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使用基于角色的访问控制 (RBAC) 和 JWT 验证保护你的 ASP.NET Core API

本指南将帮助你通过使用 Logto 颁发的 基于角色的访问控制 (RBAC) 和 JSON Web Token (JWT) 来实现授权 (Authorization)，从而保护你的 ASP.NET Core API。

开始之前​

你的客户端应用需要从 Logto 获取访问令牌 (Access tokens)。如果你还没有完成客户端集成，请查看我们的 快速开始，适用于 React、Vue、Angular 或其他客户端框架，或者参考我们的 机器对机器指南 以实现服务器到服务器的访问。

本指南聚焦于在你的 ASP.NET Core 应用中对这些令牌进行服务端验证。

A figure showing the focus of this guide

你将学到什么​

  • JWT 验证：学习如何验证访问令牌 (Access tokens) 并提取认证 (Authentication) 信息
  • 中间件实现：创建可复用的中间件以保护 API
  • 权限模型：理解并实现不同的授权 (Authorization) 模式：
    • 应用级端点的全局 API 资源
    • 用于租户特定功能控制的组织权限
    • 多租户数据访问的组织级 API 资源
  • RBAC 集成：在你的 API 端点中强制执行基于角色的权限 (Permissions) 和权限范围 (Scopes)

前置条件​

  • 已安装 .NET 的最新稳定版本
  • 基本了解 ASP.NET Core 及 Web API 开发
  • 已配置 Logto 应用（如有需要请参见 快速开始）

权限 (Permission) 模型概览​

在实施保护之前，请选择适合你应用架构的权限 (Permission) 模型。这与 Logto 的三大授权 (Authorization) 场景保持一致：

全局 API 资源 RBAC
  • 使用场景： 保护整个应用共享的 API 资源（非组织 (Organization) 专属）
  • 令牌类型： 具有全局受众 (Audience) 的访问令牌 (Access token)
  • 示例： 公共 API、核心产品服务、管理端点
  • 最适合： 所有客户都使用 API 的 SaaS 产品、无租户隔离的微服务
  • 了解更多： 保护全局 API 资源

💡 在继续之前选择你的模型 —— 本指南后续内容将以你选择的方式为参考。

快速准备步骤​

配置 Logto 资源和权限​

  1. 创建 API 资源：前往 控制台 → API 资源 并注册你的 API（例如，https://api.yourapp.com）
  2. 定义权限：添加如 read:products、write:orders 等权限（Scopes）——参见 定义带权限的 API 资源
  3. 创建全局角色：前往 控制台 → 角色 并创建包含你的 API 权限的角色——参见 配置全局角色
  4. 分配角色：将角色分配给需要访问 API 的用户或 M2M 应用程序
初次接触基于角色的访问控制 (RBAC)？:

从我们的 基于角色的访问控制 (RBAC) 指南 开始，获取分步设置说明。

更新你的客户端应用​

在客户端请求合适的权限（Scopes）：

通常需要在客户端配置中更新以下一项或多项：

  • OAuth 流程中的 scope 参数
  • 用于 API 资源访问的 resource 参数
  • 用于组织上下文的 organization_id
编码前须知:

请确保你测试的用户或 M2M 应用已被分配包含所需 API 权限的合适角色或组织角色。

初始化你的 API 项目​

要初始化一个新的 .NET Web API 项目，你可以使用 .NET CLI：

dotnet new webapi -n YourApiName
cd YourApiName

添加用于 JWT 认证 (Authentication) 所需的 NuGet 包：

dotnet add package Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer

创建一个基础的 API 控制器：

Controllers/ApiController.cs
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;

namespace YourApiName.Controllers
{
    [ApiController]
    [Route("api/[controller]")]
    public class ApiController : ControllerBase
    {
        [HttpGet]
        public IActionResult Get()
        {
            return Ok(new { message = "Hello from .NET API" });
        }
    }
}

启动开发服务器：

dotnet run
备注:

有关如何设置控制器、中间件及其他功能的更多细节，请参考 ASP.NET Core 文档。

初始化常量和工具方法​

在你的代码中定义必要的常量和工具函数，用于处理令牌的提取和校验。一个有效的请求必须包含 Authorization 请求头，格式为 Bearer <访问令牌 (Access token)>。

