WebApi身份认证解决方案（1）：Basic基础认证
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，
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> <divstyle="text-align:center;"> <div>用户名：<inputtype="text"id="txt_username"/></div> <div>密 码：<inputtype="password"id="txt_password" /></div> <div><inputtype="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
publicclassUserController : ApiController { /// /// 用户登录 /// /// /// /// [HttpGet] publicobjectLogin(stringstrUser,stringstrPwd) { if(!ValidateUser(strUser, strPwd)) { returnnew{ bRes =false}; } FormsAuthenticationTicket ticket =newFormsAuthenticationTicket(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 =newUserInfo { 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; returnoUser; } //校验用户名密码（正式环境中应该是数据库校验） privateboolValidateUser(stringstrUser,stringstrPwd) { if(strUser =="admin"& strPwd =="123456") { returntrue; } else { returnfalse; } } } publicclassUserInfo { publicboolbRes {get;set; } publicstringUserName {get;set; } publicstringPassword {get;set; } publicstringTicket {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
publicclassHomeController : Controller { // GET: Home publicActionResult Index(stringUserName,stringTicket) { ViewBag.UserName = UserName; ViewBag.Ticket = Ticket; returnView(); } } <html> <head> <metaname="viewport"content="width=device-width"/> <title>Index</title> <scriptsrc="~/Content/jquery-1.9.1.js"></script> <linkhref="~/Content/bootstrap/css/bootstrap.css"rel="stylesheet"/> <scriptsrc="~/Content/bootstrap/js/bootstrap.js"></script> <scriptsrc="~/Scripts/Home/Index.js"></script> <scripttype="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> <divid="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。
/// /// 自定义此特性用于接口的身份验证 /// publicclassRequestAuthorizeAttribute : AuthorizeAttribute { //重写基类的验证方式，加入我们自定义的Ticket验证 publicoverridevoidOnAuthorization(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().OfType(); boolisAnonymous = attributes.Any(a => aisAllowAnonymousAttribute); if(isAnonymous)base.OnAuthorization(actionContext); elseHandleUnauthorizedRequest(actionContext); } } //校验用户名密码（正式环境中应该是数据库校验） privateboolValidateTicket(stringencryptTicket) { //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("&"); stringstrUser = strTicket.Substring(0, index); stringstrPwd = strTicket.Substring(index + 1); if(strUser =="admin"& strPwd =="123456") { returntrue; } else { returnfalse; } } } 3.2、在具体的Api接口增加我们上面自定义类的特性
[RequestAuthorize] publicclassChargingController : ApiController { /// /// 得到所有数据 /// /// 返回数据 [HttpGet] publicstringGetAllChargingData() { return"Success"; } /// /// 得到当前Id的所有数据 /// /// 参数Id /// 返回数据 [HttpGet] publicstringGetAllChargingData(stringid) { 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。
namespaceWebApiCORS.Controllers { [RequestAuthorize] [EnableCors(origins:"*", headers:"*", methods:"*")] publicclassBaseApiController : ApiController { } } namespaceWebApiCORS.Controllers { publicclassChargingController : BaseApiController { /// /// 得到所有数据 /// /// 返回数据 [HttpGet] publicstringGetAllChargingData() { return"Success"; } /// /// 得到当前Id的所有数据 /// /// 参数Id /// 返回数据 [HttpGet] publicstringGetAllChargingData(stringid) { 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; $.ajax =function(options) { //2.每次调用发送ajax请求的时候定义默认的error处理方法 varfn = { error:function(XMLHttpRequest, textStatus, errorThrown) { toastr.error(XMLHttpRequest.responseText,'错误消息', { closeButton:true, timeOut: 0, positionClass:'toast-top-full-width'}); }, success:function(data, textStatus) { }, beforeSend:function(XHR) { }, complete:function(XHR, TS) { } } //3.扩展原生的$.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：
publicclassChargingController : BaseApiController { /// <summary> /// 得到所有数据 /// </summary> /// <returns>返回数据</returns> [HttpGet] publicstringGetAllChargingData() { 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] publicstringGetAllChargingData(stringid) { 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。
正文到此结束
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