ASP.NET Web API的安全管道

古城微笑少年丶 2021-10-23 11:34 364阅读 1赞

本篇体验ASP.NET Web API的安全管道。这里的安全管道是指在请求和响应过程中所经历的各个组件或进程，比如有IIS，HttpModule,OWIN,WebAPI，等等。在这个管道中大致分两个阶段，一个是验证阶段，另一个是授权阶段。  
  
在ASP.NET Web API v1版本的时候，安全管道大致是这样的：  
  
→ Authentication,请求来到IIS中的HttpModule  
→ Authenticatin, 请求来到API的HttpMessageHandler  
→ Authorization, 请求来到Authorization Filter  
→ Authorization, 请求来到Controller  
  
当ASP.NET Web API来到v2版本的时候，安全管道大致是：  
  
→ 请求来到Host中的OWIN组件  
→ 请求来到MessageHandler,全局或按每个请求  
→ 请求来到Authentication Filter  
→ 请求来到Authorization Filter  
  
可见，加入了OWIN组件，OWIN是开源的， Microsoft在此基础上开发出了Katana验证中间件。  
  
我们知道，ASP.NET Web API的宿主有两种方式：  
  
1、Web宿主，ASP.NET, IIS  
2、自宿主，WCF,.NET进程  
  
如果把OWIN考虑进去，那就是：  
1、IIS→ASP.NET+OWIN Bridge→ OWIN→Web API + OWIN Adapter  
2、Process/Host+OWIN Bridge→OWIN→Web API + OWIN Adapter

## 一、了解管道中的各个组件 ##

1.1 OWIN中间件

public class AuthenticationMiddleware
    {
        private readonly Func<IDictionary<string, object>, Task> _next;
        
        public AuthenticationMiddleware(Func<IDictionary<string, object>, Task> next)
        {
            _next = next;
        }
        
        public async Task Invoke(IDictionary<string, object> env)
        {
            //检查env集合，进行验证
            env["server.user"] = CreatePrincipal();//设置principal;
            await _next(env);
        }
    }

OWIN中间件的大致工作原理是：请求中的Header,Body,路由等信息被放在了IDictionary<string, object>这个字典集合中，并且提供了Invoke方法，把获取到的用户信息放在env\["server.user"\]中，并且调用一个动作处理IDictionary<string, object>集合。  
  
  
1.2 Katana Authentication Middleware  
  
这是Microsoft基于OWIN开发出来的验证组件，大致是：

public class Startup
    {
        public void Configuration(IAppBuilder app)
        {
            app.UseCookieAuthentication(new CookieAuthenticaitonOptions{
                AuthenticationType = "Cookies",
                //more
            });
            
            app.UseGoogleAuthentication(new GoogleAuthenticationOptions{
                AuthenticationType = "Google";
                //more
            });
            
            app.UseOAuthBearerAuthentication(new OAuthBearerAuthenticationOptions{
                AuthenticationType = "Bearer";
                // more
            })
        }
    }

以上，至少可以看出，可以为OWIN组件选择验证方式。  
  
1.3 Message Handler  
  
实施在全局或某个请求上。大致是：

public class MyHandler : DelegatingHandler
    {
        protected async override Task<HttpResponseMessage> SendAsync(HttpRequestMessage request, CancellationToken cancellationToken)
        {
            //检查请求
            
            var response = await base.SendAsync(request, cancellationToken);
            
            //检查响应
            return response;
        }
    }

Message Handler从ASP.NET WEB API 2以后就不存在了。

1.4 Authentication Filter 验证过滤器  
  
可以在全局配置:  
  
WebApiConfig.cs  
config.Filters.Add(new HostAuthenticationFilter("Bearer"));  
  
当然过滤器也可以放在控制器和方法层面：

[HostAuthentication("Bearer")]
    public class TestController : ApiController
    {
        [HostAuthentication("Google")]
        public HttpResponseMessage Get(){}
        
        [OverrideAuthentication]
        [HostAuthentication("Cookies")]
        public HttpResponseMessage Delete(){}
    }

1.5 Authorization Filter 授权过滤器

[Authorize]
    public class DataController : ApiController
    {
        [AllowAnonymous]
        public Data Get(){}
        
        [Authorize(Role = "Foo")]
        public HttpResponseMessage Delete(int id){}
    }

