Web用户的身份验证及WebApi权限验证流程的设计和实现

前言：Web 用户的身份验证，及页面操作权限验证是B/S系统的基础功能，一个功能复杂的业务应用系统，通过角色授权来控制用户访问，本文通过Form认证，Mvc的Controller基类及Action的权限验证来实现Web系统登录，Mvc前端权限校验以及WebApi服务端的访问校验功能。

1. Web Form认证介绍

Web应用的访问方式因为是基于浏览器的Http地址请求，所以需要验证用户身份的合法性。目前常见的方式是Form认证，其处理逻辑描述如下：
1. 用户首先要在登录页面输入用户名和密码，然后登录系统，获取合法身份的票据，再执行后续业务处理操作；
2. 用户在没有登录的情况下提交Http页面访问请求，如果该页面不允许匿名访问，则直接跳转到登录页面；
3. 对于允许匿名访问的页面请求，系统不做权限验证，直接处理业务数据，并返回给前端；
4. 对于不同权限要求的页面Action操作，系统需要校验用户角色，计算权限列表，如果请求操作在权限列表中，则正常访问，如果不在权限列表中，则提示“未授权的访问操作”到异常处理页面。

2. WebApi 服务端Basic 方式验证

WebApi服务端接收访问请求，需要做安全验证处理，验证处理步骤如下：
1. 如果是合法的Http请求，在Http请求头中会有用户身份的票据信息，服务端会读取票据信息，并校验票据信息是否完整有效，如果满足校验要求，则进行业务数据的处理，并返回给请求发起方；
2. 如果没有票据信息，或者票据信息不是合法的，则返回“未授权的访问”异常消息给前端，由前端处理此异常。

3. 登录及权限验证流程

流程处理步骤说明：
1. 用户打开浏览器，并在地址栏中输入页面请求地址，提交；
2. 浏览器解析Http请求，发送到Web服务器；Web服务器验证用户请求，首先判断是否有登录的票据信息；
3. 用户没有登录票据信息，则跳转到登录页面；
4. 用户输入用户名和密码信息；
5. 浏览器提交登录表单数据给Web服务器；
6. Web服务需要验证用户名和密码是否匹配，发送api请求给api服务器；
7. api用户账户服务根据用户名，读取存储在数据库中的用户资料，判断密码是否匹配；
1）如果用户名和密码不匹配，则提示密码错误等信息，然该用户重新填写登录资料；
2）如果验证通过，则保存用户票据信息；
8. 接第3步，如果用户有登录票据信息，则跳转到用户请求的页面；
9. 验证用户对当前要操作的页面或页面元素是否有权限操作，首先需要发起api服务请求，获取用户的权限数据；
10. api用户权限服务根据用户名，查找该用户的角色信息，并计算用户权限列表，封装为Json数据并返回；
11. 当用户有权限操作页面或页面元素时，跳转到页面，并由页面Controller提交业务数据处理请求到api服务器；
   如果用户没有权限访问该页面或页面元素时，则显示“未授权的访问操作”，跳转到系统异常处理页面。
12. api业务服务处理业务逻辑，并将结果以Json 数据返回；
13. 返回渲染后的页面给浏览器前端，并呈现业务数据到页面；
14. 用户填写业务数据，或者查找业务数据；
15. 当填写或查找完业务数据后，用户提交表单数据；
16. 浏览器脚本提交get，post等请求给web服务器，由web服务器再次解析请求操作，重复步骤2的后续流程；
17. 当api服务器验证用户身份是，没有可信用户票据，系统提示“未授权的访问操作”，跳转到系统异常处理页面。

4. Mvc前端代码示例

4.1 用户登录AccountController

[csharp] view plaincopy
 
  1. "font-size: 18px;"> "font-size:14px;">public class AccountController : Controller  
  2.     {  
  3.         //  
  4.         // GET: /Logon/  
  5.   
  6.         public ActionResult Login(string returnUrl)  
  7.         {  
  8.             ViewBag.ReturnUrl = returnUrl;  
  9.             return View();  
  10.         }  
  11.   
  12.         [HttpPost]  
  13.         public ActionResult Logon(LoginUser loginUser, string returnUrl)  
  14.         {  
  15.             string strUserName = loginUser.UserName;  
  16.             string strPassword = loginUser.Password;  
  17.             var accountModel = new AccountModel();  
  18.   
  19.             //验证用户是否是系统注册用户  
  20.             if (accountModel.ValidateUserLogin(strUserName, strPassword))  
  21.             {  
  22.                 if (Url.IsLocalUrl(returnUrl))  
  23.                 {  
  24.                     //创建用户ticket信息  
  25.                     accountModel.CreateLoginUserTicket(strUserName, strPassword);  
  26.   
  27.                     //读取用户权限数据  
  28.                     accountModel.GetUserAuthorities(strUserName);  
  29.   
  30.                     return new RedirectResult(returnUrl);  
  31.                 }  
  32.                 else  
  33.                 {  
  34.                     return RedirectToAction("Index", "Home");  
  35.                 }                 
  36.             }  
  37.             else  
  38.             {  
  39.                 throw new ApplicationException("无效登录用户！");  
  40.             }  
  41.         }  
  42.   
  43.         ///   
  44.         /// 用户注销，注销之前，清除用户ticket  
  45.         ///   
  46.         ///   
  47.         [HttpPost]  
  48.         public ActionResult Logout()  
  49.         {  
  50.             var accountModel = new AccountModel();  
  51.             accountModel.Logout();  
  52.   
  53.             return RedirectToAction("Login", "Account");  
  54.         }  
  55.     }  

