从Client应用场景介绍IdentityServer4（一）

原文:从Client应用场景介绍IdentityServer4（一）

一、背景

IdentityServer4的介绍将不再叙述，百度下可以找到，且官网的快速入门例子也有翻译的版本。这里主要从Client应用场景方面介绍对IdentityServer4的应用。

首先简要介绍ID Token和Access Token：

Access Token是授权第三方客户端访问受保护资源的令牌。 ID Token是第三方客户端标识用户身份认证的问令牌，是JSON Web Token格式。

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二、Client应用场景介绍

Client类是为OpenID Connect或OAuth 2.0 协议建模的。

我们先看官网快速入门中给的Client例子

 public static IEnumerable<Client> GetClients()
        {
            // client credentials client
            return new List<Client>
            {
                new Client
                {
                    ClientId = "Client",
                    AllowedGrantTypes = GrantTypes.ClientCredentials,
                    ClientSecrets =
                    {
                        new Secret("secret".Sha256())
                    },
                    AllowedScopes = { "api1" }
                },

                // resource owner password grant client
                new Client
                {
                    ClientId = "ro.client",
                    AllowedGrantTypes = GrantTypes.ResourceOwnerPassword,

                    ClientSecrets =
                    {
                        new Secret("secret".Sha256())
                    },
                    AllowedScopes = { "api1" }                },

                // OpenID Connect hybrid flow and client credentials client (MVC)
                new Client
                {
                    ClientId = "mvc",
                    ClientName = "MVC Client",
                    AllowedGrantTypes = GrantTypes.HybridAndClientCredentials,

                    ClientSecrets =
                    {
                        new Secret("secret".Sha256())
                    },

                    RedirectUris = { "http://localhost:5002/signin-oidc" },
                    PostLogoutRedirectUris = { "http://localhost:5002/signout-callback-oidc" },

                    AllowedScopes =
                    {
                        IdentityServerConstants.StandardScopes.OpenId,
                        IdentityServerConstants.StandardScopes.Profile,
                        "api1"
                    },
                    AllowOfflineAccess = true
                },

                // JavaScript Client
                new Client
                {
                    ClientId = "js",
                    ClientName = "JavaScript Client",
                    AllowedGrantTypes = GrantTypes.Implicit,
                    AllowAccessTokensViaBrowser = true,

                    RedirectUris = { "http://localhost:5003/callback.html" },
                    PostLogoutRedirectUris = { "http://localhost:5003/index.html" },
                    AllowedCorsOrigins = { "http://localhost:5003" },

                    AllowedScopes =
                    {
                        IdentityServerConstants.StandardScopes.OpenId,
                        IdentityServerConstants.StandardScopes.Profile,
                        "api1"
                    },
                }
            };
        }

里面主要介绍四种Client应用场景。

（1）客户端模式（AllowedGrantTypes = GrantTypes.ClientCredentials）

这是一种最简单的授权方式，应用于服务于服务之间的通信，token通常代表的是客户端的请求，而不是用户。

使用这种授权类型，会向token endpoint发送token请求，并获得代表客户机的access token。客户端通常必须使用token endpoint的Client ID和secret进行身份验证。

适用场景：用于和用户无关，服务与服务之间直接交互访问资源

（2）密码模式（ClientAllowedGrantTypes = GrantTypes.ResourceOwnerPassword）

该方式发送用户名和密码到token endpoint，向资源服务器请求令牌。这是一种“非交互式”授权方法。

官网上称，为了解决一些历史遗留的应用场景，所以保留了这种授权方式，但不建议使用。

适用场景：用于当前的APP是专门为服务端设计的情况。

（3）混合模式和客户端模式（ClientAllowedGrantTypes =GrantTypes.HybridAndClientCredentials）

ClientCredentials授权方式在第一种应用场景已经介绍了，这里主要介绍Hybrid授权方式。Hybrid是由Implicit和Authorization code结合起来的一种授权方式。其中Implicit用于身份认证，ID token被传输到浏览器并在浏览器进行验证；而Authorization code使用反向通道检索token和刷新token。