如果授权失败，返回401报错。  
  
1.6 获取用户的Identity  
  
通过ApiController的User属性获取到用户的Identity。注意，User属性值可能为null。

## 二、通过例子来体验安全管道 ##

2.1 自定义HttpModule  
  
首先，请求过来，肯定要通过HttpModule。我们需要自定义一个HttpModule，通过一个版主方法把当前的用户信息打印出来。

namespace SecurityPipeline
    {
        public class HttpModule : IHttpModule
        {
            public void Init(HttpApplication context)
            {
                context.BeginRequest += context_BeginRequest;
            }
            
            void context_BeginRequest(object sender, EventArgs e)
            {
                Helper.Write("HttpModule", HttpContext.Current)
            }
            
            public void Dispose()
            {
            
            }
        }
    }
    
    namespace SecurityPiepeline
    {
        public static class Helper
        {
            public static void Write(string state, IPrincipal principal)
            {
                Debug.WriteLine("------------" + stage + "--------");
                if(principal == null || principal.Identity == null  || !principal.Identity.IsAuthenticated)
                {
                    Debug.WriteLine("anonymous user");
                }
                else
                {
                    Debug.WriteLine("User:" + principal.Identity.User);
                }
                
                Debug.WriteLine("\n");
            }
        }
    }

可见，HttpContext.Current是IPrincipal类型。  
  
然后这是一个Web项目，需要把HTTP module注册一下。

如果此时项目下有一个default.html页面的话，运行项目，展示default.html的时候，控制台打印出如下信息：  
  
\-----HttpModule-------  
anonymouse  
  
显然，请求过来，自定义的Http Module起了作用，但目前还不能从IPrincipal中拿到User信息。  
  
2.2 安装ASP.NET Web API 2  
  
2.3 创建控制器

using System.Net.Http;
    public class TestController : ApiController
    {
        public IHttpActionResult Get()
        {
            Helper.Write("Controller", User);
            
            //获取用户也可以这样写
            //Helper.Write("Controller",Request.GetRequestContext().Principal);
            return Ok();
        }
    }

以上，通过ApiController的User属性获取到IPincipal类型。  
  
2.4 安装Microsoft.Owin.Host.SystemWeb  
  
2.5 安装Microsoft. ASP.NET Web API 2.1 OWIN  
  
2.6 创建Startup类

using OWin;
    using System.Web.Http;
    
    namespace SecurityPopeline
    {
        public class Startup
        {
            public void Configuraiton()
            {
                var configuration = new HttpConfiguration();
                configuration.Routes.MapHttpRoute("default", "api/{controller}");
                
            }
        }
    }

这里，让WEB API的HttpConfiguraton实例赋值给类OWIN的IAppBuilder的UseWebApi方法。  
  
2.7 请求路由：localhsot:8000/api/test  
  
显示  
\------HttpModule--------  
anonymous user  
  
\------Controller--------  
anonymous user  
  
可见，请求一路经过管道中的HttpModule和Controller，但依然没有拿到用户信息。  
  
2.8 创建TestMiddleware类  
  
进入HttpModule之后，和进入Controller之前，这里是OWIN组件的生存之地。

using Microsoft.Owin;
    
    namespace SecurityPopeline.Pipeline
    {
        public class TestMiddleware
        {
            private Func<IDictionary<string, object>, Task> _next;
            public TestMiddleware(Func<IDictionary<string, object>, Task> next)
            {
                _next = next;
            }
            
            public async Task Invoke(IDictionary<string, object> env)
            {
                var context = new OwinContext(env);
                Helper.Write("Middleware", context.Request.User);
                await _next(env);
            }
        }
    }

2.9 Startup类中增加有关TestMiddleware部分

using OWin;
    using System.Web.Http;
    
    namespace SecurityPopeline
    {
        public class Startup
        {
            public void Configuraiton(IAppBuilder app)
            {
                var configuration = new HttpConfiguration();
                configuration.Routes.MapHttpRoute("default", "api/{controller}");
                
                app.Use(typeo(TestMiddleware));
                
                app.UseWebApi(configuration);
            }
        }
    }

3.10 请求路由：localhsot:8000/api/test  
  
显示  
\------HttpModule--------  
anonymous user  
  
\------Middleware--------  
anonymous user  
  
\------Controller------  
anonymous user  
  
可见，请求一路过来历经管道中的HttoModule, OWIN, 最后到达Controller，依然没有获取到用户信息。  
  
3.11 添加TestAuthenticationFilterAttribute类  
  
在OWIN和Controller之间，还有验证的接口，这也是安全管道中的一个重要环节。

using System.Web.Http.Filters;
    using System.Threading.Tasks;
    
    namespace SecurityPipeline.Pipeline
    {
        public class TestAuthenticationFilterAttribute : Attribute, IAuthenticationFilter
        {
            public async Task AuthenticateAsync(HttpAuthenticationContext context)
            {
                Helper.Write("AuthenticationFilter", context.ActionContext.RequestContext.Principal, CancellationToken..)
            }
            
            public async Task ChallengeAsync(HttpAuthenticationContext context, CancellationToken..)
            {
            
