#进阶系列——WebApi 身份认证解决方案:Basic基础认证
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前言:最近,讨论到数据库安全的问题,于是就引出了WebApi服务没有加任何验证的问题。也就是说,任何人只要知道了接口的url,都能够模拟http请求去访问我们的服务接口,从而去增删改查数据库,这后果想想都恐怖。经过一番折腾,总算是加上了接口的身份认证,在此记录下,也给需要做身份认证的园友们提供参考。
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一、为什么需要身份认证
在前言里面,我们说了,如果没有启用身份认证,那么任何匿名用户只要知道了我们服务的url,就能随意访问我们的服务接口,从而访问或修改数据库。
1、我们不加身份认证,匿名用户可以直接通过url随意访问接口:
可以看到,匿名用户直接通过url就能访问我们的数据接口,最终会发生什么事,大家可以随意畅想。
2、增加了身份认证之后,只有带了我们访问票据的请求才能访问我们的接口。
例如我们直接通过url访问,会返回401
如果是正常流程的请求,带了票据,就OK了。
可以看到,正常流程的请求,会在请求报文的头里面增加Authorization这一项,它的值就是我们的Ticket票据信息。
二、Basic基础认证的原理解析
1、常见的认证方式
我们知道,asp.net的认证机制有很多种。对于WebApi也不例外,常见的认证方式有
- FORM身份验证
- 集成WINDOWS验证
- Basic基础认证
- Digest摘要认证
园子里很多关于WebApi认证的文章,各种认证方式都会涉及到,但感觉都不够细。这里也并不想去研究哪种验证方式适用哪种使用场景,因为博主还是觉得“贪多嚼不烂”,也可能是博主能力所限。对于认证机制,弄懂其中一种,其他的都能融会贯通。此篇就使用Basic基础认证来详细讲解下整个的过程。
2、Basic基础认证原理
我们知道,认证的目的在于安全,那么如何能保证安全呢?常用的手段自然是加密。Basic认证也不例外,主要原理就是加密用户信息,生成票据,每次请求的时候将票据带过来验证。这样说可能有点抽象,我们详细分解每个步骤:
- 首先登陆的时候验证用户名、密码,如果登陆成功,则将用户名、密码按照一定的规则生成加密的票据信息Ticket,将票据信息返回到前端。
- 如果登陆成功,前端会收到票据信息,然后跳转到主界面,并且将票据信息也带到主界面的ActionResult里面(例如跳转的url可以这样写:/Home/Index?Ticket=Ticket)
- 在主界面的ActionResult里面通过参数得到票据信息Ticket,然后将Ticket信息保存到ViewBag里面传到前端。
- 在主界面的前端,发送Ajax请求的时候将票据信息加入到请求的Head里面,将票据信息随着请求一起发送到服务端去。
- 在WebApi服务里面定义一个类,继承AuthorizeAttribute类,然后重写父类的OnAuthorization方法,在OnAuthorization方法里面取到当前http请求的Head,从Head里面取到我们前端传过来的票据信息。解密票据信息,从解密的信息里面得到用户名和密码,然后验证用户名和密码是否正确。如果正确,表示验证通过,否则返回未验证的请求401。
这个基本的原理。下面就按照这个原理来看看每一步的代码如何实现。
三、Basic基础认证的代码示例
首先说下我们的示例场景,上次介绍 CORS 的时候我们在一个解决方案里面放了两个项目Web和WebApiCORS,我们这次还是以这个为例来说明。
1、登录过程
1.1、Web前端

- <body>
- <div style="text-align:center;">
- <div>用户名:<input type="text" id="txt_username" /></div>
- <div>密 码:<input type="password" id="txt_password" /></div>
- <div><input type="button" value="登录" id="btn_login" class="btn-default" /></div>
- </div>
- </body>