AuthConstants.cs
namespace YourApiNamespace
{
    public static class AuthConstants
    {
        public const string Issuer = "https://your-tenant.logto.app/oidc";
    }
}
AuthenticationExceptions.cs
namespace YourApiNamespace.Exceptions
{
    public class AuthorizationException : Exception
    {
        public int StatusCode { get; }

        public AuthorizationException(string message, int statusCode = 403) : base(message)
        {
            StatusCode = statusCode;
        }
    }
}

获取你的 Logto 租户信息​

你需要以下数值来验证 Logto 签发的令牌：

  • JSON Web Key Set (JWKS) URI：Logto 公钥的 URL，用于验证 JWT 签名。
  • 发行者 (Issuer)：期望的发行者 (Issuer) 值（Logto 的 OIDC URL）。

首先，找到你的 Logto 租户的端点。你可以在多个地方找到它：

  • 在 Logto 控制台的 设置 → 域名 下。
  • 在你在 Logto 配置的任何应用程序设置中，设置 → 端点与凭证。

从 OpenID Connect 发现端点获取​

这些数值可以从 Logto 的 OpenID Connect 发现端点获取：

https://<your-logto-endpoint>/oidc/.well-known/openid-configuration

以下是一个示例响应（为简洁省略了其他字段）：

{
  "jwks_uri": "https://your-tenant.logto.app/oidc/jwks",
  "issuer": "https://your-tenant.logto.app/oidc"
}

由于 Logto 不允许自定义 JWKS URI 或发行者 (Issuer)，你可以在代码中硬编码这些数值。但对于生产环境的应用程序，这并不推荐，因为如果将来某些配置发生变化，可能会增加维护成本。

  • JWKS URI: https://<your-logto-endpoint>/oidc/jwks
  • 发行者 (Issuer): https://<your-logto-endpoint>/oidc

校验令牌和权限​

在提取令牌并获取 OIDC 配置后，请验证以下内容：

  • 签名： JWT 必须有效且由 Logto（通过 JWKS）签名。
  • 发行者 (Issuer)： 必须与你的 Logto 租户的发行者 (Issuer) 匹配。
  • 受众 (Audience)： 必须与你在 Logto 中注册的 API 的资源指示器 (resource indicator) 匹配，或在适用时匹配组织 (organization) 上下文。
  • 过期时间： 令牌必须未过期。
  • 权限 (Scopes)： 令牌必须包含你的 API / 操作所需的权限 (scopes)。权限 (scopes) 是 scope 声明中的以空格分隔的字符串。
  • 组织 (Organization) 上下文： 如果保护的是组织级 API 资源，请验证 organization_id 声明。

参见 JSON Web Token 以了解更多关于 JWT 结构和声明 (Claims) 的信息。

针对每种权限 (Permission) 模型需要检查什么​

不同的权限 (Permission) 模型，其声明 (Claims) 和验证规则也不同：

  • 受众 (Audience) 声明 (aud)： API 资源指示器 (resource indicator)
  • 组织 (Organization) 声明 (organization_id)： 不存在
  • 需要检查的权限 (Scopes) (scope)： API 资源权限 (permissions)

对于非 API 的组织 (Organization) 权限 (Permissions)，组织上下文由 aud 声明表示 （例如，urn:logto:organization:abc123）。organization_id 声明仅在组织级 API 资源令牌中存在。
提示:

对于安全的多租户 API，请始终同时验证权限 (scopes) 和上下文（受众 (audience)、组织 (organization)）。

添加校验逻辑​

为 JWT 认证 (Authentication) 添加所需的 NuGet 包：

<PackageReference Include="Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer" Version="8.0.0" />