4.2 用户模型AccountModel

[csharp] view plaincopy
 
  1. "font-size:14px;">public class AccountModel  
  2.     {  
  3.         ///   
  4.         /// 创建登录用户的票据信息  
  5.         ///   
  6.         ///   
  7.         internal void CreateLoginUserTicket(string strUserName, string strPassword)  
  8.         {  
  9.             //构造Form验证的票据信息  
  10.             FormsAuthenticationTicket ticket = new FormsAuthenticationTicket(1, strUserName, DateTime.Now, DateTime.Now.AddMinutes(90),  
  11.                 true, string.Format("{0}:{1}", strUserName, strPassword), FormsAuthentication.FormsCookiePath);  
  12.   
  13.             string ticString = FormsAuthentication.Encrypt(ticket);  
  14.   
  15.             //把票据信息写入Cookie和Session  
  16.             //SetAuthCookie方法用于标识用户的Identity状态为true  
  17.             HttpContext.Current.Response.Cookies.Add(new HttpCookie(FormsAuthentication.FormsCookieName, ticString));  
  18.             FormsAuthentication.SetAuthCookie(strUserName, true);  
  19.             HttpContext.Current.Session["USER_LOGON_TICKET"] = ticString;  
  20.               
  21.             //重写HttpContext中的用户身份，可以封装自定义角色数据；  
  22.             //判断是否合法用户，可以检查：HttpContext.User.Identity.IsAuthenticated的属性值  
  23.             string[] roles = ticket.UserData.Split(',');  
  24.             IIdentity identity = new FormsIdentity(ticket);  
  25.             IPrincipal principal = new GenericPrincipal(identity, roles);  
  26.             HttpContext.Current.User = principal;  
  27.         }  
  28.   
  29.         ///   
  30.         /// 获取用户权限列表数据  
  31.         ///   
  32.         ///   
  33.         ///   
  34.         internal string GetUserAuthorities(string userName)  
  35.         {  
  36.             //从WebApi 访问用户权限数据，然后写入Session  
  37.             string jsonAuth = "[{"Controller": "SampleController", "Actions":"Apply,Process,Complete"}, {"Controller": "Product", "Actions": "List,Get,Detail"}]";  
  38.             var userAuthList = ServiceStack.Text.JsonSerializer.DeserializeFromString(jsonAuth, typeof(UserAuthModel[]));  
  39.             HttpContext.Current.Session["USER_AUTHORITIES"] = userAuthList;  
  40.   
  41.             return jsonAuth;  
  42.         }  
  43.   
  44.         ///   
  45.         /// 读取数据库用户表数据，判断用户密码是否匹配  
  46.         ///   
  47.         ///   
  48.         ///   
  49.         ///   
  50.         internal bool ValidateUserLogin(string name, string password)  
  51.         {  
  52.             //bool isValid = password == passwordInDatabase;  
  53.             return true;  
  54.         }  
  55.   
  56.         ///   
  57.         /// 用户注销执行的操作  
  58.         ///   
  59.         internal void Logout()  
  60.         {  
  61.             FormsAuthentication.SignOut();  
  62.         }  
  63.     }  


4.3 控制器基类WebControllerBase

[csharp] view plaincopy
 
  1. "font-size:14px;">///   
  2.     /// 前端Mvc控制器基类  
  3.     ///   
  4.     [Authorize]  
  5.     public abstract class WebControllerBase : Controller  
  6.     {  
  7.         ///   
  8.         /// 对应api的Url  
  9.         ///   
  10.         public string ApiUrl  
  11.         {  
  12.             get;  
  13.             protected set;  
  14.         }  
  15.   
  16.         ///   
  17.         /// 用户权限列表  
  18.         ///   
  19.         public UserAuthModel[] UserAuthList  
  20.         {  
  21.             get  
  22.             {  
  23.                 return AuthorizedUser.Current.UserAuthList;  
  24.             }  
  25.         }  
  26.   
  27.         ///   
  28.         /// 登录用户票据  
  29.         ///   
  30.         public string UserLoginTicket  
  31.         {  
  32.             get  
  33.             {  
  34.                 return AuthorizedUser.Current.UserLoginTicket;  
  35.             }  
  36.         }  
  37.     }  
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