- $(function () {
- $("#btn_login").click(function () {
- $.ajax({
- type: "get",
- url: "http://localhost:27221/api/User/Login",
- data: { strUser: $("#txt_username").val(), strPwd: $("#txt_password").val() },
- success: function (data, status) {
- if (status == "success") {
- if (!data.bRes){
- alert("登录失败");
- return;
- }
- alert("登录成功");
//登录成功之后将用户名和用户票据带到主界面- window.location = "/Home/Index?UserName=" + data.UserName + "&Ticket=" + data.Ticket;
- }
- },
- error: function (e) {
- },
- complete: function () {
- }
- });
- });
- });

1.2、登录的API接口

- public class UserController : ApiController
- {
- /// <summary>
- /// 用户登录
- /// </summary>
- /// <param name="strUser"></param>
- /// <param name="strPwd"></param>
- /// <returns></returns>
- [HttpGet]
- public object Login(string strUser, string strPwd)
- {
- if (!ValidateUser(strUser, strPwd))
- {
- return new { bRes = false };
- }
- FormsAuthenticationTicket ticket = new FormsAuthenticationTicket(0, strUser, DateTime.Now,
- DateTime.Now.AddHours(1), true, string.Format("{0}&{1}", strUser, strPwd),
- FormsAuthentication.FormsCookiePath);
- //返回登录结果、用户信息、用户验证票据信息
- var oUser = new UserInfo { bRes = true, UserName = strUser, Password = strPwd, Ticket = FormsAuthentication.Encrypt(ticket) };
- //将身份信息保存在session中,验证当前请求是否是有效请求
- HttpContext.Current.Session[strUser] = oUser;
- return oUser;
- }
- //校验用户名密码(正式环境中应该是数据库校验)
- private bool ValidateUser(string strUser, string strPwd)
- {
- if (strUser == "admin" && strPwd == "123456")
- {
- return true;
- }
- else
- {
- return false;
- }
- }
- }
- public class UserInfo
- {
- public bool bRes { get; set; }
- public string UserName { get; set; }
- public string Password { get; set; }
- public string Ticket { get; set; }
- }

这里有一点需要注意的是,因为WebApi默认是没有开启Session的,所以需要我们作一下配置,手动去启用session。如何开启WebApi里面的Session,请参考:http://www.cnblogs.com/tinya/p/4563641.html
正如上面的原理部分说的,登录如果失败,则直接返回;如果成功,则将生成的票据Ticket带到前端,传到主界面/Home/Index,下面,我们就来看看主界面Home/Index。
2、/Home/Index主界面

- public class HomeController : Controller
- {
- // GET: Home
- public ActionResult Index(string UserName, string Ticket)
- {
- ViewBag.UserName = UserName;
- ViewBag.Ticket = Ticket;
- return View();
- }
- }


- <html>
- <head>
- <meta name="viewport" content="width=device-width" />
- <title>Index</title>
- <script src="~/Content/jquery-1.9.1.js"></script>
- <link href="~/Content/bootstrap/css/bootstrap.css" rel="stylesheet" />
- <script src="~/Content/bootstrap/js/bootstrap.js"></script>
- <script src="~/Scripts/Home/Index.js"></script>
- <script type="text/javascript">
- //打开页面的时候保存票据信息
- var UserName = '@ViewBag.UserName';
- var Ticket = '@ViewBag.Ticket';
- </script>
- </head>
- <body>
- <div>当前登录用户:'@ViewBag.UserName'</div>
- <div id="div_test">
- </div>
- </body>
- </html>


- $(function () {
- $.ajax({
- type: "get",
- url: "http://localhost:27221/api/Charging/GetAllChargingData",
- data: {},
- beforeSend: function (XHR) {
- //发送ajax请求之前向http的head里面加入验证信息
- XHR.setRequestHeader('Authorization', 'BasicAuth ' + Ticket);
- },
- success: function (data, status) {
- if (status == "success") {
- $("#div_test").html(data);
- }
- },
- error: function (e) {
- $("#div_test").html("Error");
- },
- complete: function () {
- }
- });
- });

