上一篇我介紹了
JWT
的生成驗證及流程內容,相信大家也對JWT
非常熟悉了,今天將從一個小眾的需求出發,介紹如何強制令牌過期的思路和實現過程。.netcore專案實戰交流群(637326624),有興趣的朋友可以在群裡交流討論。
一、前言
眾所周知,IdentityServer4
預設支援兩種型別的 Token,一種是 Reference Token
,一種是 JWT Token
。前者的特點是 Token
的有效與否是由 Token
頒發服務集中化控制的,頒發的時候會持久化 Token
,然後每次驗證都需要將 Token
傳遞到頒發服務進行驗證,是一種中心化的驗證方式。JWT Token
的特點與前者相反,每個資源服務不需要每次都要都去頒發服務進行驗證 Token
的有效性驗證,上一篇也介紹了,該 Token
由三部分組成,其中最後一部分包含了一個簽名,是在頒發的時候採用非對稱加密演演算法進行資料的簽名,保證了 Token
的不可篡改性,校驗時與頒發服務的互動,僅僅是獲取公鑰用於驗證簽名,且該公鑰獲取以後可以自己快取,持續使用,不用再去互動獲得,除非數字證書發生變化。
二、Reference Token的用法
上一篇已經介紹了JWT Token
的整個生成過程,為了演示強制過期策略,這裡需要瞭解下Reference Token
是如何生成和儲存的,這樣可以幫助掌握IdentityServer4
所有的工作方式。
1、新增測試客戶端
由於我們已有資料庫,為了方便演示,我直接使用SQL
指令碼新增。
這裡添加了認證型別為Reference Token
客戶端為clientref
,並分配了客戶端授權和能訪問的scope,然後我們使用PostMan
測試下客戶端。
如上圖所示,可以正確的傳回access_token
,且有標記的過期時間。
2、如何校驗token的有效性?
IdentityServer4
給已經提供了Token
的校驗地址http://xxxxxx/connect/introspect
,可以透過訪問此地址來校驗Token
的有效性,使用前需要瞭解傳輸的引數和校驗方式。
在授權篇開始時我介紹了IdentityServer4
的原始碼剖析,相信都掌握了看原始碼的方式,這裡就不詳細介紹了。
核心程式碼為IntrospectionEndpoint
,標註出校驗的核心程式碼,用到的幾個校驗方式已經註釋出來了。
有了上面的校驗程式碼,就可以很容易掌握使用的引數和校驗的方式,現在我們就分別演示JWT Token
和Reference token
兩個校驗方式及傳回的值。
首先需要新增資源端的授權記錄,因為校驗時需要,我們就以mpc_gateway
為例新增授權記錄,為了方便演示,直接使用SQL
陳述句。
首先我們測試剛才使用Reference token
生成的access_token
,引數如下圖所示。
檢視是否校驗成功,從傳回的狀態碼和active
結果判斷,如果為true校驗成功,如果為false或者401校驗失敗。
我們直接從資料庫裡刪除剛才授權的記錄,然後再次提交檢視結果,傳回結果校驗失敗。
然後我們校驗下Jwt Token
,同樣的方式,先生成jwt token
,然後進行校驗,結果如下圖所示。
可以得到預期結果。
三、強制過期的方式
1、簡易黑名單樣式
在每次有Token
請求時,資源伺服器對請求的Token進行校驗,在校驗有效性校驗透過後,再在黑名單裡校驗是否強制過期,如果存在黑名單裡,傳回授權過期提醒。資源伺服器提示Token
無效。註意由於每次請求都會校驗Token的有效性,因此黑名單最好使用比如Redis
快取進行儲存。
實現方式:
此種方式只需要重寫Token驗證方式即可實現。
優點
實現簡單,改造少。
缺點
1、不好維護黑名單串列
2、對認證伺服器請求壓力太大
2、策略黑名單樣式
