【WEB API项目实战干货系列】- API登录与身份验证(三)
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这篇我们主要来介绍我们如何在API项目中完成API的登录及身份认证. 所以这篇会分为两部分, 登录API， API身份验证.
这一篇的主要原理是： API会提供一个单独的登录API, 通过用户名，密码来产生一个SessionKey, SessionKey具有过期时间的特点, 系统会记录这个SessionKey， 在后续的每次的API返回的时候，客户端需带上这个Sessionkey, API端会验证这个SessionKey.
登录API
我们先来看一下登录API的方法签名
SessionObject是登录之后，给客户端传回的对象, 里面包含了SessionKey及当前登录的用户的信息
这里每次的API调用，都需要传SessionKey过去， SessionKey代表了用户的身份信息，及登录过期信息。
登录阶段生成的SessionKey我们需要做保存，存储到一个叫做UserDevice的对象里面, 从语意上可以知道用户通过不同的设备登录会产生不同的UserDevice对象.
最终的登录代码如下:
[RoutePrefix("api/accounts")] public class AccountController : ApiController { private readonly IAuthenticationService _authenticationService = null; public AccountController() { //this._authenticationService = IocManager.Intance.Reslove<IAuthenticationService>(); } [HttpGet] public void AccountsAPI() { } /// <summary> /// 登录API /// </summary> /// <param name="loginIdorEmail">登录帐号(邮箱或者其他LoginID)</param> /// <param name="hashedPassword">加密后的密码，这里避免明文，客户端加密后传到API端</param> /// <param name="deviceType">客户端的设备类型</param> /// <param name="clientId">客户端识别号, 一般在APP上会有一个客户端识别号</param> /// <remarks>其他的登录位置啥的，是要客户端能传的东西，都可以在这里扩展进来</remarks> /// <returns></returns> [Route("account/login")] public SessionObject Login(string loginIdorEmail, string hashedPassword, int deviceType = 0, string clientId = "") { if (string.IsNullOrEmpty(loginIdorEmail)) throw new ApiException("username can't be empty.", "RequireParameter_username"); if (string.IsNullOrEmpty(hashedPassword)) throw new ApiException("hashedPassword can't be empty.", "RequireParameter_hashedPassword"); int timeout = 60; var nowUser = _authenticationService.GetUserByLoginId(loginIdorEmail); if (nowUser == null) throw new ApiException("Account Not Exists", "Account_NotExits"); #region Verify Password if (!string.Equals(nowUser.Password, hashedPassword)) { throw new ApiException("Wrong Password", "Account_WrongPassword"); } #endregion if (!nowUser.IsActive) throw new ApiException("The user is inactive.", "InactiveUser"); UserDevice existsDevice = _authenticationService.GetUserDevice(nowUser.UserId, deviceType);// Session.QueryOver<UserDevice>().Where(x => x.AccountId == nowAccount.Id && x.DeviceType == deviceType).SingleOrDefault(); if (existsDevice == null) { string passkey = MD5CryptoProvider.GetMD5Hash(nowUser.UserId + nowUser.LoginName + DateTime.UtcNow.ToString() + Guid.NewGuid().ToString()); existsDevice = new UserDevice() { UserId = nowUser.UserId, CreateTime = DateTime.UtcNow, ActiveTime = DateTime.UtcNow, ExpiredTime = DateTime.UtcNow.AddMinutes(timeout), DeviceType = deviceType, SessionKey = passkey }; _authenticationService.AddUserDevice(existsDevice); } else { existsDevice.ActiveTime = DateTime.UtcNow; existsDevice.ExpiredTime = DateTime.UtcNow.AddMinutes(timeout); _authenticationService.UpdateUserDevice(existsDevice); } nowUser.Password = ""; return new SessionObject() { SessionKey = existsDevice.SessionKey, LogonUser = nowUser }; } }
API身份验证
身份信息的认证是通过Web API 的 ActionFilter来实现的, 每各需要身份验证的API请求都会要求客户端传一个SessionKey在URL里面丢过来。
在这里我们通过一个自定义的SessionValidateAttribute来做客户端的身份验证, 其继承自 System.Web.Http.Filters.ActionFilterAttribute， 把这个Attribute加在每个需要做身份验证的ApiControler上面，这样该 Controller下面的所有Action都将拥有身份验证的功能, 这里会存在如果有少量的API不需要身份验证，那该如何处理，这个会做一些排除，为了保持文章的思路清晰，这会在后续的章节再说明.
