.NET Core中JWT+Auth2.0實現SSO，附完整原始碼（.NET6）

包子wxl發表於2022-05-30

JWT原始碼

一、簡介

單點登入(SingleSignOn，SSO)

指的是在多個應用系統中，只需登入一次，就可以訪問其他相互信任的應用系統。

JWT

Json Web Token，這裡不詳細描述，簡單說是一種認證機制。

Auth2.0

Auth2.0是一個認證流程，一共有四種方式，這裡用的是最常用的授權碼方式，流程為：

1、系統A向認證中心先獲取一個授權碼code。

2、系統A通過授權碼code獲取 token，refresh_token，expiry_time，scope。

token：系統A向認證方獲取資源請求時帶上的token。

refresh_token：token的有效期比較短，用來重新整理token用。

expiry_time：token過期時間。

scope：資源域，系統A所擁有的資源許可權，比喻scope:["userinfo"]，系統A只擁有獲取使用者資訊的許可權。像平時網站接入微信登入也是隻能授權獲取微信使用者基本資訊。

這裡的SSO都是公司自己的系統，都是獲取使用者資訊，所以這個為空，第三方需要接入我們的登入時才需要scope來做資源許可權判斷。

二、實現目標

1、一處登入，全部登入

流程圖為：

1、瀏覽器訪問A系統，發現A系統未登入，跳轉到統一登入中心（SSO），帶上A系統的回撥地址，

地址為：https://sso.com/SSO/Login?redirectUrl=https://web1.com/Account/LoginRedirect&clientId=web1，輸入使用者名稱，密碼，登入成功，生成授權碼code，建立一個全域性會話（cookie，redis），帶著授權碼跳轉回A系統地址：https://web1.com/Account/LoginRedirect?AuthCode=xxxxxxxx。然後A系統的回撥地址用這個AuthCode呼叫SSO獲取token，獲取到token，建立一個區域性會話(cookie，redis），再跳轉到https://web1.com。這樣A系統就完成了登入。

2、瀏覽器訪問B系統，發現B系統沒登入，跳轉到統一登入中心（SSO），帶上B系統的回撥地址，

地址為：https://sso.com/SSO/Login?redirectUrl=https://web2.com/Account/LoginRedirect&clientId=web2，SSO有全域性會話證明已經登入過，直接用全域性會話code獲取B系統的授權碼code，

帶著授權碼跳轉回B系統https://web2.com/Account/LoginRedirect?AuthCode=xxxxxxxx，然後B系統的回撥地址用這個AuthCode呼叫SSO獲取token，獲取到token建立一個區域性會話(cookie，redis），再跳轉到https://web2.com。整個過程不用輸入使用者名稱密碼，這些跳轉基本是無感的，所以B就自動登入好了。

為什麼要多個授權碼而不直接帶token跳轉回A，B系統呢？因為地址上的引數是很容易被攔截到的，可能token會被擷取到，非常不安全

還有為了安全，授權碼只能用一次便銷燬，A系統的token和B系統的token是獨立的，不能相互訪問。

2、一處退出，全部退出

流程圖為：

A系統退出，把自己的會話刪除，然後跳轉到SSO的退出登入地址：https://sso.com/SSO/Logout?redirectUrl=https://web1.com/Account/LoginRedirect&clientId=web1，SSO刪除全域性會話，然後調介面刪除獲取了token的系統，然後在跳轉到登入頁面，https://sso.com/SSO/Login?redirectUrl=https://web1.com/Account/LoginRedirect&clientId=web1，這樣就實現了一處退出，全部退出了。

3、雙token機制

也就是帶重新整理token，為什麼要重新整理token呢？因為基於token式的鑑權授權有著天生的缺陷

token設定時間長，token洩露了，重放攻擊。

token設定短了，老是要登入。問題還有很多，因為token本質決定，大部分是解決不了的。

所以就需要用到雙Token機制，SSO返回token和refreshToken，token用來鑑權使用，refreshToken重新整理token使用，

比喻token有效期10分鐘，refreshToken有效期2天，這樣就算token洩露了，最多10分鐘就會過期，影響沒那麼大，系統定時9分鐘重新整理一次token，

這樣系統就能讓token滑動過期了，避免了頻繁重新登入。

三、功能實現和核心程式碼

1、一處登入，全部登入實現

建三個專案，SSO的專案，web1的專案，web2專案。

這裡的流程就是web1跳轉SSO輸使用者名稱登入成功獲取code，把會話寫到SSO的cookie，然後跳轉回來根據code跟SSO獲取token登入成功；

然後訪問web2跳轉到SSO，SSO已經登入，自動獲取code跳回web2根據code獲取token。

能實現一處登入處處登入的關鍵是SSO的cookie。

然後這裡有一個核心的問題，如果我們生成的token有效期都是24小時，那麼web1登入成功，獲取的token有效期是24小時，

等到過了12個小時，我訪問web2，web2也得到一個24小時的token，這樣再過12小時，web1的登入過期了，web2還沒過期，

這樣就是web2是登入狀態，然而web1卻不是登入狀態需要重新登入，這樣就違背了一處登入處處登入的理念。

所以後面獲取的token，只能跟第一次登入的token的過期時間是一樣的。怎麼做呢，就是SSO第一次登入時過期時間快取下來，後面根據SSO會話獲取的code，

換到的token的過期時間都和第一次一樣。

SSO專案

SSO專案配置檔案appsettings.json中加入web1，web2的資訊，用來驗證來源和生成對應專案的jwt token，實際專案應該存到資料庫。

{
  "Logging": {
    "LogLevel": {
      "Default": "Information",
      "Microsoft.AspNetCore": "Warning"
    }
  },
  "AllowedHosts": "*",
  "AppSetting": {
    "appHSSettings": [
      {
        "domain": "https://localhost:7001",
        "clientId": "web1",
        "clientSecret": "Nu4Ohg8mfpPnNxnXu53W4g0yWLqF0mX2"
      },
      {
        "domain": "https://localhost:7002",
        "clientId": "web2",
        "clientSecret": "pQeP5X9wejpFfQGgSjyWB8iFdLDGHEV8"
      }