            }
            
            public bool AllowMultiple
            {
                get {
                    return false;
                }
            }
        }
    }

控制器增加过滤特性

using System.Net.Http;
    
    
    [TestAuthenticationFilter]
    public class TestController : ApiController
    {
        public IHttpActionResult Get()
        {
            Helper.Write("Controller", User);
            
            //获取用户也可以这样写
            //Helper.Write("Controller",Request.GetRequestContext().Principal);
            return Ok();
        }
    }

3.12 请求路由：localhsot:8000/api/test  
  
显示  
\------HttpModule--------  
anonymous user  
  
\------Middleware--------  
anonymous user  
  
\------AuthenticationFilter--------  
anonymous user  
  
\------Controller------  
anonymous user  
  
可见，请求路径安全管道中的HttpModule,OWIN,验证，依然没有获取到用户信息。  
  
3.13 增加TestAuthorizationFilterAttrbute类  
  
在经过验证特性，以及进入Controller或Action之前，安全管道中还有一个重要的成员，就是授权特性。

public class TestAuthorizationFilterAttribute : AuthorizeAttibute
    {
        protected override bool IsAuthorized(HttpActionContext actionContext)
        {
            Helper.Write("AuthorizationFilter", actionContext.RequestContext.Prioncipal);
            
            return base.IsAuthorized(actionContext);
        }
    }

控制器增加授权特性

using System.Net.Http;
    
    
    [TestAuthenticationFilter]
    [TestAuthorizationFilter]
    public class TestController : ApiController
    {
        public IHttpActionResult Get()
        {
            Helper.Write("Controller", User);
            
            //获取用户也可以这样写
            //Helper.Write("Controller",Request.GetRequestContext().Principal);
            return Ok();
        }
    }

3.14 请求路由：localhsot:8000/api/test  
  
显示  
\------HttpModule--------  
anonymous user  
  
\------Middleware--------  
anonymous user  
  
\------AuthenticationFilter--------  
anonymous user  
  
\------AuthorizationFilter--------  
anonymous user  
  
并报错：Authorization has been denied for this request  
  
可见，在请求还没有到达Controller之前，就开始报错了。  
  
于是，修改TestAuthorizationFilterAttrbute类如下：

public class TestAuthorizationFilterAttribute : AuthorizeAttibute
    {
        protected override bool IsAuthorized(HttpActionContext actionContext)
        {
            Helper.Write("AuthorizationFilter", actionContext.RequestContext.Prioncipal);
            
            //return base.IsAuthorized(actionContext);
            return true;
        }
    }

3.15 请求路由：localhsot:8000/api/test  
  
显示  
\------HttpModule--------  
anonymous user  
  
\------Middleware--------  
anonymous user  
  
\------AuthenticationFilter--------  
anonymous user  
  
\------AuthorizationFilter--------  
anonymous user  
  
\------Controller--------  
anonymous user  
  
可见，路由一路经过安全管道中的HttpModule, OWIN, AuthenticaitonFilter, AuthorizationFilter, Controller,依然没有获取到用户信息？  
  
3.16 用户信息从哪里注入呢？  
  
接下来要修改TestMiddleware类

using Microsoft.Owin;
    using System.Security.Principal;
    
    namespace SecurityPopeline.Pipeline
    {
        public class TestMiddleware
        {
            private Func<IDictionary<string, object>, Task> _next;
            public TestMiddleware(Func<IDictionary<string, object>, Task> next)
            {
                _next = next;
            }
            
            public async Task Invoke(IDictionary<string, object> env)
            {
                var context = new OwinContext(env);
                
                //authentication
                //new string[]数组存放用户
                context.Request.User = new GenericPrincipal(new GenericIdentity("dom"),new string[]{});
                
                Helper.Write("Middleware", context.Request.User);
                await _next(env);
            }
        }
    }

3.17 请求路由：localhsot:8000/api/test  
  
显示  
\------HttpModule--------  
anonymous user  
  
\------Middleware--------  
User: dom  
  
\------AuthenticationFilter--------  
User: dom  
  
\------AuthorizationFilter--------  
User: dom  
  
\------Controller--------  
User: dom  
  
  
总结：请求一路过来，会经过安全管道中的HttpModule, OWIN,AuthenticaitonFilter, AuthorizationFilter, Controller,最后到达Action, 而用户信息可以在OWIN中注入。

转载于:https://www.cnblogs.com/darrenji/p/5290073.html