推荐适用Hybrid模式。

适用场景：用于MVC框架，服务器端 Web 应用程序和原生桌面/移动应用程序。

（4）简化模式（ClientAllowedGrantTypes =GrantTypes.Implicit）

Implicit要么仅用于服务端和JavaScript应用程序端进行身份认证，要么用于身份身份验证和access token的传输。

在Implicit中，所有token都通过浏览器传输的。

适用场景：JavaScript应用程序。

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三、Server端搭建

为了介绍IdentityServer4的Client应用场景，我们需要先搭建IdentityServer服务端。

这里搭建的是使用EF Core来做数据操作，保存到SQL Server中。

（1）新建API项目

（2）安装IdentityServer4.EntityFramework包

（3）安装IdentityServer4包

（4）右键项目的属性，编辑项目的.csproj文件

添加如下元素

<ItemGroup>
    <DotNetCliToolReference Include="Microsoft.EntityFrameworkCore.Tools.DotNet" Version="2.0.0" />
</ItemGroup>

如图：

（5）cmd管理员身份进入项目目录路径（D:\IdentityServer4\Server），运行：dotnet ef

（6）项目内添加Config.cs类，代码如下

 public class Config
    {
        public static List<TestUser> GetUsers()
        {
            return new List<TestUser>
            {
                new TestUser
                {
                    SubjectId = "1",
                    Username = "alice",
                    Password = "password",

                  Claims = new List<Claim>(){new Claim(JwtClaimTypes.Role,"superadmin") }
                },
                new TestUser
                {
                    SubjectId = "2",
                    Username = "bob",
                    Password = "password",

                    Claims = new List<Claim>
                    {
                        new Claim("name", "Bob"),
                        new Claim("website", "https://bob.com")
                    },
                }
            };
        }

        public static IEnumerable<Client> GetClients()
        {
            // client credentials client
            return new List<Client>
            {
                new Client
                {
                    ClientId = "Client",
                    AllowedGrantTypes = GrantTypes.ClientCredentials,
                    ClientSecrets =
                    {
                        new Secret("secret".Sha256())
                    },
                    AllowedScopes = { "api1" }
                },

                // resource owner password grant client
                new Client
                {
                    ClientId = "ro.client",
                    AllowedGrantTypes = GrantTypes.ResourceOwnerPassword,

                    ClientSecrets =
                    {
                        new Secret("secret".Sha256())
                    },
                    AllowedScopes = { "api1" }
                },

                // OpenID Connect hybrid flow and client credentials client (MVC)
                new Client
                {
                    ClientId = "mvc",
                    ClientName = "MVC Client",
                    AllowedGrantTypes = GrantTypes.HybridAndClientCredentials,

                    ClientSecrets =
                    {
                        new Secret("secret".Sha256())
                    },

                    RedirectUris = { "http://localhost:5002/signin-oidc" },
                    PostLogoutRedirectUris = { "http://localhost:5002/signout-callback-oidc" },

                    AllowedScopes =
                    {
                        IdentityServerConstants.StandardScopes.OpenId,
                        IdentityServerConstants.StandardScopes.Profile,
                        "api1"
                    },
                    AllowOfflineAccess = true
                },

                // JavaScript Client
                new Client
                {
                    ClientId = "js",
                    ClientName = "JavaScript Client",
                    AllowedGrantTypes = GrantTypes.Implicit,
                    AllowAccessTokensViaBrowser = true,

                    RedirectUris = { "http://localhost:5003/callback.html" },
                    PostLogoutRedirectUris = { "http://localhost:5003/index.html" },
                    AllowedCorsOrigins = { "http://localhost:5003" },

                    AllowedScopes =
                    {
                        IdentityServerConstants.StandardScopes.OpenId,
                        IdentityServerConstants.StandardScopes.Profile,
                        "api1"
                    },
                }
            };
        }
        public static IEnumerable<IdentityResource> GetIdentityResources()
        {
            return new List<IdentityResource>
            {
                new IdentityResources.OpenId(),
                new IdentityResources.Profile(),
            };
        }

        public static IEnumerable<ApiResource> GetApiResources()
        {
            return new List<ApiResource>
            {
                new ApiResource("api1", "My API")
            };
        }

