一.前言
大家好，许久没有更新博客了，最近从重庆来到了成都，换了个工作环境，前面都比较忙没有什么时间，这次趁着清明假期有时间，又可以分享一些知识给大家。在QQ群里有许多人都问过IdentityServer4怎么用Role(角色)来控制权限呢？还有关于Claim这个是什么呢？下面我带大家一起来揭开它的神秘面纱！
二.Claim详解
我们用过IdentityServer4或者熟悉ASP.NET Core认证的都应该知道有Claim这个东西，Claim我们通过在线翻译有以下解释：
（1）百度翻译
（2）谷歌翻译
这里我理解为声明，我们每个用户都有多个Claim，每个Claim声明了用户的某个信息比如：Role=Admin，UserID=1000等等，这里Role，UserID每个都是用户的Claim，都是表示用户信息的单元 ，我们不妨把它称为用户信息单元 。
三.测试环境中添加角色Claim
这里我们需要自定义IdentityServer4(后文简称id4)的验证逻辑，然后在验证完毕之后，将我们自己需要的Claim加入验证结果。便可以向API资源服务进行传递。id4定义了IResourceOwnerPasswordValidator接口，我们实现这个接口就行了。
Id4为我们提供了非常方便的In-Memory测试支持，那我们在In-Memory测试中是否可以实现自定义添加角色Claim呢，答案当时是可以的。
1.首先我们需要在定义TestUser测试用户时，定义用户Claims属性，意思就是为我们的测试用户添加额外的身份信息单元，这里我们添加角色身份信息单元：
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(JwtClaimTypes.Role,"admin") }
}
2.分别启动 QuickstartIdentityServer、Api、ResourceOwnerClient 查看 运行结果：
可以看见我们定义的API资源通过HttpContext.User.Claims并没有获取到我们为测试用户添加的Role Claim，那是因为我们为API资源做配置。
3.配置API资源需要的Claim
在QuickstartIdentityServer项目下的Config类的GetApiResources做出如下修改：
public static IEnumerable<ApiResource> GetApiResources()
{
return new List<ApiResource>
{
// new ApiResource("api1", "My API")
new ApiResource("api1", "My API",new List<string>(){JwtClaimTypes.Role})
};
}
我们添加了一个Role Claim，现在再次运行（需要重新QuickstartIdentityServer方可生效）查看结果。
可以看到，我们的API服务已经成功获取到了Role Claim。
这里有个疑问，为什么需要为APIResource配置Role Claim，我们的API Resource才能获取到呢，我们查看ApiResource的源码：
public ApiResource(string name, string displayName, IEnumerable<string> claimTypes)
{
if (name.IsMissing()) throw new ArgumentNullException(nameof(name));
Name = name;
DisplayName = displayName;
Scopes.Add(new Scope(name, displayName));
if (!claimTypes.IsNullOrEmpty())
{
foreach (var type in claimTypes)
{
UserClaims.Add(type);
}
}
}
从上面的代码可以分析出，我们自定义的Claim添加到了一个名为UserClaims的属性中，查看这个属性：
/// <summary>
/// List of accociated user claims that should be included when this resource is requested.