这里需要说明的是,我们在发送ajax请求之前,通过 XHR.setRequestHeader('Authorization', 'BasicAuth ' + Ticket); 这一句向请求的报文头里面增加票据信息。就是因为这里加了这一句,所以才有我们下图中的红线部分:
3、WebApiCORS验证部分(重点)
我们看到,上面的/Home/Index页面里面发送了ajax请求去访问服务的 http://localhost:27221/api/Charging/GetAllChargingData 这个接口,那么我们在WebApi里面怎么去验证这个请求和合法的请求呢?接下来我们重点看看验证的这个过程。
3.1、在WebApiCORS项目里面自定义一个类RequestAuthorizeAttribute,去继承我们的AuthorizeAttribute这个类。然后重写OnAuthorization方法,在这个方法里面取到请求头的Ticket信息,然后校验用户名密码是否合理。

- /// <summary>
- /// 自定义此特性用于接口的身份验证
- /// </summary>
- public class RequestAuthorizeAttribute : AuthorizeAttribute
- {
- //重写基类的验证方式,加入我们自定义的Ticket验证
- public override void OnAuthorization(System.Web.Http.Controllers.HttpActionContext actionContext)
- {
- //从http请求的头里面获取身份验证信息,验证是否是请求发起方的ticket
- var authorization = actionContext.Request.Headers.Authorization;
- if ((authorization != null) && (authorization.Parameter != null))
- {
- //解密用户ticket,并校验用户名密码是否匹配
- var encryptTicket = authorization.Parameter;
- if (ValidateTicket(encryptTicket))
- {
- base.IsAuthorized(actionContext);
- }
- else
- {
- HandleUnauthorizedRequest(actionContext);
- }
- }
- //如果取不到身份验证信息,并且不允许匿名访问,则返回未验证401
- else
- {
- var attributes = actionContext.ActionDescriptor.GetCustomAttributes<AllowAnonymousAttribute>().OfType<AllowAnonymousAttribute>();
- bool isAnonymous = attributes.Any(a => a is AllowAnonymousAttribute);
- if (isAnonymous) base.OnAuthorization(actionContext);
- else HandleUnauthorizedRequest(actionContext);
- }
- }
- //校验用户名密码(正式环境中应该是数据库校验)
- private bool ValidateTicket(string encryptTicket)
- {
- //解密Ticket
- var strTicket = FormsAuthentication.Decrypt(encryptTicket).UserData;
- //从Ticket里面获取用户名和密码
- var index = strTicket.IndexOf("&");
- string strUser = strTicket.Substring(0, index);
- string strPwd = strTicket.Substring(index + 1);
- if (strUser == "admin" && strPwd == "123456")
- {
- return true;
- }
- else
- {
- return false;
- }
- }
- }

3.2、在具体的Api接口增加我们上面自定义类的特性

- [RequestAuthorize]
- public class ChargingController : ApiController
- {
- /// <summary>
- /// 得到所有数据
- /// </summary>
- /// <returns>返回数据</returns>
- [HttpGet]
- public string GetAllChargingData()
- {
- return "Success";
- }
- /// <summary>
- /// 得到当前Id的所有数据
- /// </summary>
- /// <param name="id">参数Id</param>
- /// <returns>返回数据</returns>
- [HttpGet]
- public string GetAllChargingData(string id)
- {
- return "ChargingData" + id;
- }
- }

增加了特性标注之后,每次请求这个API里面的接口之前,程序会先进入到我们override过的 OnAuthorization() 方法里面,验证通过之后,才会进到相应的方法里面去执行,否则返回401。
四、优化
通过上面的几步,基本就能达到我们想要的身份认证的效果,但是总是感觉不太方便,主要不太方便的点有以下几个。
- 每次新建一个API,对应的接口上面都要标注 [RequestAuthorize] 这个一个东西,感觉好麻烦。
- 每次发送ajax请求,都要在beforeSend事件里面加 XHR.setRequestHeader('Authorization', 'BasicAuth ' + Ticket); 这个,感觉也麻烦。
- 如果有些WebApi服务的某些方法,我们不想使用这个验证,让它可以匿名用户验证(比如我们的登录方法Login)。该怎么处理呢。
关于以上两点,我们优化下
1、解决API的问题
在API里面加一个公共的父类,在父类上面标注 [RequestAuthorize] 即可。

