Nginx集群之SSL證書的WebApi身份驗證

来源:http://www.cnblogs.com/yongfeng/archive/2017/12/02/7944301.html
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Nginx集群可以實現基於Http Basic身份驗證，通過輸入用戶、密碼，經過SSL協議的HTTPS，從而實現有效的身份驗證並訪問相應的WebApi。當然，訪問的方式不僅僅基於Http Basic一種，還可以通過令牌token的方式進行訪問，又或者基於redis實現單點登錄的訪問，本文主要講述的是... ...


目錄

1       大概思路... 1

2       Nginx集群之SSL證書的WebApi身份驗證... 1

3       AuthorizeAttribute類... 2

4       Openssl生成SSL證書... 2

5       編寫.NET WebApi 2

6       部署WebApi到區域網內3台PC機... 5

7       Nginx集群配置搭建... 6

8       運行結果... 7

9       總結... 9

1       大概思路

l  Nginx集群之SSL證書的WebApi身份驗證

l  AuthorizeAttribute類

l  Openssl生成SSL證書

l  編寫.NET WebApi

l  部署WebApi到區域網內3台PC機

l  Nginx集群配置搭建

l  運行結果

l  總結

2       Nginx集群之SSL證書的WebApi身份驗證

Nginx集群可以實現基於Http Basic身份驗證，通過輸入用戶、密碼，經過SSL協議的HTTPS，從而實現有效的身份驗證並訪問相應的WebApi。當然，訪問的方式不僅僅基於Http Basic一種，還可以通過令牌token的方式進行訪問，又或者基於redis實現單點登錄的訪問，本文主要講述的是基於Http Basic身份驗證，併在HTTPS安全的通信下，實現簡單集群身份驗證。

以下是本文講述的主要結構圖：

客戶端輸入用戶名密碼，訪問Nginx的URL：https://zhyongfeng.com/api/user/GetMachine，然後Nginx進行負載均衡，返回https的響應。Nginx集群之SSL證書的WebApi身份驗證架構，如下圖所示：

BASIC認證的缺點

HTTP基本認證的目標是提供簡單的用戶驗證功能，其認證過程簡單明瞭，適合於對安全性要求不高的系統或設備中，如大家所用路由器的配置頁面的認證，幾乎都採取了這種方式。其缺點是沒有靈活可靠的認證策略，如無法提供域（domain或realm）認證功能，另外，BASE64的加密強度非常低。當然，HTTP基本認證系統也可以與SSL或者Kerberos結合，實現安全性能較高（相對）的認證系統。

3       AuthorizeAttribute類

當你使用 AuthorizeAttribute 標記某個操作方法時，對該操作方法的訪問將限於已經過身份驗證且獲得授權的用戶。

如果使用該特性標記某個控制器，則該控制器中的所有操作方法均將受到限制。

Authorize 特性允許你指示將授許可權於預定義角色或個別用戶。 這使你可以對誰有權查看站點上的任何頁面進行嚴格控制。

如果未經授權的用戶嘗試訪問使用 Authorize 特性標記的方法，MVC 框架將返回 401 HTTP 狀態代碼。

如果站點配置為使用 ASP.NET 窗體身份驗證，則 401 狀態代碼會導致瀏覽器將用戶重定向到登錄頁。

從AuthorizeAttribute派生，如果要從 AuthorizeAttribute 類派生，則派生的類型必須是線程安全的。

因此，不要在類型實例本身中（例如，在實例欄位中）存儲狀態（除非該狀態要應用於所有請求）， 而應在 Items 屬性中按請求存儲狀態，該屬性可通過傳遞給 AuthorizeAttribute 的上下文對象進行訪問。

具體特性可以訪問：

https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.web.mvc.authorizeattribute.aspx

4       Openssl生成SSL證書

請參照《Nginx集群之SSL證書的WebApi微服務》

http://www.cnblogs.com/yongfeng/p/7921905.html

5       編寫.NET WebApi

伺服器端：

CustomAuthorizeAttribute.cs

using System.Web.Http;
using System.Web.Http.Controllers;

namespace SSLWebApi.Controllers
{
    public class CustomAuthorizeAttribute : AuthorizeAttribute
    {
        public override void OnAuthorization(HttpActionContext actionContext)
        {
            //判斷用戶是否登錄
            if (actionContext.Request.Headers.Authorization != null)
            {
                string userInfo = System.Text.Encoding.Default.GetString(System.Convert.FromBase64String(actionContext.Request.Headers.Authorization.Parameter));
                //用戶驗證邏輯  
                if (string.Equals(userInfo, string.Format("{0}:{1}", "zhyongfeng", "123456")))
                {
                    IsAuthorized(actionContext);
                }
                else
                {
                    HandleUnauthorizedRequest(actionContext);
                }
            }
            else
            {
                HandleUnauthorizedRequest(actionContext);
            }
        }
        protected override void HandleUnauthorizedRequest(System.Web.Http.Controllers.HttpActionContext actionContext)
        {
            var challengeMessage = new System.Net.Http.HttpResponseMessage(System.Net.HttpStatusCode.Unauthorized);
            challengeMessage.Headers.Add("WWW-Authenticate", "Basic");
            throw new System.Web.Http.HttpResponseException(challengeMessage);
        }
    }
}