/// </summary>
public ICollection<string> UserClaims { get; set; } = new HashSet<string>();
根据注释我们便知道了原因：请求此资源时应包含的相关用户身份单元信息列表。
四.通过角色控制API访问权限
我们在API项目下的IdentityController做出如下更改
[Route("[controller]")]
public class IdentityController : ControllerBase
{
[Authorize(Roles = "superadmin")]
[HttpGet]
public IActionResult Get()
{
return new JsonResult(from c in HttpContext.User.Claims select new { c.Type, c.Value });
}
[Authorize(Roles = "admin")]
[Route("{id}")]
[HttpGet]
public string Get(int id)
{
return id.ToString();
}
}
我们定义了两个API通过Authorize特性赋予了不同的权限（我们的测试用户只添加了一个角色，通过访问具有不同角色的API来验证是否能通过角色来控制）
我们在ResourceOwnerClient项目下，Program类最后添加如下代码：
response = await client.GetAsync("http://localhost:5001/identity/1");
if (!response.IsSuccessStatusCode)
{
Console.WriteLine(response.StatusCode);
Console.WriteLine("没有权限访问 http://localhost:5001/identity/1");
}
else
{
var content = response.Content.ReadAsStringAsync().Result;
Console.WriteLine(content);
}
这里我们请求第二个API的代码，正常情况应该会没有权限访问的（我们使用的用户只具有superadmin角色，而第二个API需要admin角色），运行一下：
可以看到提示我们第二个，无权访问，正常。
五.如何使用已有用户数据自定义Claim
我们前面的过程都是使用的TestUser来进行测试的，那么我们正式使用时肯定是使用自己定义的用户（从数据库中获取），这里我们可以实现IResourceOwnerPasswordValidator接口，来定义我们自己的验证逻辑。
/// <summary>
/// 自定义 Resource owner password 验证器
/// </summary>
public class CustomResourceOwnerPasswordValidator: IResourceOwnerPasswordValidator
{
/// <summary>
/// 这里为了演示我们还是使用TestUser作为数据源，
/// 正常使用此处应当传入一个 用户仓储 等可以从
/// 数据库或其他介质获取我们用户数据的对象
/// </summary>
private readonly TestUserStore _users;
private readonly ISystemClock _clock;
public CustomResourceOwnerPasswordValidator(TestUserStore users, ISystemClock clock)
{
_users = users;
_clock = clock;
}
/// <summary>
/// 验证
/// </summary>
/// <param name="context"></param>
/// <returns></returns>
public Task ValidateAsync(ResourceOwnerPasswordValidationContext context)
{
//此处使用context.UserName, context.Password 用户名和密码来与数据库的数据做校验
if (_users.ValidateCredentials(context.UserName, context.Password))
{
var user = _users.FindByUsername(context.UserName);
//验证通过返回结果
//subjectId 为用户唯一标识 一般为用户id
//authenticationMethod 描述自定义授权类型的认证方法
//authTime 授权时间
//claims 需要返回的用户身份信息单元 此处应该根据我们从数据库读取到的用户信息 添加Claims 如果是从数据库中读取角色信息，那么我们应该在此处添加 此处只返回必要的Claim
context.Result = new GrantValidationResult(
user.SubjectId ?? throw new ArgumentException("Subject ID not set", nameof(user.SubjectId)),
OidcConstants.AuthenticationMethods.Password, _clock.UtcNow.UtcDateTime,
user.Claims);
}
else
{
//验证失败
context.Result = new GrantValidationResult(TokenRequestErrors.InvalidGrant, "invalid custom credential");
}
return Task.CompletedTask;
}
在Startup类里配置一下我们自定义的验证器：
实现了IResourceOwnerPasswordValidator还不够，我们还需要实现IProfileService接口，他是专门用来装载我们需要的Claim信息的，比如在token创建期间和请求用户信息终结点是会调用它的GetProfileDataAsync方法来根据请求需要的Claim类型，来为我们装载信息，下面是一个简单实现：
public class CustomProfileService: IProfileService
{
/// <summary>
/// The logger
/// </summary>
protected readonly ILogger Logger;
/// <summary>
/// The users
/// </summary>
protected readonly TestUserStore Users;
/// <summary>
/// Initializes a new instance of the <see cref="TestUserProfileService"/> class.