    ]
  }
 
}

domain：接入系統的域名，可以用來校驗請求來源是否合法。

clientId：接入系統標識，請求token時傳進來識別是哪個系統。

clientSecret：接入系統金鑰，用來生成對稱加密的JWT。

建一個IJWTService定義JWT生成需要的方法

 /// <summary>
    /// JWT服務介面
    /// </summary>
    public interface IJWTService
    {
        /// <summary>
        /// 獲取授權碼
        /// </summary>
        /// <param name="userName"></param>
        /// <param name="password"></param>
        /// <returns></returns>
        /// <exception cref="NotImplementedException"></exception>
         ResponseModel<string> GetCode(string clientId, string userName, string password);
        /// <summary>
        /// 根據會話Code獲取授權碼
        /// </summary>
        /// <param name="clientId"></param>
        /// <param name="sessionCode"></param>
        /// <returns></returns>
        ResponseModel<string> GetCodeBySessionCode(string clientId, string sessionCode);

        /// <summary>
        /// 根據授權碼獲取Token+RefreshToken
        /// </summary>
        /// <param name="authCode"></param>
        /// <returns>Token+RefreshToken</returns>
        ResponseModel<GetTokenDTO> GetTokenWithRefresh(string authCode);

        /// <summary>
        /// 根據RefreshToken重新整理Token
        /// </summary>
        /// <param name="refreshToken"></param>
        /// <param name="clientId"></param>
        /// <returns></returns>
        string GetTokenByRefresh(string refreshToken, string clientId);
    }

建一個抽象類JWTBaseService加模板方法實現詳細的邏輯

 /// <summary>
    /// jwt服務
    /// </summary>
    public abstract class JWTBaseService : IJWTService
    {
        protected readonly IOptions<AppSettingOptions> _appSettingOptions;
        protected readonly Cachelper _cachelper;
        public JWTBaseService(IOptions<AppSettingOptions> appSettingOptions, Cachelper cachelper)
        {
            _appSettingOptions = appSettingOptions;
            _cachelper = cachelper;
        }

        /// <summary>
        /// 獲取授權碼
        /// </summary>
        /// <param name="userName"></param>
        /// <param name="password"></param>
        /// <returns></returns>
        /// <exception cref="NotImplementedException"></exception>
        public ResponseModel<string> GetCode(string clientId, string userName, string password)
        {
            ResponseModel<string> result = new ResponseModel<string>();

            string code = string.Empty;
            AppHSSetting appHSSetting = _appSettingOptions.Value.appHSSettings.Where(s => s.clientId == clientId).FirstOrDefault();
            if (appHSSetting == null)
            {
                result.SetFail("應用不存在");
                return result;
            }
            //真正專案這裡查詢資料庫比較
            if (!(userName == "admin" && password == "123456"))
            {
                result.SetFail("使用者名稱或密碼不正確");
                return result;
            }

            //使用者資訊
            CurrentUserModel currentUserModel = new CurrentUserModel
            {
                id = 101,
                account = "admin",
                name = "張三",
                mobile = "13800138000",
                role = "SuperAdmin"
            };

            //生成授權碼
            code = Guid.NewGuid().ToString().Replace("-", "").ToUpper();
            string key = $"AuthCode:{code}";
            string appCachekey = $"AuthCodeClientId:{code}";
            //快取授權碼
            _cachelper.StringSet<CurrentUserModel>(key, currentUserModel, TimeSpan.FromMinutes(10));
            //快取授權碼是哪個應用的
            _cachelper.StringSet<string>(appCachekey, appHSSetting.clientId, TimeSpan.FromMinutes(10));
            //建立全域性會話
            string sessionCode = $"SessionCode:{code}";
            SessionCodeUser sessionCodeUser = new SessionCodeUser
            {
                expiresTime = DateTime.Now.AddHours(1),
                currentUser = currentUserModel
            };
            _cachelper.StringSet<CurrentUserModel>(sessionCode, currentUserModel, TimeSpan.FromDays(1));
            //全域性會話過期時間
            string sessionExpiryKey = $"SessionExpiryKey:{code}";
            DateTime sessionExpirTime = DateTime.Now.AddDays(1);
            _cachelper.StringSet<DateTime>(sessionExpiryKey, sessionExpirTime, TimeSpan.FromDays(1));
            Console.WriteLine($"登入成功，全域性會話code:{code}");
            //快取授權碼取token時最長的有效時間
            _cachelper.StringSet<DateTime>($"AuthCodeSessionTime:{code}", sessionExpirTime, TimeSpan.FromDays(1));

            result.SetSuccess(code);
            return result;
        }
        /// <summary>
        /// 根據會話code獲取授權碼
        /// </summary>
        /// <param name="clientId"></param>
        /// <param name="sessionCode"></param>
        /// <returns></returns>
        public ResponseModel<string> GetCodeBySessionCode(string clientId, string sessionCode)
        {
            ResponseModel<string> result = new ResponseModel<string>();
            string code = string.Empty;
            AppHSSetting appHSSetting = _appSettingOptions.Value.appHSSettings.Where(s => s.clientId == clientId).FirstOrDefault();
            if (appHSSetting == null)
            {
                result.SetFail("應用不存在");
                return result;
            }
            string codeKey = $"SessionCode:{sessionCode}";
            CurrentUserModel currentUserModel = _cachelper.StringGet<CurrentUserModel>(codeKey);
            if (currentUserModel == null)
            {
                return result.SetFail("會話不存在或已過期", string.Empty);
            }

