (env.IsDevelopment()) { app.UseDeveloperExceptionPage(); app.UseBrowserLink(); } else { app.UseExceptionHandler("/Home/Error"); } app.UseStaticFiles(); //注意app.UseAuthentication方法一定要放在下面的app.UseMvc方法前面，否者后面就算调用HttpContext.SignInAsync进行用户登录后，使用 //HttpContext.User还是会显示用户没有登录，并且HttpContext.User.Claims读取不到登录用户的任何信息。 //这说明Asp.Net OWIN框架中MiddleWare的调用顺序会对系统功能产生很大的影响，各个MiddleWare的调用顺序一定不能反 app.UseAuthentication(); app.UseMvc(routes => { routes.MapRoute( name: "default", template: "{controller=Home}/{action=Index}/{id?}"); }); }这里顺便说一下app.UseAuthentication是用来干什么的，app.UseAuthentication会启用Authentication中间件，该中间件会根据当前Http请求中的Cookie信息来设置HttpContext.User属性（后面会用到），所以只有在app.UseAuthentication方法之后注册的中间件才能够从HttpContext.User中读取到值，这也是为什么上面强调app.UseAuthentication方法一定要放在下面的app.UseMvc方法前面，因为只有这样ASP.NET Core的MVC中间件中才能读取到HttpContext.User的值。
ASP.NET Core 3.0 由于在ASP.NET Core 3.0中，app.UseMvc被app.UseRouting和app.UseEndpoints替代，所以app.UseAuthentication和app.UseAuthorization，要放在app.UseRouting、app.UseCors之后，并且在app.UseEndpoints之前，如下所示： // This method gets called by the runtime. Use this method to configure the HTTP request pipeline. public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env) { if (env.IsDevelopment()) { app.UseDeveloperExceptionPage(); } else { app.UseExceptionHandler("/Home/Error"); } app.UseStaticFiles(); app.UseRouting(); app.UseCors(); app.UseAuthentication(); app.UseAuthorization(); app.UseEndpoints(endpoints => { endpoints.MapControllerRoute( name: "default", pattern: "{controller=Home}/{action=Index}/{id?}"); }); }详情可以查看：Migrate from ASP.NET Core 2.2 to 3.0
2.登录用户 在ASP.NET CORE中使用Cookie认证登录用户的方法和传统的FormsAuthentication不太一样，大致步骤如下： 创建Claim类型的数组，将登录用户的所有信息（比如用户名）存储在Claim类型的字符串键值对中 将上面创建的Claim类型的数组传入ClaimsIdentity中，用来构造一个ClaimsIdentity对象 将上面创建的ClaimsIdentity对象传入ClaimsPrincipal中，用来构造一个ClaimsPrincipal对象 调用HttpContext.SignInAsync方法，传入上面创建的ClaimsPrincipal对象，完成用户登录所以我们可以看到整个ASP.NET CORE的Cookie认证登录流程比以前ASP.NET的FormsAuthentication还是要复杂许多，毕竟以前一个FormsAuthentication.SetAuthCookie方法就搞定了。
在本文的例子中我们在项目中默认的HomeController中创建了一个Acion方法Login，来实现用户登录的代码。当然这里我们实现的是最简的Cookie登录，下面代码中实际上还可以设置Cookie是否持久化、Cookie多久过期、存储登录用户信息的Cookie的名字是什么等，我们就不做过多介绍了，大家可以阅读本文最后推荐的两份官方文档了解更多。 Login方法的代码如下： /// /// 该Action登录用户Wangdacui到Asp.Net Core /// public IActionResult Login() { //下面的变量claims是Claim类型的数组，Claim是string类型的键值对，所以claims数组中可以存储任意个和用户有关的信息， //不过要注意这些信息都是加密后存储在客户端浏览器cookie中的，所以最好不要存储太多特别敏感的信息，这里我们只存储了用户名到claims数组, //表示当前登录的用户是谁 var claims = new[] { new Claim("UserName", "Wangdacui") }; var claimsIdentity = new ClaimsIdentity( claims, CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme); ClaimsPrincipal user = new ClaimsPrincipal(claimsIdentity); Task.Run(async () => { //登录用户，相当于ASP.NET中的FormsAuthentication.SetAuthCookie await HttpContext.SignInAsync(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme, user); //可以使用HttpContext.SignInAsync方法的重载来定义持久化cookie存储用户认证信息，例如下面的代码就定义了用户登录后60分钟内cookie都会保留在客户端计算机硬盘上， //即便用户关闭了浏览器，60分钟内再次访问站点仍然是处于登录状态，除非调用Logout方法注销登录。 //注意其中的AllowRefresh属性，如果AllowRefresh为true，表示如果用户登录后在超过50%的ExpiresUtc时间间隔内又访问了站点，就延长用户的登录时间（其实就是延长cookie在客户端计算机硬盘上的保留时间）， //例如本例中我们下面设置了ExpiresUtc属性为60分钟后，那么当用户登录后在大于30分钟且小于60分钟内访问了站点，那么就将用户登录状态再延长到当前时间后的60分钟。但是用户在登录后的30分钟内访问站点是不会延长登录时间的， //因为ASP.NET Core有个硬性要求，是用户在超过50%的ExpiresUtc时间间隔内又访问了站点，才延长用户的登录时间。 //如果AllowRefresh为false，表示用户登录后60分钟内不管有没有访问站点，只要60分钟到了，立马就处于非登录状态（不延长cookie在客户端计算机硬盘上的保留时间，60分钟到了客户端计算机就自动删除cookie） /* await HttpContext.SignInAsync( CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme, user, new AuthenticationProperties() { IsPersistent = true, ExpiresUtc = DateTimeOffset.UtcNow.AddMinutes(60), AllowRefresh = true }); */ }).Wait(); return View(); }如果当前Http请求本来登录了用户A，现在调用HttpContext.SignInAsync方法登录用户B，那么相当于注销用户A，登录用户B
3.读取登录用户信息 那么用户登录后怎么将登录用户的信息（比如用户名）读取出来呢？我们在HomeController的Index方法中演示了如何判断当前用户是否已经登录，并且读出登录用户的用户名，Index方法的代码如下所示： /// /// 该Action判断用户是否已经登录，如果已经登录，那么读取登录用户的用户名 /// public IActionResult Index() { //如果HttpContext.User.Identity.IsAuthenticated为true， //或者HttpContext.User.Claims.Count()大于0表示用户已经登录 if (HttpContext.User.Identity.IsAuthenticated) { //这里通过 HttpContext.User.Claims 可以将我们在Login这个Action中存储到cookie中的所有 //claims键值对都读出来，比如我们刚才定义的UserName的值Wangdacui就在这里读取出来了 var userName = HttpContext.User.Claims.First().Value; } return View(); }注意，最好还是用HttpContext.User.Identity.IsAuthenticated来判断用户是否已经登录
4.注销用户 那么登录用户后怎么注销登录呢？我们在HomeController的Logout方法中演示了如何注销登录的用户，代码如下所示： /// /// 该Action从Asp.Net Core中注销登录的用户 /// public IActionResult Logout() { Task.Run(async () => { //注销登录的用户，相当于ASP.NET中的FormsAuthentication.SignOut await HttpContext.SignOutAsync(); }).Wait(); return View(); }如果当前Http请求本来就没有登录用户，那么调用HttpContext.SignOutAsync方法时也不会报错
5.负载均衡
警告：ASP.NET Core使用 ASP.NET Core data protection stack 来实现Cookie身份认证。如果在服务器集群中必须配置 ASP.NET Core Data Protection，有关详细信息，请参阅 Configuring data protection。如果你的ASP.NET Core站点使用了负载均衡部署了多个实例，就要做ASP.NET Core Data Protection的配置，否则ASP.NET CORE跨多个实例进行Cookie身份认证会失败。 还可以参考：Host ASP.NET Core in a web farm 以及 Share authentication cookies among ASP.NET apps 如何管理ASP.NET Core Data Protection的过期key，可以查看：Data Protection - how to manage expired key?
前面说了实际上在ASP.NET CORE的Cookie认证中还可以设置Cookie的名字、是否持久化存储等，可以参考如下两篇官方文档了解： Using Cookie Authentication without ASP.NET Core Identity Cutting Edge - Cookies, Claims and Authentication in ASP.NET Core
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