Asp.Net Core 中IdentityServer4 授权原理及刷新Token的应用

一、前言

上面分享了IdentityServer4 两篇系列文章，核心主题主要是密码授权模式及自定义授权模式，但是仅仅是分享了这两种模式的使用，这篇文章进一步来分享IdentityServer4的授权流程及refreshtoken。

系列文章目录(没看过的先看这几篇文章再来阅读本文章)：

• Asp.Net Core IdentityServer4 中的基本概念
• Asp.Net Core 中IdentityServer4 授权中心之应用实战
• Asp.Net Core 中IdentityServer4 授权中心之自定义授权模式

为了继续保持IdentityServer4 系列博客分享上下文一致，我这里再把上回授权中心拆分后的图贴出来，如图：

图中的授权中心就是通过IdentityServer4实现的授权服务中心，我下面就直接用授权中心代替IdentityServer4的授权服务来继续述说，也感谢大家对我的支持，一直阅读我的文章。

二、授权流程

2.1 客户端验证流程图

流程图中，客户端仅仅会到授权中心 请求一次，并拿到验证公钥返回给Api资源拥有端，后面客户端再次尝试请求Api资源时候就不会再到授权中心去获取验证公钥，会直接用之前获取到的公钥进行验证，验证通过则授权通过。

2.2 授权及刷新refresh_token 流程图

然而通过授权中心 获取到的access_token 是有有效时间的，如果失效则需要通过refresh_token 重新到授权中心去刷新获取最新的access_token，整体的流程图如下：

客户端携带上一次获取到的access_token 请求受保护的Api资源时，通过公钥进行验证时发现access_token已经过期，则客户端再携带refresh_token 向授权中心再次发起请求，刷新access_token以获得最新的access_token和refresh_token，用最新的access_token 去获取受保护的Api资源，这样可以减少客户端多次跳转登录授权页面，提高用户体验。

三、应用实战

说到例子，我这里不从零开始撸代码， 还是在之前的代码基础上继续改造代码，在原有的定义客户端的代码中新增刷新access_token的相关配置，代码如下：

public static IEnumerable<Client> GetClients()
{
     return new List<Client>
     {
         new Client()
         {
             ClientId =OAuthConfig.UserApi.ClientId,
             AllowedGrantTypes = new List<string>()
             {
                 GrantTypes.ResourceOwnerPassword.FirstOrDefault(),//Resource Owner Password模式
                 GrantTypeConstants.ResourceWeixinOpen,
             },
             ClientSecrets = {new Secret(OAuthConfig.UserApi.Secret.Sha256()) },
             AllowOfflineAccess = true,//如果要获取refresh_tokens ,必须把AllowOfflineAccess设置为true
             AllowedScopes= {
                 OAuthConfig.UserApi.ApiName,
                 StandardScopes.OfflineAccess,
             },
             AccessTokenLifetime = OAuthConfig.ExpireIn,
         },

      };
 }

如果你需要刷新access_token，则需要把AllowOfflineAccess设置true，同时添加StandardScopes.OfflineAccess 这个Scopes，主要代码如下：

AllowOfflineAccess = true,//如果要获取refresh_tokens ,必须把AllowOfflineAccess设置为true
AllowedScopes= {
     OAuthConfig.UserApi.ApiName,
     StandardScopes.OfflineAccess,//如果要获取refresh_tokens ,必须在scopes中加上OfflineAccess
},

授权中心，完整代码如下：

OAuthMemoryData 代码如下：

/// <summary>
///
/// </summary>
public class OAuthMemoryData
{
        /// <summary>
        /// 资源
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static IEnumerable<ApiResource> GetApiResources()
        {
            return new List<ApiResource>
            {
                new ApiResource(OAuthConfig.UserApi.ApiName,OAuthConfig.UserApi.ApiName),
            };
        }

        public static IEnumerable<Client> GetClients()
        {
            return new List<Client>
            {
                new Client()
                {
                    ClientId =OAuthConfig.UserApi.ClientId,
                    AllowedGrantTypes = new List<string>()
                    {
                        GrantTypes.ResourceOwnerPassword.FirstOrDefault(),//Resource Owner Password模式
                        GrantTypeConstants.ResourceWeixinOpen,
                    },
                    ClientSecrets = {new Secret(OAuthConfig.UserApi.Secret.Sha256()) },
                    AllowOfflineAccess = true,//如果要获取refresh_tokens ,必须把AllowOfflineAccess设置为true
                    AllowedScopes= {
                        OAuthConfig.UserApi.ApiName,
                        StandardScopes.OfflineAccess,
                    },
                    AccessTokenLifetime = OAuthConfig.ExpireIn,
                },