            //生成授權碼
            code = Guid.NewGuid().ToString().Replace("-", "").ToUpper();
            string key = $"AuthCode:{code}";
            string appCachekey = $"AuthCodeClientId:{code}";
            //快取授權碼
            _cachelper.StringSet<CurrentUserModel>(key, currentUserModel, TimeSpan.FromMinutes(10));
            //快取授權碼是哪個應用的
            _cachelper.StringSet<string>(appCachekey, appHSSetting.clientId, TimeSpan.FromMinutes(10));

            //快取授權碼取token時最長的有效時間
            DateTime expirTime = _cachelper.StringGet<DateTime>($"SessionExpiryKey:{sessionCode}");
            _cachelper.StringSet<DateTime>($"AuthCodeSessionTime:{code}", expirTime, expirTime - DateTime.Now);

            result.SetSuccess(code);
            return result;

        }

        /// <summary>
        /// 根據重新整理Token獲取Token
        /// </summary>
        /// <param name="refreshToken"></param>
        /// <param name="clientId"></param>
        /// <returns></returns>
        public string GetTokenByRefresh(string refreshToken, string clientId)
        {
            //重新整理Token是否在快取
            CurrentUserModel currentUserModel = _cachelper.StringGet<CurrentUserModel>($"RefreshToken:{refreshToken}");
            if(currentUserModel==null)
            {
                return String.Empty;
            }
            //重新整理token過期時間
            DateTime refreshTokenExpiry = _cachelper.StringGet<DateTime>($"RefreshTokenExpiry:{refreshToken}");
            //token預設時間為600s
            double tokenExpiry = 600;
            //如果重新整理token的過期時間不到600s了，token過期時間為重新整理token的過期時間
            if(refreshTokenExpiry>DateTime.Now&&refreshTokenExpiry<DateTime.Now.AddSeconds(600))
            {
                tokenExpiry = (refreshTokenExpiry - DateTime.Now).TotalSeconds;
            }

                //從新生成Token
                string token = IssueToken(currentUserModel, clientId, tokenExpiry);
                return token;

        }

        /// <summary>
        /// 根據授權碼,獲取Token
        /// </summary>
        /// <param name="userInfo"></param>
        /// <param name="appHSSetting"></param>
        /// <returns></returns>
        public ResponseModel<GetTokenDTO> GetTokenWithRefresh(string authCode)
        {
            ResponseModel<GetTokenDTO> result = new ResponseModel<GetTokenDTO>();

            string key = $"AuthCode:{authCode}";
            string clientIdCachekey = $"AuthCodeClientId:{authCode}";
            string AuthCodeSessionTimeKey = $"AuthCodeSessionTime:{authCode}";

            //根據授權碼獲取使用者資訊
            CurrentUserModel currentUserModel = _cachelper.StringGet<CurrentUserModel>(key);
            if (currentUserModel == null)
            {
                throw new Exception("code無效");
            }
            //清除authCode，只能用一次
            _cachelper.DeleteKey(key);

            //獲取應用配置
            string clientId = _cachelper.StringGet<string>(clientIdCachekey);
            //重新整理token過期時間
            DateTime sessionExpiryTime = _cachelper.StringGet<DateTime>(AuthCodeSessionTimeKey);
            DateTime tokenExpiryTime = DateTime.Now.AddMinutes(10);//token過期時間10分鐘
             //如果重新整理token有過期期比token預設時間短，把token過期時間設成和重新整理token一樣
            if (sessionExpiryTime > DateTime.Now && sessionExpiryTime < tokenExpiryTime)
            {
                tokenExpiryTime = sessionExpiryTime;
            }
            //獲取訪問token
            string token = this.IssueToken(currentUserModel, clientId, (sessionExpiryTime - DateTime.Now).TotalSeconds);


            TimeSpan refreshTokenExpiry;
            if (sessionExpiryTime != default(DateTime))
            {
                refreshTokenExpiry = sessionExpiryTime - DateTime.Now;
            }
            else
            {
                refreshTokenExpiry = TimeSpan.FromSeconds(60 * 60 * 24);//預設24小時
            }
            //獲取重新整理token
            string refreshToken = this.IssueToken(currentUserModel, clientId, refreshTokenExpiry.TotalSeconds);
            //快取重新整理token
            _cachelper.StringSet($"RefreshToken:{refreshToken}", currentUserModel, refreshTokenExpiry);
            //快取重新整理token過期時間
            _cachelper.StringSet($"RefreshTokenExpiry:{refreshToken}",DateTime.Now.AddSeconds(refreshTokenExpiry.TotalSeconds), refreshTokenExpiry);
            result.SetSuccess(new GetTokenDTO() { token = token, refreshToken = refreshToken, expires = 60 * 10 });
            Console.WriteLine($"client_id:{clientId}獲取token,有效期:{sessionExpiryTime.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")},token:{token}");
            return result;
        }

        #region private
        /// <summary>
        /// 簽發token
        /// </summary>
        /// <param name="userModel"></param>
        /// <param name="clientId"></param>
        /// <param name="second"></param>
        /// <returns></returns>
        private string IssueToken(CurrentUserModel userModel, string clientId, double second = 600)
        {
            var claims = new[]
            {
                   new Claim(ClaimTypes.Name, userModel.name),
                   new Claim("Account", userModel.account),
                   new Claim("Id", userModel.id.ToString()),
                   new Claim("Mobile", userModel.mobile),
                   new Claim(ClaimTypes.Role,userModel.role),
            };
            //var appHSSetting = getAppInfoByAppKey(clientId);
            //var key = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes(appHSSetting.clientSecret));
            //var creds = new SigningCredentials(key, SecurityAlgorithms.HmacSha256);
            var creds = GetCreds(clientId);
            /**
             * Claims (Payload)
                Claims 部分包含了一些跟這個 token 有關的重要資訊。 JWT 標準規定了一些欄位，下面節選一些欄位:
                iss: The issuer of the token，簽發主體，誰給的
                sub: The subject of the token，token 主題
                aud: 接收物件，給誰的
                exp: Expiration Time。 token 過期時間，Unix 時間戳格式
                iat: Issued At。 token 建立時間， Unix 時間戳格式
                jti: JWT ID。針對當前 token 的唯一標識
                除了規定的欄位外，可以包含其他任何 JSON 相容的欄位。
             * */
            var token = new JwtSecurityToken(
                issuer: "SSOCenter", //誰給的
                audience: clientId, //給誰的
                claims: claims,
                expires: DateTime.Now.AddSeconds(second),//token有效期
                notBefore: null,//立即生效  DateTime.Now.AddMilliseconds(30),//30s後有效
                signingCredentials: creds);
            string returnToken = new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(token);
            return returnToken;
        }

