Flask 扩展 HTTP认证

Restful API不保存状态，无法依赖Cookie及Session来保存用户信息，自然也无法使用Flask-Login扩展来实现用户认证。所以这里，我们就要介绍另一个扩展，Flask-HTTPAuth。

pip install flask-httpauth

接下来创建扩展对象实例：

from flask import Flask
from flask_httpauth import HTTPBasicAuth
 
app = Flask(__name__)
auth = HTTPBasicAuth()

注意，初始化实例时不需要传入app对象，也不需要调用”auth.init_app(app)”注入应用对象。另外，Flask-HTTPAuth提供了几种不同的Auth方法，比如HTTPBasicAuth，HTTPTokenAuth，MultiAuth和HTTPDigestAuth。上例中我们使用了HTTPBasicAuth，下文中也会分别介绍HTTPTokenAuth和MultiAuth

用户名及密码验证

我们所要做的，就是实现一个根据用户名获取密码的回调函数：

users = [
    {'username': 'Tom', 'password': '111111'},
    {'username': 'Michael', 'password': '123456'}
]
 
@auth.get_password
def get_password(username):
    for user in users:
        if user['username'] == username:
            return user['password']
    return None

回调函数”get_password()”由装饰器”@auth.get_password”修饰。在函数里，我们根据传入的用户名，返回其密码；如果用户不存在，则返回空。接下来，我们就可以在任一视图函数上，加上”@auth.login_required”装饰器，来表示该视图需要认证：

@app.route('/')
@auth.login_required
def index():
    return "Hello, %s!" % auth.username()

启动该应用，当你在浏览器里打开”http://localhost:5000/”，你会发现浏览器跳出了下面的登录框，输入正确的用户名密码（比如上例中的Tom:111111）后，”Hello Tom!”的字样才会显示出来。

进入浏览器调试，发现认证并没有启用Cookie，而是在请求头中加上了加密后的认证字段：

Authorization: Basic TWljaGFlbDoxMjM0NTY=

这就是”HTTPBasicAuth”认证的功能，你也可以用Curl命令来测试：

curl -u Tom:111111 -i -X GET http://localhost:5000/

非明文密码

上例中”@auth.get_password”回调只对明文的密码有效，但是大部分情况，我们的密码都是经过加密后才保存的，这时候，我们要使用另一个回调函数”@auth.verify_password”。在演示代码之前，先要介绍Werkzeug库里提供的两个方法：

• generate_password_hash: 对于给定的字符串，生成其加盐的哈希值
• check_password_hash: 验证传入的哈希值及明文字符串是否相符

这两个方法都在”werkzeug.security”包下。现在，我们要利用这两个方法，来实现加密后的用户名密码验证：

from werkzeug.security import generate_password_hash, check_password_hash
 
users = [
    {'username': 'Tom', 'password': generate_password_hash('111111')},
    {'username': 'Michael', 'password': generate_password_hash('123456')}
]
 
@auth.verify_password
def verify_password(username, password):
    for user in users:
        if user['username'] == username:
            if check_password_hash(user['password'], password):
                return True
    return False

在”@auth.verify_password”所修饰的回调函数里，我们验证传入的用户名密码，如果正确的话返回True，否则就返回False。

错误处理

在之前的例子中，如果未认证成功，服务端会返回401状态码及”Unauthorized Access”文本信息。你可以重写错误处理方法，并用”@auth.error_handler”装饰器来修饰它：

from flask import make_response, jsonify
 
@auth.error_handler
def unauthorized():
    return make_response(jsonify({'error': 'Unauthorized access'}), 401)

有了上面的”unauthorized()”方法后，如果认证未成功，服务端返回401状态码，并返回JSON信息”{‘error’: ‘Unauthorized access’}”。

令牌（Token）认证

在对HTTP形式的API发请求时，大部分情况我们不是通过用户名密码做验证，而是通过一个令牌，也就是Token来做验证。此时，我们就要请出Flask-HTTPAuth扩展中的HTTPTokenAuth对象。

同HTTPBasicAuth类似，它也提供”login_required”装饰器来认证视图函数，”error_handler”装饰器来处理错误。区别是，它没有”verify_password”装饰器，相应的，它提供了”verify_token”装饰器来验证令牌。我们来看下代码，为了简化，我们将Token与用户的关系保存在一个字典中：

from flask import Flask, g
from flask_httpauth import HTTPTokenAuth
 
app = Flask(__name__)
auth = HTTPTokenAuth(scheme='Bearer')
 
tokens = {
    "secret-token-1": "John",
    "secret-token-2": "Susan"
}
 
@auth.verify_token
def verify_token(token):
    g.user = None
    if token in tokens:
        g.user = tokens[token]
        return True
    return False
 
@app.route('/')
@auth.login_required
def index():
    return "Hello, %s!" % g.user

可以看到，在”verify_token()”方法里，我们验证传入的Token是否合法，是的话返回True，否则返回False。另外，我们通过Token获取了用户信息，并保存在全局变量g中，这样视图中可以获取它。注意，在第一节的例子中，我们使用了”auth.username()”来获取用户名，但这里不支持。

