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

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 =
                {
                    ".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",
 
        }
    }
}

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
            ")
            {
                context.Result = "), 　　　　　　　　　 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 =
                {
                    ".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[";
            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