        /// <summary>
        /// 根據appKey獲取應用資訊
        /// </summary>
        /// <param name="clientId"></param>
        /// <returns></returns>
        private AppHSSetting getAppInfoByAppKey(string clientId)
        {
            AppHSSetting appHSSetting = _appSettingOptions.Value.appHSSettings.Where(s => s.clientId == clientId).FirstOrDefault();
            return appHSSetting;
        }
        /// <summary>
        /// 獲取加密方式
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        protected abstract SigningCredentials GetCreds(string clientId);
        
        #endregion
    }

新建類JWTHSService實現對稱加密

 /// <summary>
    /// JWT對稱可逆加密
    /// </summary>
    public class JWTHSService : JWTBaseService
    {
        public JWTHSService(IOptions<AppSettingOptions> options, Cachelper cachelper):base(options,cachelper)
        {

        }
        /// <summary>
        /// 生成對稱加密簽名憑證
        /// </summary>
        /// <param name="clientId"></param>
        /// <returns></returns>
        protected override SigningCredentials GetCreds(string clientId)
        {
           var appHSSettings=getAppInfoByAppKey(clientId);
            var key = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes(appHSSettings.clientSecret));
            var creds = new SigningCredentials(key, SecurityAlgorithms.HmacSha256);
            return creds;
        }
        /// <summary>
        /// 根據appKey獲取應用資訊
        /// </summary>
        /// <param name="clientId"></param>
        /// <returns></returns>
        private AppHSSetting getAppInfoByAppKey(string clientId)
        {
            AppHSSetting appHSSetting = _appSettingOptions.Value.appHSSettings.Where(s => s.clientId == clientId).FirstOrDefault();
            return appHSSetting;
        }
       
    }

新建JWTRSService類實現非對稱加密，和上面的對稱加密，只需要一個就可以裡，這裡把兩種都寫出來了

/// <summary>
    /// JWT非對稱加密
    /// </summary>
    public class JWTRSService : JWTBaseService
    {
  
        public JWTRSService(IOptions<AppSettingOptions> options, Cachelper cachelper):base(options, cachelper)
        {
 
        }
        /// <summary>
        /// 生成非對稱加密簽名憑證
        /// </summary>
        /// <param name="clientId"></param>
        /// <returns></returns>
        protected override SigningCredentials GetCreds(string clientId)
        {
            var appRSSetting = getAppInfoByAppKey(clientId);
            var rsa = RSA.Create();
            byte[] privateKey = Convert.FromBase64String(appRSSetting.privateKey);//這裡只需要私鑰，不要begin,不要end
            rsa.ImportPkcs8PrivateKey(privateKey, out _);
            var key = new RsaSecurityKey(rsa);
            var creds = new SigningCredentials(key, SecurityAlgorithms.RsaSha256);
            return creds;
        }
        /// <summary>
        /// 根據appKey獲取應用資訊
        /// </summary>
        /// <param name="clientId"></param>
        /// <returns></returns>
        private AppRSSetting getAppInfoByAppKey(string clientId)
        {
            AppRSSetting appRSSetting = _appSettingOptions.Value.appRSSettings.Where(s => s.clientId == clientId).FirstOrDefault();
            return appRSSetting;
        }

    }

什麼時候用JWT的對稱加密，什麼時候用JWT的非對稱加密呢？

對稱加密：雙方儲存同一個金鑰，簽名速度快，但因為雙方金鑰一樣，所以安全性比非對稱加密低一些。

非對稱加密：認證方儲存私鑰，系統方儲存公鑰，簽名速度比對稱加密慢，但公鑰私鑰互相不能推導，所以安全性高。

所以注重效能的用對稱加密，注重安全的用非對稱加密，一般是公司的系統用對稱加密，第三方接入的話用非對稱加密。

web1專案：

appsettings.json存著web1的資訊

{
  "Logging": {
    "LogLevel": {
      "Default": "Information",
      "Microsoft.AspNetCore": "Warning"
    }
  },
  "AllowedHosts": "*",
  "SSOSetting": {
    "issuer": "SSOCenter",
    "audience": "web1",
    "clientId": "web1",
    "clientSecret": "Nu4Ohg8mfpPnNxnXu53W4g0yWLqF0mX2"
  }
}

Program.cs檔案加入認證程式碼，加入builder.Services.AddAuthentication(。。。和加入app.UseAuthentication()，完整程式碼如下：

using Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer;
using Microsoft.IdentityModel.Tokens;
using RSAExtensions;
using SSO.Demo.Web1.Models;
using SSO.Demo.Web1.Utils;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

// Add services to the container.
builder.Services.AddControllersWithViews();
builder.Services.AddHttpClient();
builder.Services.AddSingleton<Cachelper>();
builder.Services.Configure<AppOptions>(builder.Configuration.GetSection("AppOptions"));
builder.Services.AddAuthentication(JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme)
    .AddJwtBearer(options =>
    {
        options.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters
        {
            //Audience,Issuer,clientSecret的值要和sso的一致