建議黑名單有一個最大的弊端是每次請求都需要對伺服器進行訪問,會對伺服器端造成很大的請求壓力,而實際請求資料中99%都是正常訪問,對於可疑的請求我們才需要進行伺服器端驗證,所以我們要在客戶端校驗出可疑的請求再提交到伺服器校驗,可以在Claim裡增加客戶端IP資訊,當請求的客戶端IP和Token裡的客戶端IP不一致時,我們標記為可疑Token,這時候再發起Token校驗請求,校驗Token是否過期,後續流程和簡易黑名單樣式完成一致。
實現方式
此種方式需要增加Token生成的Claim,增加自定義的ip的Claim欄位,然後再重寫驗證方式。
優點
可以有效的減少伺服器端壓力
缺點
不好維護黑名單串列
3、強化白名單樣式
通常不管使用客戶端、密碼、混合樣式等方式登入,都可以獲取到有效的Token,這樣會造成簽發的不同Token可以重覆使用,且很難把這些歷史的Token手工加入黑名單裡,防止被其他人利用。那如何保證一個客戶端同一時間點只有一個有效Token呢?我們只需要把最新的Token加入白名單,然後驗證時直接驗證白名單,未命中白名單校驗失敗。校驗時使用策略黑名單樣式,滿足條件再請求驗證,為了減輕認證伺服器的壓力,可以根據需求在本地快取一定時間(比如10分鐘)。
實現方式
此種方式需要重寫Token生成方式,重寫自定義驗證方式。
優點
伺服器端請求不頻繁,驗證塊,自動管理黑名單。
缺點
實現起來比較改造的東西較多
綜上分析後,為了閘道器的功能全面和效能,建議採用強化白名單樣式來實現強制過期策略。
四、強制過期的實現
1.增加白名單功能
為了增加強制過期功能,我們需要在配置檔案裡標記是否開啟此功能,預設設定為不開啟。
然後重寫Token生成策略,增加白名單功能,並使用Redis
儲存白名單。白名單的儲存的Key格式為clientId+sub+amr,詳細實現程式碼如下。
然後定一個通用快取方法,預設使用Redis
實現。
然後重新註入下ITokenResponseGenerator
實現。
現在我們來測試下生成Token,檢視Redis
裡是否生成了白名單?
Reference Token生成
客戶端樣式生成
密碼樣式生成
從結果中可以看出來,無論那種認證方式,都可以生成白名單,且只保留最新的報名單記錄。
2.改造校驗介面來適配白名單校驗
前面介紹了認證原理後,實現校驗非常簡單,只需要重寫下IIntrospectionRequestValidator
介面即可,增加白名單校驗策略,詳細實現程式碼如下。
然後把介面重新註入,即可實現白名單的校驗功能。
只要幾句程式碼就完成了功能校驗,現在可以使用PostMan
測試白名單功能。首先使用剛生成的Token測試,可以正確的傳回結果。
緊接著,我從新生成Token,然後再次請求,結果如下圖所示。
發現校驗失敗,提示Token已經失效,和我們預期的結果完全一致。
現在獲取的Token
只有最新的是白名單,其他的有效資訊自動加入認定為黑名單,如果想要強制token失效,只要刪除或修改Redis
值即可。
有了這個認證結果,現在只需要在認證策略裡增加合理的校驗規則即可,比如5分鐘請求一次驗證或者使用ip策略發起校驗等,這裡就比較簡單了,就不一一實現了,如果在使用中遇到問題可以聯絡我。
五、總結與思考
本篇我介紹了IdentityServer4
裡Token認證的介面及實現過程,然後介紹強制有效Token過期的實現思路,並使用了白名單樣式實現了強制過期策略。但是這種實現方式不一定是非常合理的實現方式,也希望有更好實現的朋友批評指正並告知本人。
實際生產環境中如果使用JWT Token
,建議還是使用Token頒發的過期策略來強制Token過期,比如對安全要求較高的設定幾分鐘或者幾十分鐘過期等,避免Token洩漏造成的安全問題。
至於單機登入,其實只要開啟強制過期策略就基本實現了,因為只要最新的登入會自動把之前的登入Token強制失效,如果再配合signalr
強制下線即可。
專案原始碼地址:https://github.com/jinyancao/Czar.IdentityServer4