- namespace WebApiCORS.Controllers
- {
- [RequestAuthorize]
- [EnableCors(origins: "*", headers: "*", methods: "*")]
- public class BaseApiController : ApiController
- {
- }
- }


- namespace WebApiCORS.Controllers
- {
- public class ChargingController : BaseApiController
- {
- /// <summary>
- /// 得到所有数据
- /// </summary>
- /// <returns>返回数据</returns>
- [HttpGet]
- public string GetAllChargingData()
- {
- return "Success";
- }
- /// <summary>
- /// 得到当前Id的所有数据
- /// </summary>
- /// <param name="id">参数Id</param>
- /// <returns>返回数据</returns>
- [HttpGet]
- public string GetAllChargingData(string id)
- {
- return "ChargingData" + id;
- }
- }
- }

注意:我们登录的请求是不需要验证的,因为登录的时候还没有产生票据,所以登录的API不能够继承 BaseApiController
2、解决ajax的问题
还记得我们在 JS组件系列——封装自己的JS组件,你也可以 这篇里面介绍的增加ajax的error事件的公共处理方法吗?我们是否也可以通过同样的机制去增加这个呢。新建一个文件Jquery_ajax_extention.js

- (function ($) {
- //1.得到$.ajax的对象
- var _ajax = $.ajax;
- $.ajax = function (options) {
- //2.每次调用发送ajax请求的时候定义默认的error处理方法
- var fn = {
- error: function (XMLHttpRequest, textStatus, errorThrown) {
- toastr.error(XMLHttpRequest.responseText, '错误消息', { closeButton: true, timeOut: 0, positionClass: 'toast-top-full-width' });
- },
- success: function (data, textStatus) { },
- beforeSend: function (XHR) { },
- complete: function (XHR, TS) { }
- }
- //3.扩展原生的$.ajax方法,返回最新的参数
- var _options = $.extend({}, {
- error: function (XMLHttpRequest, textStatus, errorThrown) {
- fn.error(XMLHttpRequest, textStatus, errorThrown);
- },
- success: function (data, textStatus) {
- fn.success(data, textStatus);
- },
- beforeSend: function (XHR) {
- XHR.setRequestHeader('Authorization', 'BasicAuth ' + Ticket);
- fn.beforeSend(XHR);
- },
- complete: function (XHR, TS) {
- fn.complete(XHR, TS);
- }
- }, options);
- //4.将最新的参数传回ajax对象
- _ajax(_options);
- };
- })(jQuery);

引用这个js后再发送ajax不必在每个请求的beforeSend里面写了。
3、解决特殊不想使用验证的方法
如果我们某些方法不想使用验证,使得它可以让匿名用户访问,我们可以在方法的上面加特性标注 [AllowAnonymous] ,申明该方法运行匿名访问。比如:

- public class ChargingController : BaseApiController
- {
- /// <summary>
- /// 得到所有数据
- /// </summary>
- /// <returns>返回数据</returns>
- [HttpGet]
- public string GetAllChargingData()
- {
- return "Success";
- }
- /// <summary>
- /// 得到当前Id的所有数据
- /// </summary>
- /// <param name="id">参数Id</param>
- /// <returns>返回数据</returns>
- [HttpGet]
- [AllowAnonymous]
- public string GetAllChargingData(string id)
- {
- return "ChargingData" + id;
- }
- }

五、总结
以上结合一个实例讲解了下Basic认证的实现原理以及简单使用,本文观点都是来自博主自己的理解,如果有不全面的地方,还望园友们斧正。如果本文能够或多或少帮到你,不妨帮忙推荐,博主一定继续努力~~
http://www.cnblogs.com/landeanfen/p/5287064.html
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