            //JWT有一些預設的屬性，就是給鑑權時就可以篩選了
            ValidateIssuer = true,//是否驗證Issuer
            ValidateAudience = true,//是否驗證Audience
            ValidateLifetime = true,//是否驗證失效時間
            ValidateIssuerSigningKey = true,//是否驗證client secret
            ValidIssuer = builder.Configuration["SSOSetting:issuer"],//
            ValidAudience = builder.Configuration["SSOSetting:audience"],//Issuer，這兩項和前面簽發jwt的設定一致
            IssuerSigningKey = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes(builder.Configuration["SSOSetting:clientSecret"]))//client secret
        };
    });

#region 非對稱加密-鑑權
//var rsa = RSA.Create();
//byte[] publickey = Convert.FromBase64String(AppSetting.PublicKey); //公鑰，去掉begin...  end ...
////rsa.ImportPkcs8PublicKey 是一個擴充套件方法，來源於RSAExtensions包
//rsa.ImportPkcs8PublicKey(publickey);
//var key = new RsaSecurityKey(rsa);
//var signingCredentials = new SigningCredentials(key, SecurityAlgorithms.RsaPKCS1);

//builder.Services.AddAuthentication(JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme)
//    .AddJwtBearer(options =>
//    {
//        options.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters
//        {
//            //Audience,Issuer,clientSecret的值要和sso的一致

//            //JWT有一些預設的屬性，就是給鑑權時就可以篩選了
//            ValidateIssuer = true,//是否驗證Issuer
//            ValidateAudience = true,//是否驗證Audience
//            ValidateLifetime = true,//是否驗證失效時間
//            ValidateIssuerSigningKey = true,//是否驗證client secret
//            ValidIssuer = builder.Configuration["SSOSetting:issuer"],//
//            ValidAudience = builder.Configuration["SSOSetting:audience"],//Issuer，這兩項和前面簽發jwt的設定一致
//            IssuerSigningKey = signingCredentials.Key
//        };
//    });

#endregion



var app = builder.Build();
ServiceLocator.Instance = app.Services; //用於手動獲取DI物件
// Configure the HTTP request pipeline.
if (!app.Environment.IsDevelopment())
{
    app.UseExceptionHandler("/Home/Error");
    // The default HSTS value is 30 days. You may want to change this for production scenarios, see https://aka.ms/aspnetcore-hsts.
    app.UseHsts();
}

app.UseHttpsRedirection();
app.UseStaticFiles();

app.UseRouting();
app.UseAuthentication();//這個加在UseAuthorization 前
app.UseAuthorization();


app.MapControllerRoute(
    name: "default",
    pattern: "{controller=Home}/{action=Index}/{id?}");

app.Run();

然後加介面根據授權code獲取token，增加AccountController

 /// <summary>
    /// 使用者資訊
    /// </summary>

    public class AccountController : Controller
    {
        private IHttpClientFactory _httpClientFactory;
        private readonly Cachelper _cachelper;
        public AccountController(IHttpClientFactory httpClientFactory, Cachelper cachelper)
        {
            _httpClientFactory = httpClientFactory;
            _cachelper = cachelper;
        }

        /// <summary>
        /// 獲取使用者資訊，介面需要進行許可權校驗
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        [MyAuthorize]
        [HttpPost]
        public ResponseModel<UserDTO> GetUserInfo()
        {
            ResponseModel<UserDTO> user = new ResponseModel<UserDTO>();
            return user;
        }
        /// <summary>
        /// 登入成功回撥
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public ActionResult LoginRedirect()
        {
            return View();
        }
        //根據authCode獲取token
        [HttpPost]
        public async Task<ResponseModel<GetTokenDTO>> GetAccessCode([FromBody] GetAccessCodeRequest request)
        {
            ResponseModel<GetTokenDTO> result = new ResponseModel<GetTokenDTO>();
            //請求SSO獲取 token
            var client = _httpClientFactory.CreateClient();
            var param = new { authCode = request.authCode };
            string jsonData = System.Text.Json.JsonSerializer.Serialize(param);
            StringContent paramContent = new StringContent(jsonData);

            //請求sso獲取token
            var response = await client.PostAsync("https://localhost:7000/SSO/GetToken", new StringContent(jsonData, Encoding.UTF8, "application/json"));
            string resultStr = await response.Content.ReadAsStringAsync();
            result = System.Text.Json.JsonSerializer.Deserialize<ResponseModel<GetTokenDTO>>(resultStr);
            if (result.code == 0) //成功
            {
                //成功,快取token到區域性會話
                string token = result.data.token;
                string key = $"SessionCode:{request.sessionCode}";
                string tokenKey = $"token:{token}";
                _cachelper.StringSet<string>(key, token, TimeSpan.FromSeconds(result.data.expires));
                _cachelper.StringSet<bool>(tokenKey, true, TimeSpan.FromSeconds(result.data.expires));
                Console.WriteLine($"獲取token成功，區域性會話code:{request.sessionCode},{Environment.NewLine}token:{token}");
            }

            return result;
        }
        /// <summary>
        /// 退出登入
        /// </summary>
        /// <param name="request"></param>
        /// <returns></returns>
        [HttpPost]
        public  ResponseModel LogOut([FromBody] LogOutRequest request)
        {
            string key = $"SessionCode:{request.SessionCode}";
            //根據會話取出token
            string token = _cachelper.StringGet<string>(key);
            if (!string.IsNullOrEmpty(token))
            {
                //清除token
                string tokenKey = $"token:{token}";
                _cachelper.DeleteKey(tokenKey);
            }
            Console.WriteLine($"會話Code:{request.SessionCode}退出登入");
            return new ResponseModel().SetSuccess();
        }
    }