添加引用：

using IdentityModel;

using IdentityServer4;

using IdentityServer4.Models;

using IdentityServer4.Test;

using System.Collections.Generic;

using System.Security.Claims;

（7）编辑Startup.cs文件的ConfigureServices方法，改成如下代码。

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            const string connectionString = @"Server=localhost;database=IdentityServer4;User ID=sa;Password=Pwd;trusted_connection=yes";
            var migrationsAssembly = typeof(Startup).GetTypeInfo().Assembly.GetName().Name;

            // configure identity server with in-memory stores, keys, clients and scopes
            services.AddIdentityServer()
                .AddDeveloperSigningCredential()
                .AddTestUsers(Config.GetUsers())
                // this adds the config data from DB (clients, resources)
                .AddConfigurationStore(options =>
                {
                    options.ConfigureDbContext = builder =>
                        builder.UseSqlServer(connectionString,
                            sql => sql.MigrationsAssembly(migrationsAssembly));
                })
                // this adds the operational data from DB (codes, tokens, consents)
                .AddOperationalStore(options =>
                {
                    options.ConfigureDbContext = builder =>
                        builder.UseSqlServer(connectionString,
                            sql => sql.MigrationsAssembly(migrationsAssembly));

                    // this enables automatic token cleanup. this is optional.
                    options.EnableTokenCleanup = false;//是否从数据库清楚令牌数据，默认为false
                    options.TokenCleanupInterval = 300;//令牌过期时间，默认为3600秒，一个小时
                });
            //.AddInMemoryClients(Config.GetClients());
            services.AddMvc().SetCompatibilityVersion(CompatibilityVersion.Version_2_1);
        }

添加引用：

using Microsoft.EntityFrameworkCore;

using System.Reflection;

（8）cmd管理员身份进入到项目目录路径（D:\IdentityServer4\Server\Server），注意，多了一层目录，分别运行以下两条指令：

dotnet ef migrations add InitialIdentityServerPersistedGrantDbMigration -c PersistedGrantDbContext -o Data/Migrations/IdentityServer/PersistedGrantDb

dotnet ef migrations add InitialIdentityServerConfigurationDbMigration -c ConfigurationDbContext -o Data/Migrations/IdentityServer/ConfigurationDb

运行完后，项目中会多了一个Data文件夹

（9）在Startup.cs中添加初始化数据库方法。

private void InitializeDatabase(IApplicationBuilder app)
{
    using (var serviceScope = app.ApplicationServices.GetService<IServiceScopeFactory>().CreateScope())
    {
        serviceScope.ServiceProvider.GetRequiredService<PersistedGrantDbContext>().Database.Migrate();

        var context = serviceScope.ServiceProvider.GetRequiredService<ConfigurationDbContext>();
        context.Database.Migrate();
        if (!context.Clients.Any())
        {
            foreach (var client in Config.GetClients())
            {
                context.Clients.Add(client.ToEntity());
            }
            context.SaveChanges();
        }

        if (!context.IdentityResources.Any())
        {
            foreach (var resource in Config.GetIdentityResources())
            {
                context.IdentityResources.Add(resource.ToEntity());
            }
            context.SaveChanges();
        }

        if (!context.ApiResources.Any())
        {
            foreach (var resource in Config.GetApiResources())
            {
                context.ApiResources.Add(resource.ToEntity());
            }
            context.SaveChanges();
        }
    }
}

添加引用：

using IdentityServer4.EntityFramework.DbContexts;

using IdentityServer4.EntityFramework.Mappers;

（10）在Startup.cs中的Configure方法修改成以下代码。

  public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
        {
            //if (env.IsDevelopment())
            //{
            //    app.UseDeveloperExceptionPage();
            //}
            InitializeDatabase(app);
            //app.UseMvc();
        }

到这里，把项目以控制台形式运行

点击运行，可以跑起来，且生成数据库IdentityServer4DB。

关于Client的说明可以查阅官网资料：https://identityserver4.readthedocs.io/en/release/reference/client.html

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源码地址：https://github.com/Bingjian-Zhu/Server.git

服务端准备好之后，下篇文章开始介绍Client客户端的应用。

文中如有错漏，欢迎指正，将对此系列文章进行维护。