/// </summary>
/// <param name="users">The users.</param>
/// <param name="logger">The logger.</param>
public CustomProfileService(TestUserStore users, ILogger<TestUserProfileService> logger)
{
Users = users;
Logger = logger;
}
/// <summary>
/// 只要有关用户的身份信息单元被请求（例如在令牌创建期间或通过用户信息终点），就会调用此方法
/// </summary>
/// <param name="context">The context.</param>
/// <returns></returns>
public virtual Task GetProfileDataAsync(ProfileDataRequestContext context)
{
context.LogProfileRequest(Logger);
//判断是否有请求Claim信息
if (context.RequestedClaimTypes.Any())
{
//根据用户唯一标识查找用户信息
var user = Users.FindBySubjectId(context.Subject.GetSubjectId());
if (user != null)
{
//调用此方法以后内部会进行过滤，只将用户请求的Claim加入到 context.IssuedClaims 集合中 这样我们的请求方便能正常获取到所需Claim
context.AddRequestedClaims(user.Claims);
}
}
context.LogIssuedClaims(Logger);
return Task.CompletedTask;
}
/// <summary>
/// 验证用户是否有效 例如：token创建或者验证
/// </summary>
/// <param name="context">The context.</param>
/// <returns></returns>
public virtual Task IsActiveAsync(IsActiveContext context)
{
Logger.LogDebug("IsActive called from: {caller}", context.Caller);
var user = Users.FindBySubjectId(context.Subject.GetSubjectId());
context.IsActive = user?.IsActive == true;
return Task.CompletedTask;
}
同样在Startup类里启用我们自定义的ProfileService ：AddProfileService<CustomProfileService>()
值得注意的是如果我们直接将用户的所有Claim加入 context.IssuedClaims集合，那么用户所有的Claim都将会无差别返回给请求方。比如默认情况下请求用户终结点(http://Identityserver4地址/connect/userinfo)只会返回sub（用户唯一标识）信息，如果我们在此处直接 context.IssuedClaims=User.Claims，那么所有Claim都将被返回，而不会根据请求的Claim来进行筛选，这样做虽然省事，但是损失了我们精确控制的能力，所以不推荐。
上述说明配图：
如果直接 context.IssuedClaims=User.Claims，那么返回结果如下：
/// <summary>
/// 只要有关用户的身份信息单元被请求（例如在令牌创建期间或通过用户信息终点），就会调用此方法
/// </summary>
/// <param name="context">The context.</param>
/// <returns></returns>
public virtual Task GetProfileDataAsync(ProfileDataRequestContext context)
{
var user = Users.FindBySubjectId(context.Subject.GetSubjectId());
if (user != null)
context.IssuedClaims .AddRange(user.Claims);
return Task.CompletedTask;
}
用户的所有Claim都将被返回。这样降低了我们控制的能力，我们可以通过下面的方法来实现同样的效果，但却不会丢失控制的能力。
(1).自定义身份资源资源
public static IEnumerable<IdentityResource> GetIdentityResourceResources()
{
var customProfile = new IdentityResource(
name: "custom.profile",
displayName: "Custom profile",
claimTypes: new[] { "role"});
return new List<IdentityResource>
{
new IdentityResources.OpenId(),
new IdentityResources.Profile(),
customProfile
};
}
(2).配置Scope
通过上面的代码，我们自定义了一个名为“customProfile“的身份资源，他包含了"role" Claim(可以包含多个Claim)，然后我们还需要配置Scope，我们才能访问到：
new Client
{
ClientId = "ro.client",
AllowedGrantTypes = GrantTypes.ResourceOwnerPassword,
ClientSecrets =
{
new Secret("secret".Sha256())
},
AllowedScopes = { "api1" ,IdentityServerConstants.StandardScopes.OpenId,
IdentityServerConstants.StandardScopes.Profile,"custom.profile"}
}
我们在Client对象的AllowedScopes属性里加入了我们刚刚定义的身份资源，下载访问用户信息终结点将会得到和上面一样的结果。
六. Client Claims
在定义 Client 资源的时候发现，Client也有一个Claims属性，根据注释得知，在此属性上设置的值将会被直接添加到AccessToken，代码如下：
new Client
{
ClientId = "client",
AllowedGrantTypes = GrantTypes.ClientCredentials,
ClientSecrets =
{
new Secret("secret".Sha256())
},
AllowedScopes =
{
"api1", IdentityServerConstants.StandardScopes.OpenId,
IdentityServerConstants.StandardScopes.Profile
},
Claims = new List<Claim>
{
new Claim(JwtClaimTypes.Role, "admin")
}
};
只用在客户端资源这里设置就行，其他地方不用设置，然后请求AccessToken就会被带入。
值得注意的是Client这里设置的Claims默认都会被带一个client_前缀。如果像前文一样使用 [Authorize(Roles ="admin")] 是行的，因为 [Authorize(Roles ="admin")] 使用的Claim是role而不是client_role
七.总结
写这篇文章，简单分析了一下相关的源码，如果因为有本文描述不清楚或者不明白的地方建议阅读一下源码，或者加下方QQ群在群内提问。如果我们的根据角色的权限认证没有生效，请检查是否正确获取到了角色的用户信息单元。我们需要接入已有用户体系，只需实现IProfileService和IResourceOwnerPasswordValidator接口即可，并且在Startup配置Service时不再需要AddTestUsers，因为将使用我们自己的用户信息。
Demo地址：https://github.com/stulzq/IdentityServer4.Samples/tree/master/Practice/01_RoleAndClaim