還有得到的token還沒過期，如果我退出登入了，怎麼判斷這個會話token失效了呢？

這裡需要攔截認證過濾器，判斷token在快取中被刪除，則認證不通過，增加檔案MyAuthorize

　　/// <summary>
    /// 攔截認證過濾器
    /// </summary>
    public class MyAuthorize : Attribute, IAuthorizationFilter
    {
        private static Cachelper _cachelper = ServiceLocator.Instance.GetService<Cachelper>();

        public void OnAuthorization(AuthorizationFilterContext context)
        {
            string id = context.HttpContext.User.FindFirst("id")?.Value;
            if(string.IsNullOrEmpty(id))
            {
                //token檢驗失敗
                context.Result = new StatusCodeResult(401); //返回鑑權失敗
                return;
            }

            Console.WriteLine("我是Authorization過濾器");
            //請求的地址
            var url = context.HttpContext.Request.Path.Value;
            //獲取列印頭部資訊
            var heads = context.HttpContext.Request.Headers;

            //取到token "Bearer eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJodHRwOi8vc2NoZW1hcy54bWxzb2FwLm9yZy93cy8yMDA1LzA1L2lkZW50aXR5L2NsYWltcy9uYW1lIjoi5byg5LiJIiwiQWNjb3VudCI6ImFkbWluIiwiSWQiOiIxMDEiLCJNb2JpbGUiOiIxMzgwMDEzODAwMCIsImh0dHA6Ly9zY2hlbWFzLm1pY3Jvc29mdC5jb20vd3MvMjAwOC8wNi9pZGVudGl0eS9jbGFpbXMvcm9sZSI6IlN1cGVyQWRtaW4iLCJleHAiOjE2NTMwNjA0MDIsImlzcyI6IlNTT0NlbnRlciIsImF1ZCI6IndlYjIifQ.aAi5a0zr_nLQQaSxSBqEhHZQ6ALFD_rWn2tnLt38DeA"
            string token = heads["Authorization"];
            token = token.Replace("Bearer", "").TrimStart();//去掉 "Bearer "才是真正的token
            if (string.IsNullOrEmpty(token))
            {
                Console.WriteLine("校驗不通過");
                return;
            }
            //redis校驗這個token的有效性，確定來源是sso和確定會話沒過期
            string tokenKey = $"token:{token}";
            bool isVaid = _cachelper.StringGet<bool>(tokenKey);
            //token無效
            if (isVaid == false)
            {
                Console.WriteLine($"token無效,token:{token}");
                context.Result = new StatusCodeResult(401); //返回鑑權失敗
            }
        }
    }

然後需要認證的控制器或方法頭部加上[MyAuthorize]即能自動認證。

web1需要登入的頁面

@{
    ViewData["Title"] = "Home Page";
}

<div class="text-center">
       <h1 class="display-4">歡迎來到Web1</h1>
    <p>Learn about <a href="https://web2.com:7002">跳轉到Web2</a>.</p>
        <p>Learn about <a onclick="logOut()" href="javascript:void(0);">退出登入</a>.</p>
</div>
@section Scripts{
    <script src="~/js/Common.js"></script>
<script>
                    getUserInfo()
            //獲取使用者資訊
            function getUserInfo(){
                //1.cookie是否有 token
                const token=getCookie('token')
                console.log('gettoken',token)
                if(!token)
                {
                    redirectLogin()
                }
                $.ajax({
          type: 'POST',
          url: '/Account/GetUserInfo',
          headers:{"Authorization":'Bearer ' + token},
          success: success,
          error:error
        });
            }
            function success(){
                console.log('成功')
            }
            function error(xhr, exception){
                if(xhr.status===401) //鑑權失敗
                {
                    console.log('未鑑權')
                    redirectLogin()
                }
            }
                      //重定向到登入
            function redirectLogin(){
                     window.location.href="https://sso.com:7000/SSO/Login?clientId=web1&redirectUrl=https://web1.com:7001/Account/LoginRedirect"
            }
            //退出登入
            function logOut(){
                clearCookie("token") //清除cookie token
                 clearCookie("refreshToken") //清除cookie refreshToken
                  clearCookie("sessionCode")  //清除cookie 會話

                  //跳轉到SSO退出登入
                    window.location.href="https://sso.com:7000/SSO/LogOut?clientId=web1&redirectUrl=https://web1.com:7001/Account/LoginRedirect"
               
            }

</script>
}

sso登入完要跳轉回web1的頁面

@*
    For more information on enabling MVC for empty projects, visit https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=397860
*@
@{
    Layout = null;
}
   <script src="~/lib/jquery/dist/jquery.min.js"></script>
      <script src="~/js/Common.js"></script>
   <script>
       GetAccessToken();
       //根據code獲取token
       function GetAccessToken(){
   
          var params=GetParam()
                  //code
          var authCode=params["authCode"]
          var sessionCode=params["sessionCode"]
          console.log('authcode',authCode)
          var params={authCode,sessionCode}     
$.ajax({
  url:'/Account/GetAccessCode',
  type:"POST",
  data:JSON.stringify(params),
  contentType:"application/json; charset=utf-8",
  dataType:"json",
  success: function(data){
     console.log('token',data)
     if(data.code===0) //成功
     { 
         console.log('設定cookie')
         //把token存到 cookie,過期時間為token有效時間少一分鐘
         setCookie("token",data.data.token,data.data.expires-60,"/")
         //重新整理token,有效期1天
         setCookie("refreshToken",data.data.refreshToken,24*60*60,"/")
         setCookie("SessionCode",sessionCode,24*60*60,"/")
         //跳轉到主頁
          window.location.href="/Home/Index"
     }
  }})

       }
           
   </script>

到這裡web1的核心程式碼就完成了，web2的程式碼跟web1除了配置裡面的加密key，其他全部一樣，就不再貼出程式碼了，後面原始碼有。

到這裡，就實現了一處登入，全部登入了。

2、一處退出，全部退出實現

一處退出，處處退出的流程像實現目標中的流程圖，web1系統退出，跳轉到SSO，讓SSO發http請求退出其他的系統，跳轉回登入頁。

退出有個核心的問題就是，SSO只能讓全部系統在當前瀏覽器上退出，比喻使用者A在電腦1的瀏覽器登入了，在電腦2的瀏覽器也登入了，在電腦1上退出只能退出電腦1瀏覽器的登入，