创建一个验证服务用于处理令牌验证：

JwtValidationService.cs
using System.Security.Claims;
using Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer;
using YourApiNamespace.Exceptions;

namespace YourApiNamespace.Services
{
    public interface IJwtValidationService
    {
        Task ValidateTokenAsync(TokenValidatedContext context);
    }

    public class JwtValidationService : IJwtValidationService
    {
        public async Task ValidateTokenAsync(TokenValidatedContext context)
        {
            var principal = context.Principal!;

            try
            {
                // 在此处根据权限 (Permission) 模型添加你的验证逻辑
                ValidatePayload(principal);
            }
            catch (AuthorizationException)
            {
                throw; // 重新抛出授权 (Authorization) 异常
            }
            catch (Exception ex)
            {
                throw new AuthorizationException($"Token validation failed: {ex.Message}", 401);
            }
        }

        private void ValidatePayload(ClaimsPrincipal principal)
        {
            // 在此处根据权限 (Permission) 模型实现你的验证逻辑
            // 具体内容将在下方权限 (Permission) 模型部分展示
        }
    }
}

在你的 Program.cs 中配置 JWT 认证 (Authentication)：

Program.cs
using Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer;
using Microsoft.IdentityModel.Tokens;
using YourApiNamespace.Services;
using YourApiNamespace.Exceptions;

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

// 向容器添加服务
builder.Services.AddControllers();
builder.Services.AddScoped<IJwtValidationService, JwtValidationService>();

// 配置 JWT 认证 (Authentication)
builder.Services.AddAuthentication(JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme)
    .AddJwtBearer(options =>
    {
        options.Authority = AuthConstants.Issuer;
        options.MetadataAddress = $"{AuthConstants.Issuer}/.well-known/openid_configuration";
        options.RequireHttpsMetadata = true;
        options.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters
        {
            ValidateIssuer = true,
            ValidIssuer = AuthConstants.Issuer,
            ValidateAudience = false, // 我们将根据权限 (Permission) 模型手动验证受众 (Audience)
            ValidateLifetime = true,
            ValidateIssuerSigningKey = true,
            ClockSkew = TimeSpan.FromMinutes(5)
        };

        options.Events = new JwtBearerEvents
        {
            OnTokenValidated = async context =>
            {
                var validationService = context.HttpContext.RequestServices
                    .GetRequiredService<IJwtValidationService>();

                await validationService.ValidateTokenAsync(context);
            },
            OnAuthenticationFailed = context =>
            {
                // 将 JWT 库错误处理为 401
                context.Response.StatusCode = 401;
                context.Response.ContentType = "application/json";
                context.Response.WriteAsync($"{{\"error\": \"Invalid token\"}}");
                context.HandleResponse();
                return Task.CompletedTask;
            }
        };
    });

builder.Services.AddAuthorization();

var app = builder.Build();

// 针对认证 (Authentication) / 授权 (Authorization) 失败的全局错误处理
app.Use(async (context, next) =>
{
    try
    {
        await next();
    }
    catch (AuthorizationException ex)
    {
        context.Response.StatusCode = ex.StatusCode;
        context.Response.ContentType = "application/json";
        await context.Response.WriteAsync($"{{\"error\": \"{ex.Message}\"}}");
    }
});

// 配置 HTTP 请求管道
app.UseAuthentication();
app.UseAuthorization();

app.MapControllers();

app.Run();

根据你的权限 (Permission) 模型，在 JwtValidationService 中实现相应的验证逻辑：

JwtValidationService.cs
private void ValidatePayload(ClaimsPrincipal principal)
{
    // 检查受众 (Audience) 声明是否与你的 API 资源指示器匹配
    var audiences = principal.FindAll("aud").Select(c => c.Value).ToList();
    if (!audiences.Contains("https://your-api-resource-indicator"))
    {
        throw new AuthorizationException("Invalid audience");
    }

    // 检查全局 API 资源所需的权限 (Scopes)
    var requiredScopes = new[] { "api:read", "api:write" }; // 替换为你实际需要的权限 (Scopes)
    var tokenScopes = principal.FindFirst("scope")?.Value?.Split(' ') ?? Array.Empty<string>();

    if (!requiredScopes.All(scope => tokenScopes.Contains(scope)))
    {
        throw new AuthorizationException("Insufficient scope");
    }
}