BaseController.cs

using System.Web.Http;

namespace SSLWebApi.Controllers
{
    /// <summary>
    /// BaseController繼承BaseController則需要身份驗證
    /// </summary>
    [CustomAuthorize]
    public class BaseController : ApiController
    {
    }
}

UserController.cs

using System.Net;
using System.Web.Http;

namespace SSLWebApi.Controllers
{
    [RoutePrefix("api/User")]
    public class UserController : BaseController
    {
        /// <summary>
        /// 獲取當前用戶信息
        /// </summary>
        /// <param name="msg"></param>
        /// <returns></returns>
        [HttpPost]
        [Route("PostMessage")]
        public string PostMessage([FromBody]string msg)
        {
            return string.Format("當前輸入的消息是:{0}", msg);
        }

        [Route("GetMachine")]
        public string GetMachine()
        {
            string AddressIP = string.Empty;
            foreach (IPAddress _IPAddress in Dns.GetHostEntry(Dns.GetHostName()).AddressList)
            {
                if (_IPAddress.AddressFamily.ToString() == "InterNetwork")
                {
                    AddressIP = _IPAddress.ToString();
                }
            }
            return string.Format("當前WebApi部署的IP是：{0}", AddressIP);
        }
    }
}

 

客戶端：

Program.cs

using System;
using System.IO;
using System.Net;
using System.Text;

namespace SSLWebApiClient
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                //https協議基本認證 Authorization
                string url = "https://zhyongfeng.com/api/user/GetMachine";
                ServicePointManager.ServerCertificateValidationCallback = delegate { return true; };
                HttpWebRequest req = (HttpWebRequest)WebRequest.Create(url);
                NetworkCredential credential = new NetworkCredential("zhyongfeng", "123456");
                req.Credentials = credential;
                HttpWebResponse response = (HttpWebResponse)req.GetResponse();
                Stream responseStream = response.GetResponseStream();
                StreamReader streamReader = new StreamReader(responseStream, Encoding.UTF8);
                string html = streamReader.ReadToEnd();
                Console.WriteLine(html);
            }
            Console.Read();
        }
    }
}

6       部署WebApi到區域網內3台PC機

將WebApi部署到以下10.92.202.56的3台PC機

7       Nginx集群配置搭建

通過自主義功能變數名稱zhyongfeng.com：80埠進行負載均衡集群訪問，則訪問C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts，添加下列“本機IP 自定義的功能變數名稱”：

10.93.85.66     zhyongfeng.com

Nginx的集群配置：

#user  nobody;
worker_processes  1;
events {
    worker_connections  1024;
}

http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;
    #server {
    #    listen       80;
    #    server_name  localhost;
    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    #    location = /50x.html {
    #        root   html;
    #    }
    #}

    upstream zhyongfeng.com {
        server    10.92.202.56:560;
        server    10.92.202.57:570; 
        server    10.92.202.58:580;
    }
    server {
        listen       80;
        server_name  zhyongfeng.com;
        rewrite ^(.*)$  https://$host$1 permanent;
    }
    # HTTPS server
    #
    server {
        listen       443 ssl;
        server_name  zhyongfeng.com;
        ssl_certificate      server.crt;
        ssl_certificate_key  server_nopass.key;
    #    ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
    #    ssl_session_timeout  5m;
    #    ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
    #    ssl_prefer_server_ciphers  on;
        location / {
            proxy_pass   http://zhyongfeng.com;
        }
    }
}

運行CMD：

D:\DTLDownLoads\nginx-1.10.2>start nginx

D:\DTLDownLoads\nginx-1.10.2>nginx -s reload

8       運行結果

直接訪問功能變數名稱運行結果：

SOAP UI調用運行結果：

啟動客戶端，通過身份驗證運行結果如下：

9       總結

在HTTP協議進行通信的過程中，HTTP協議定義了基本認證過程以允許HTTP伺服器對WEB瀏覽器進行用戶身份證的方法，當一個客戶端向HTTP服務 器進行數據請求時，如果客戶端未被認證，則HTTP伺服器將通過基本認證過程對客戶端的用戶名及密碼進行驗證，以決定用戶是否合法。客戶端在接收到HTTP伺服器的身份認證要求後，會提示用戶輸入用戶名及密碼，然後將用戶名及密碼以BASE64加密。

Nginx基於SSL協議下，利用http basic身份驗證，可以實現簡單訪問WebApi，達到集群負載均衡的效果。通過簡單的設計，在區域網上應用還是夠用的。當然，身份認證方式有很多種，使用redis、token都是可以的。WebApi基於SSL協議數據傳輸加密，結合http basic在一定上保證了通信的安全性。

 

源代碼下載：

http://download.csdn.net/download/ruby_matlab/10141134

 

PDF下載：

Nginx集群之SSL證書的WebApi身份驗證.pdf


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