電腦2的登入不受影響，web1退出了，SSO中的http請求退出web2的時候是不經過瀏覽器請求的，web2怎麼知道清除那個token呢？

這裡需要在SSO登入的時候生成了一個全域性會話，SSO的cookie這時可以生成一個全域性code，每個系統登入的時候帶過去作為token的快取key，這樣就能保證全部系統的區域性會話快取key是同一個了，

退出登入的時候只需要刪除這個快取key的token即可。

SSO的登入頁面Login.cshtml

@*
    For more information on enabling MVC for empty projects, visit https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=397860
*@
@{
}
<form id="form">
    <div>使用者名稱：<input type="text" id=userName name="userName" /></div>
    <div>密碼：<input type="password" id="password" name="password" /></div>
    <div><input type="button" value="提交" onclick="login()" /></div>
</form>

<script src="~/lib/jquery/dist/jquery.min.js"></script>
<script src="~/js/Common.js"></script>
<script>
    sessionCheck();
    //會話檢查
    function sessionCheck(){
          //獲取引數集合
            const urlParams=GetParam();
            const clientId=urlParams['clientId'];
            const redirectUrl=urlParams['redirectUrl']
            const sessionCode=getCookie("SessionCode")
            if(!sessionCode)
            {
                return;
            }
            //根據授權碼獲取code
            var params={clientId,sessionCode}
            $.ajax({
            url:'/SSO/GetCodeBySessionCode',
            data:JSON.stringify(params),
            method:'post',
            dataType:'json',
            contentType:'application/json',
            success:function(data){
                if(data.code===0)
                {
                     const code=data.data
                      window.location.href=redirectUrl+'?authCode='+code+"&sessionCode="+sessionCode
                }
            }
            })
    }

        function login(){
            //獲取引數集合
            const urlParams=GetParam();

            const clientId=urlParams['clientId'];
            const redirectUrl=urlParams['redirectUrl']
                const userName=$("#userName").val()
                const password=$("#password").val()
                const params={clientId,userName,password}
            $.ajax({
                    url:'/SSO/GetCode',
                    data:JSON.stringify(params),
                    method:'post',
                    dataType:'json',
                    contentType:"application/json",
                    success:function(data){
                        //獲得code，跳轉回客戶頁面
                        if(data.code===0)
                        {    
                        const code=data.data

                       //儲存會話,這裡的時間最好減去幾分鐘，不然那邊的token過期，這裡剛好多了幾秒沒過期又重新登入了
                        setCookie("SessionCode",code,24*60*60,"/")
                      window.location.href=redirectUrl+'?authCode='+code+'&sessionCode='+code
                        }
                
                    }
                })
            }
            
       
</script>

這裡的SessionCode是關鍵，作為一個全域性code，系統登入會同步到個系統，用於統一退出登入時用

SSO的退出登入頁面LogOut.cshtml

@*
    For more information on enabling MVC for empty projects, visit https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=397860
*@
@{
}
<p>退出登入中...</p>
<script src="~/lib/jquery/dist/jquery.min.js"></script>
<script src="~/js/Common.js?v=1"></script>
<script>
      logOut()
      function logOut()
      {
          var sessionCode=getCookie("SessionCode")
      //清除會話
        clearCookie("SessionCode")
        //獲取引數集合
              const urlParams=GetParam();
        //跳轉到登入
          const clientId=urlParams['clientId'];
              const redirectUrl=urlParams['redirectUrl']

              var params={sessionCode}
              //退出登入
              $.ajax({
    url:'/SSO/LogOutApp',
    type:"POST",
    data:JSON.stringify(params),
    contentType:"application/json; charset=utf-8",
    dataType:"json",
    success: function(data){
       console.log('token',data)
       if(data.code===0) //成功
       {
           //跳轉到登入頁面
            window.location.href='/SSO/Login'+'?clientId='+clientId+'&redirectUrl='+redirectUrl
       }
    }})


      }

</script>

退出登入介面：

 　　　　/// <summary>
        /// 退出登入
        /// </summary>
        /// <param name="request"></param>
        /// <returns></returns>
        [HttpPost]
        public async Task<ResponseModel> LogOutApp([FromBody] LogOutRequest request)
        {
            //刪除全域性會話
            string sessionKey = $"SessionCode:{request.sessionCode}";
            _cachelper.DeleteKey(sessionKey);
            var client = _httpClientFactory.CreateClient();
            var param = new { sessionCode = request.sessionCode };
            string jsonData = System.Text.Json.JsonSerializer.Serialize(param);
            StringContent paramContent = new StringContent(jsonData);

            //這裡實戰中是用資料庫或快取取
            List<string> urls = new List<string>()
            {
                "https://localhost:7001/Account/LogOut",
                "https://localhost:7002/Account/LogOut"
            };
            //這裡可以非同步mq處理，不阻塞返回
            foreach (var url in urls)
            {
                //web1退出登入
                var logOutResponse = await client.PostAsync(url, new StringContent(jsonData, Encoding.UTF8, "application/json"));
                string resultStr = await logOutResponse.Content.ReadAsStringAsync();
                ResponseModel response = System.Text.Json.JsonSerializer.Deserialize<ResponseModel>(resultStr);
                if (response.code == 0) //成功
                {
                    Console.WriteLine($"url:{url},會話Id:{request.sessionCode},退出登入成功");
                }
                else
                {
                    Console.WriteLine($"url:{url},會話Id:{request.sessionCode},退出登入失敗");
                }
            };
            return new ResponseModel().SetSuccess();