            };
        }

        /// <summary>
        /// 测试的账号和密码
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static List<TestUser> GetTestUsers()
        {
            return new List<TestUser>
            {
                new TestUser()
                {
                     SubjectId = "1",
                     Username = "test",
                     Password = "123456"
                },
            };
        }

        /// <summary>
        /// 微信openId 的测试用户
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static List<TestUser> GetWeiXinOpenIdTestUsers()
        {
            return new List<TestUser>
            {
                new TestUser(){
                  SubjectId="owerhwroogs3902openId",
                }
            };
        }
    }

Startup 完整代码如下：

 public class Startup
 {
        public Startup(IConfiguration configuration)
        {
            Configuration = configuration;
        }

        public IConfiguration Configuration { get; }

        // This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container.
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.AddControllers();

            services.Configure<CookiePolicyOptions>(options =>
            {
                // This lambda determines whether user consent for non-essential cookies is needed for a given request.
                options.CheckConsentNeeded = context => true;
                options.MinimumSameSitePolicy = SameSiteMode.None;
            });

            #region 内存方式
            //services.AddIdentityServer()
            //    .AddDeveloperSigningCredential()
            //    .AddInMemoryApiResources(OAuthMemoryData.GetApiResources())
            //    .AddInMemoryClients(OAuthMemoryData.GetClients())
            //    .AddTestUsers(OAuthMemoryData.GetTestUsers());
            #endregion

            #region 数据库存储方式
            services.AddIdentityServer()
                .AddDeveloperSigningCredential()
                .AddInMemoryApiResources(OAuthMemoryData.GetApiResources())
                //.AddInMemoryClients(OAuthMemoryData.GetClients())
                .AddClientStore<ClientStore>()
                .AddResourceOwnerValidator<ResourceOwnerPasswordValidator>()
                .AddExtensionGrantValidator<WeiXinOpenGrantValidator>();//添加微信端自定义方式的验证
            #endregion
        }

        // This method gets called by the runtime. Use this method to configure the HTTP request pipeline.
        public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
        {
            if (env.IsDevelopment())
            {
                app.UseDeveloperExceptionPage();
            }

            app.UseIdentityServer();

            app.UseRouting();
            app.UseAuthorization();
            app.UseEndpoints(endpoints =>
            {
                endpoints.MapControllers();
            });
        }
    }

授权中心代码基本上已经改造完成，我们用postman 访问授权中心 试一试，如下图：



访问结果中已经包含了refresh_token和access_token等相关信息。

我们再来通过access_token 访问Api资源（上两篇有相关代码,未阅读上两篇先去查阅）这里我就直接携带access_token去访问，如图：

访问成功！！

我们再来刷新下refresh_token ，访问如图：

刷新refresh_token成功。

我们到这里再来做一个小小的测试，测试上面的授权流程中的，第4，5 步，上面说到第4步主要是客户端第一次请求Api资源时会向ids4服务网关去请求获取验证公钥，

获取成功返回给Api资源并存储在内存中，后续不再会到ids4服务去获取验证公钥

我们把上面的授权中心 (ids4服务网关)停止运行，再来用之前的access_token请求Api资源，如下图：



现在已经确定授权中心(ids4服务网关)确实停止了，不能访问了，那我们再来通过之前未过期的access_token来请求Api资源网关，结果如下图：

完美，请求还是成功，这完全证明：客户端请求Api资源网关（受保护的资源）时，第一次收到请求会到授权中心（ids4服务网关）获取验证公钥，并保持到内存中，后面的请求不会再到授权中心去获得验证公钥，而是Api资源网关（受保护的资源）中直接通过保存下来的验证公钥进行验证，从而通过授权。