public class SessionValidateAttribute : System.Web.Http.Filters.ActionFilterAttribute { public const string SessionKeyName = "SessionKey"; public const string LogonUserName = "LogonUser"; public override void OnActionExecuting(HttpActionContext filterContext) { var qs = HttpUtility.ParseQueryString(filterContext.Request.RequestUri.Query); string sessionKey = qs[SessionKeyName]; if (string.IsNullOrEmpty(sessionKey)) { throw new ApiException("Invalid Session.", "InvalidSession"); } IAuthenticationService authenticationService = IocManager.Intance.Reslove<IAuthenticationService>(); //validate user session var userSession = authenticationService.GetUserDevice(sessionKey); if (userSession == null) { throw new ApiException("sessionKey not found", "RequireParameter_sessionKey"); } else { //todo: 加Session是否过期的判断 if (userSession.ExpiredTime < DateTime.UtcNow) throw new ApiException("session expired", "SessionTimeOut"); var logonUser = authenticationService.GetUser(userSession.UserId); if (logonUser == null) { throw new ApiException("User not found", "Invalid_User"); } else { filterContext.ControllerContext.RouteData.Values[LogonUserName] = logonUser; SetPrincipal(new UserPrincipal<int>(logonUser)); } userSession.ActiveTime = DateTime.UtcNow; userSession.ExpiredTime = DateTime.UtcNow.AddMinutes(60); authenticationService.UpdateUserDevice(userSession); } } private void SetPrincipal(IPrincipal principal) { Thread.CurrentPrincipal = principal; if (HttpContext.Current != null) { HttpContext.Current.User = principal; } } }
OnActionExcuting方法：
这个是在进入某个Action之前做检查, 这个时候我们刚好可以同RequestQueryString中拿出SessionKey到UserDevice表中去做查询，来验证Sessionkey的真伪, 以达到身份验证的目的。
用户的过期时间：
在每个API访问的时候，会自动更新Session(也就是UserDevice)的过期时间, 以保证SessionKey不会过期，如果长时间未更新，则下次访问会过期,需要重新登录做处理。
Request.IsAuthented:
上面代码的最后一段SetPrincipal就是来设置我们线程上下文及HttpContext上下文中的用户身份信息， 在这里我们实现了我们自己的用户身份类型
public class UserIdentity<TKey> : IIdentity { public UserIdentity(IUser<TKey> user) { if (user != null) { IsAuthenticated = true; UserId = user.UserId; Name = user.LoginName.ToString(); DisplayName = user.DisplayName; } } public string AuthenticationType { get { return "CustomAuthentication"; } } public TKey UserId { get; private set; } public bool IsAuthenticated { get; private set; } public string Name { get; private set; } public string DisplayName { get; private set; } } public class UserPrincipal<TKey> : IPrincipal { public UserPrincipal(UserIdentity<TKey> identity) { Identity = identity; } public UserPrincipal(IUser<TKey> user) : this(new UserIdentity<TKey>(user)) { } /// <summary> /// /// </summary> public UserIdentity<TKey> Identity { get; private set; } IIdentity IPrincipal.Identity { get { return Identity; } } bool IPrincipal.IsInRole(string role) { throw new NotImplementedException(); } } public interface IUser<T> { T UserId { get; set; } string LoginName { get; set; } string DisplayName { get; set; } }
这样可以保证我们在系统的任何地方，通过HttpContext.User 或者 System.Threading.Thread.CurrentPrincipal可以拿到当前线程上下文的用户信息, 方便各处使用
加入身份认证之后的Product相关API如下:
[RoutePrefix("api/products"), SessionValidate] public class ProductController : ApiController { [HttpGet] public void ProductsAPI() { } /// <summary> /// 产品分页数据获取 /// </summary> /// <returns></returns> [HttpGet, Route("product/getList")] public Page<Product> GetProductList(string sessionKey) { return new Page<Product>(); } /// <summary> /// 获取单个产品 /// </summary> /// <param name="productId"></param> /// <returns></returns> [HttpGet, Route("product/get")] public Product GetProduct(string sessionKey, Guid productId) { return new Product() { ProductId = productId }; } /// <summary> /// 添加产品 /// </summary> /// <param name="product"></param> /// <returns></returns> [HttpPost, Route("product/add")] public Guid AddProduct(string sessionKey, Product product) { return Guid.NewGuid(); } /// <summary> /// 更新产品 /// </summary> /// <param name="productId"></param> /// <param name="product"></param> [HttpPost, Route("product/update")] public void UpdateProduct(string sessionKey, Guid productId, Product product) { } /// <summary> /// 删除产品 /// </summary> /// <param name="productId"></param> [HttpDelete, Route("product/delete")] public void DeleteProduct(string sessionKey, Guid productId) { }
可以看到我们的ProductController上面加了SessionValidateAttribute, 每个Action参数的第一个位置，加了一个string sessionKey的占位, 这个主要是为了让Swagger.Net能在UI上生成测试窗口
这篇并没有使用OAuth等授权机制，只是简单的实现了登录授权，这种方式适合小项目使用.
这里也只是实现了系统的登录，API访问安全，并不能保证 API系统的绝对安全，我们可以透过 路由的上的HTTP消息拦截， 拦截到我们的API请求，截获密码等登录信息, 因此我们还需要给我们的API增加SSL证书，实现 HTTPS加密传输。
另外在前几天的有看到结合客户端IP地址等后混合生成 Sessionkey来做安全的，但是也具有一定的局限性， 那种方案合适，还是要根据自己的实际项目情况来确定.
由于时间原因, 本篇只是从原理方面介绍了API用户登录与访问身份认证，因为这部分真实的测试设计到数据库交互， Ioc等基础设施的支撑，所以这篇的代码只能出现在SwaggerUI中，但是无法实际测试接口。在接下来的代码中我会完善这部分.