将中间件应用到你的 API​

现在，将中间件应用到你的受保护 API 路由。

我们已经在前面的章节中设置好了认证 (Authentication) 和授权 (Authorization) 中间件。现在，我们可以创建一个受保护的控制器，用于验证访问令牌 (Access token) 并从已认证 (Authentication) 的请求中提取声明 (Claims)。

ProtectedController.cs
using Microsoft.AspNetCore.Authorization;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using System.Security.Claims;

namespace YourApiNamespace.Controllers
{
    [ApiController]
    [Route("api/[controller]")]
    [Authorize] // 要求此控制器中的所有操作都需认证 (Authentication)
    public class ProtectedController : ControllerBase
    {
        [HttpGet]
        public IActionResult GetProtectedData()
        {
            // 直接从 User 的声明 (Claims) 中获取访问令牌 (Access token) 信息
            var sub = User.FindFirst(ClaimTypes.NameIdentifier)?.Value ?? User.FindFirst("sub")?.Value;
            var clientId = User.FindFirst("client_id")?.Value;
            var organizationId = User.FindFirst("organization_id")?.Value;
            var scopes = User.FindFirst("scope")?.Value?.Split(' ') ?? Array.Empty<string>();
            var audience = User.FindAll("aud").Select(c => c.Value).ToArray();

            return Ok(new {
                sub,
                client_id = clientId,
                organization_id = organizationId,
                scopes,
                audience
            });
        }

        [HttpGet("claims")]
        public IActionResult GetAllClaims()
        {
            // 返回所有声明 (Claims)，用于调试 / 检查
            var claims = User.Claims.Select(c => new { c.Type, c.Value }).ToList();
            return Ok(new { claims });
        }
    }
}

测试你的受保护 API​

获取访问令牌 (Access tokens)​

从你的客户端应用程序获取： 如果你已经完成了客户端集成，你的应用可以自动获取令牌。提取访问令牌 (Access token)，并在 API 请求中使用它。

使用 curl / Postman 进行测试：

  1. 用户令牌： 使用你的客户端应用的开发者工具，从 localStorage 或网络面板复制访问令牌 (Access token)

  2. 机器对机器令牌： 使用客户端凭证流。以下是一个使用 curl 的非规范示例：

    curl -X POST https://your-tenant.logto.app/oidc/token \
      -H "Content-Type: application/x-www-form-urlencoded" \
      -d "grant_type=client_credentials" \
      -d "client_id=your-m2m-client-id" \
      -d "client_secret=your-m2m-client-secret" \
      -d "resource=https://your-api-resource-indicator" \
      -d "scope=api:read api:write"

    你可能需要根据你的 API 资源和权限调整 resource 和 scope 参数；如果你的 API 是组织范围的，还可能需要 organization_id 参数。

提示:

需要查看令牌内容？使用我们的 JWT 解码器 来解码和验证你的 JWT。

测试受保护的端点​

有效令牌请求
curl -H "Authorization: Bearer eyJhbGciOiJSUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9..." \
  http://localhost:3000/api/protected

预期响应：

{
  "auth": {
    "sub": "user123",
    "clientId": "app456",
    "organizationId": "org789",
    "scopes": ["api:read", "api:write"],
    "audience": ["https://your-api-resource-indicator"]
  }
}
缺少令牌
curl http://localhost:3000/api/protected

预期响应 (401)：

{
  "error": "Authorization header is missing"
}
无效令牌
curl -H "Authorization: Bearer invalid-token" \
  http://localhost:3000/api/protected

预期响应 (401)：

{
  "error": "Invalid token"
}

权限模型相关测试​

针对受全局权限保护的 API 的测试场景：

  • 有效权限 (Scopes)： 使用包含所需 API 权限（如 api:read、api:write）的令牌进行测试
  • 缺少权限 (Scopes)： 当令牌缺少所需权限时，预期返回 403 Forbidden
  • 受众 (Audience) 错误： 当受众与 API 资源不匹配时，预期返回 403 Forbidden
# 缺少权限的令牌 - 预期 403
curl -H "Authorization: Bearer token-without-required-scopes" \
  http://localhost:3000/api/protected

延伸阅读​

RBAC 实践：为你的应用实现安全授权 (Authorization)

构建多租户 SaaS 应用：从设计到实现的完整指南