初始化HTTPTokenAuth对象时，我们传入了”scheme=’Bearer'”。这个scheme，就是我们在发送请求时，在HTTP头”Authorization”中要用的scheme字段。

启动上面的代码，并用Curl命令来测试它：

curl -X GET -H "Authorization: Bearer secret-token-1" http://localhost:5000/

HTTP头信息”Authorization: Bearer secret-token-1″，”Bearer”就是指定的scheme，”secret-token-1″就是待验证的Token。在上例中，”secret-token-1″对应着用户名”John”，所以Token验证成功，Curl命令会返回响应内容”Hello, John!”。

使用itsdangerous库来管理令牌

itsdangerous库提供了对信息加签名（Signature）的功能，我们可以通过它来生成并验证令牌。使用前，先记得安装”pip install itsdangerous”。现在，让我们先来产生令牌，并打印出来看看：

from itsdangerous import TimedJSONWebSignatureSerializer as Serializer
 
app = Flask(__name__)
app.config['SECRET_KEY'] = 'secret key here'
serializer = Serializer(app.config['SECRET_KEY'], expires_in=1800)
 
users = ['John', 'Susan']
for user in users:
    token = serializer.dumps({'username': user})
    print('Token for {}: {}
'.format(user, token))

这里实例化了一个针对JSON的签名序列化对象serializer，它是有时效性的，30分钟后序列化后的签名即会失效。让我们运行下程序，在控制台上，会看到类似下面的内容：

Token for John: eyJhbGciOiJIUzI1NiIsImV4cCI6MTQ2MzUzMzY4MCwiaWF0IjoxNDYzNTMxODgwfQ.eyJ1c2VybmFtZSI6IkpvaG4ifQ.ox-64Jbd2ngjQMV198nHYUsJ639KIZS6RJl48tC7-DU

Token for Susan: eyJhbGciOiJIUzI1NiIsImV4cCI6MTQ2MzUzMzY4MCwiaWF0IjoxNDYzNTMxODgwfQ.eyJ1c2VybmFtZSI6IlN1c2FuIn0.lRx6Z4YZMmjCmga7gs84KB44UIadHYRnhOr7b4AAKwo

接下来，改写”verify_token()”方法：

@auth.verify_token
def verify_token(token):
    g.user = None
    try:
        data = serializer.loads(token)
    except:
        return False
    if 'username' in data:
        g.user = data['username']
        return True
    return False

我们通过序列化对象的”load()”方法，将签名反序列化为JSON对象，也就是Python里的字典。然后获取字典中的用户名，如果成功则返回True，否则返回False。这样，就实现了加密后的令牌认证了，让我们用Curl测试一下，还记得刚才控制台上打印出的令牌吗？

curl -X GET -H "Authorization: Bearer eyJhbGciOiJIUzI1NiIsImV4cCI6MTQ2MzUzMzY4MCwiaWF0IjoxNDYzNTMxODgwfQ.eyJ1c2VybmFtZSI6IkpvaG4ifQ.ox-64Jbd2ngjQMV198nHYUsJ639KIZS6RJl48tC7-DU" http://localhost:5000/

多重认证

Flask-HTTPAuth扩展还支持几种不同认证的组合，比如上面我们介绍了HTTPBasicAuth和HTTPTokenAuth，我们可以将两者组合在一起，其中任意一个认证通过，即可以访问应用视图。实现起来也很简单，只需将不同的认证实例化为不同的对象，并将其传入MultiAuth对象即可。大体代码如下：

from flask_httpauth import HTTPBasicAuth, HTTPTokenAuth, MultiAuth
 
...
 
basic_auth = HTTPBasicAuth()
token_auth = HTTPTokenAuth(scheme='Bearer')
multi_auth = MultiAuth(basic_auth, token_auth)
 
...
 
@basic_auth.verify_password
...
 
@token_auth.verify_token
...
 
@basic_auth.error_handler
...
 
@token_auth.error_handler
...
 
@app.route('/')
@multi_auth.login_required
def index():
    return 'Hello, %s!' % g.user

这里，每个认证都有自己的验证和错误处理函数，不过在视图上，我们使用”@multi_auth.login_required”来实现多重认证。大家可以使用Curl命令试验下。

RESTFul扩展集成

将上面HTTP认证方法，加入到RESTful API中去，先取回Flask-RESTful扩展的示例代码，再把上例中的认证代码，就HTTPTokenAuth部分吧，加上去。现在关键时刻到了，使用Flask-RESTful扩展时，我们并没有声明视图函数，那该怎么把”@auth.login_required”装饰器加到API视图中去呢？我们来看下代码：

...
 
class User(Resource):
    decorators = [auth.login_required]
    ...
 
class UserList(Resource):
    decorators = [auth.login_required]
    ...

很简单吧，只需要在Resource类中，加上”decorators=[…]”的声明，就可以注入视图装饰器，而且可以同时注入多个