        }

web1，web2的退出登入介面

 　　　　/// <summary>
        /// 退出登入
        /// </summary>
        /// <param name="request"></param>
        /// <returns></returns>
        [HttpPost]
        public  ResponseModel LogOut([FromBody] LogOutRequest request)
        {
            string key = $"SessionCode:{request.SessionCode}";
            //根據會話取出token
            string token = _cachelper.StringGet<string>(key);
            if (!string.IsNullOrEmpty(token))
            {
                //清除token
                string tokenKey = $"token:{token}";
                _cachelper.DeleteKey(tokenKey);
            }
            Console.WriteLine($"會話Code:{request.SessionCode}退出登入");
            return new ResponseModel().SetSuccess();
        }

到這裡，一處退出，全部退出也完成了。

3、雙token機制實現

token和refresh_token生成演算法一樣就可以了，知識token的有效期端，refresh_token的有效期長。

那重新整理token時怎麼知道這個是重新整理token呢，SSO生成重新整理token的時候，把它儲存到快取中，重新整理token的時候判斷快取中有就是重新整理token。

生成雙token的程式碼：

　　　　 /// <summary>
        /// 根據授權碼,獲取Token
        /// </summary>
        /// <param name="userInfo"></param>
        /// <param name="appHSSetting"></param>
        /// <returns></returns>
        public ResponseModel<GetTokenDTO> GetTokenWithRefresh(string authCode)
        {
            ResponseModel<GetTokenDTO> result = new ResponseModel<GetTokenDTO>();

            string key = $"AuthCode:{authCode}";
            string clientIdCachekey = $"AuthCodeClientId:{authCode}";
            string AuthCodeSessionTimeKey = $"AuthCodeSessionTime:{authCode}";

            //根據授權碼獲取使用者資訊
            CurrentUserModel currentUserModel = _cachelper.StringGet<CurrentUserModel>(key);
            if (currentUserModel == null)
            {
                throw new Exception("code無效");
            }
            //清除authCode，只能用一次
            _cachelper.DeleteKey(key);

            //獲取應用配置
            string clientId = _cachelper.StringGet<string>(clientIdCachekey);
            //重新整理token過期時間
            DateTime sessionExpiryTime = _cachelper.StringGet<DateTime>(AuthCodeSessionTimeKey);
            DateTime tokenExpiryTime = DateTime.Now.AddMinutes(10);//token過期時間10分鐘
             //如果重新整理token有過期期比token預設時間短，把token過期時間設成和重新整理token一樣
            if (sessionExpiryTime > DateTime.Now && sessionExpiryTime < tokenExpiryTime)
            {
                tokenExpiryTime = sessionExpiryTime;
            }
            //獲取訪問token
            string token = this.IssueToken(currentUserModel, clientId, (sessionExpiryTime - DateTime.Now).TotalSeconds);


            TimeSpan refreshTokenExpiry;
            if (sessionExpiryTime != default(DateTime))
            {
                refreshTokenExpiry = sessionExpiryTime - DateTime.Now;
            }
            else
            {
                refreshTokenExpiry = TimeSpan.FromSeconds(60 * 60 * 24);//預設24小時
            }
            //獲取重新整理token
            string refreshToken = this.IssueToken(currentUserModel, clientId, refreshTokenExpiry.TotalSeconds);
            //快取重新整理token
            _cachelper.StringSet(refreshToken, currentUserModel, refreshTokenExpiry);
            result.SetSuccess(new GetTokenDTO() { token = token, refreshToken = refreshToken, expires = 60 * 10 });
            Console.WriteLine($"client_id:{clientId}獲取token,有效期:{sessionExpiryTime.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")},token:{token}");
            return result;
        }

根據重新整理token獲取token程式碼：

　　　　 /// <summary>
        /// 根據重新整理Token獲取Token
        /// </summary>
        /// <param name="refreshToken"></param>
        /// <param name="clientId"></param>
        /// <returns></returns>
        public string GetTokenByRefresh(string refreshToken, string clientId)
        {
            //重新整理Token是否在快取
            CurrentUserModel currentUserModel = _cachelper.StringGet<CurrentUserModel>($"RefreshToken:{refreshToken}");
            if(currentUserModel==null)
            {
                return String.Empty;
            }
            //重新整理token過期時間
            DateTime refreshTokenExpiry = _cachelper.StringGet<DateTime>($"RefreshTokenExpiry:{refreshToken}");
            //token預設時間為600s
            double tokenExpiry = 600;
            //如果重新整理token的過期時間不到600s了，token過期時間為重新整理token的過期時間
            if(refreshTokenExpiry>DateTime.Now&&refreshTokenExpiry<DateTime.Now.AddSeconds(600))
            {
                tokenExpiry = (refreshTokenExpiry - DateTime.Now).TotalSeconds;
            }

                //從新生成Token
                string token = IssueToken(currentUserModel, clientId, tokenExpiry);
                return token;

        }

四、效果演示

這裡專案的SSO地址是：https://localhost:7000 ，web1地址是：https://localhost:7001，web2地址是：https://localhost:7002

修改hosts檔案，讓他們在不同域名下，cookie不能共享。

win10路徑：C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts 在最後加入

127.0.0.1 sso.com
127.0.0.1 web1.com
127.0.0.1 web2.com

這樣得到新的地址，SSO地址:https://sso.com:7000 ，web1地址是：https://web1.com，web2地址是：https://web2.com

1、這裡一開始，訪問https://web2.com沒登入跳轉到https://sso.com。

2、然後訪問https://web1.com也沒登入，也跳轉到了https://sso.com，證明web1，web2都沒登入。

3、然後在跳轉的sso登入後跳轉回web1，然後點https://web2.com的連線跳轉到https://web2.com，自動登入了。

4、然後在web1退出登入，web2重新整理頁面，也退出了登入。

再看一下這些操作下SSO日誌列印的記錄。

到這裡.NET6下基於JWT+OAuth2.0的SSO就完成了。

最後附原始碼：https://github.com/weixiaolong325/SSO.Demo.SSO

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