Microsoft.AspNetCore.Authentication.Cookies从入门到精通 （二）
上篇文章我们介绍了Microsoft.AspNetCore.Authentication.Cookies的部分内容，由于篇幅问题，不得不分多篇进行介绍，本篇我们继续之前的介绍。
Cookie加密
在之前的Demo中，浏览器Cookie中的.AspNetCore.Cookies是一个加密字符串，默认Asp.Net Core是对该值做过加密处理的，至于加密方式我们不得而知（翻看源码是可以找到一些蛛丝马迹的）， 如果我们要修改加密方式只有一种办法就是通过DataProtectionProvider属性设置我们自己的实现：
Startup.cs
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
......
services.AddAuthentication()
.AddCookie(options=>{
options.SlidingExpiration = true;
options.ExpireTimeSpan = TimeSpan.FromMinutes(10);
options.Cookie.Expiration = TimeSpan.FromDays(365);
//设置我们自己的数据加密实现
options.DataProtectionProvider = new MyDataProtectionProvider();
})
.AddCookie("Admin","Admin",options=>{
options.SlidingExpiration = true;
options.ExpireTimeSpan = TimeSpan.FromDays(1);
options.Cookie.Expiration = TimeSpan.FromDays(365);
});
......
}
MyDataProtectionProvider
public class MyDataProtector : IDataProtector
{
private string _prupose;
public MyDataProtector() : this(null)
{ }
public MyDataProtector(string purpose)
{
_prupose = purpose;
}
public IDataProtector CreateProtector(string purpose)
{
_prupose = purpose;
//我们也可以在这里返回多个实例
//return new MyDataProtector(purpose);
return this;
}
public byte[] Protect(byte[] plaintext)
{
return plaintext
}
public byte[] Unprotect(byte[] protectedData)
{
return protectedData;
}
}
MyDataProtector是我们自定义的加密类，这里我们没有实现Protect和Unprotect方法，只是简单的做了一个return操作，具体要使用什么加密方式，还是交给需要他的人吧，这里我们只演示一下如何自定义加密类就行了。
Cookie伪加密（序列化/反序列化）
伪加密说的是TicketDataFormat属性，上文我们介绍了IDataProtector接口中定义的加密解密方法，这里我们介绍ISecureDataFormat接口中也定义的Protect和Unprotect方法，从字面两上看两个接口的方法意思一样，但是从实现代码看，完全不是一回事，ISecureDataFormat接口处理的并不是加密，准确的说它的作用是序列化与反序列化，我们可以看一下Asp.Net Coro中的默认实现SecureDataFormat。
Startup.cs
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
......
services.AddAuthentication()
.AddCookie(options=>{
options.SlidingExpiration = true;
options.ExpireTimeSpan = TimeSpan.FromMinutes(10);
options.Cookie.Expiration = TimeSpan.FromDays(365);
options.DataProtectionProvider = new MyDataProtector();
//使用我们自己的序列化实现,这里的代码看起来有点别扭，上一行我们已经设置MyDataProtector实例，这里又设置一次，原因是Asp.Net Core框架本身在这里设计的有点问题,如果通过依赖注入的方式就可以避免这种让人费解的写法。
options.TicketDataFormat =new MyTicketDataFormat(new MyDataProtector());
})
.AddCookie("Admin","Admin",options=>{
options.SlidingExpiration = true;
options.ExpireTimeSpan = TimeSpan.FromDays(1);
options.Cookie.Expiration = TimeSpan.FromDays(365);
});
......
}
MyTicketDataFormat
public class MyTicketDataFormat : TicketDataFormat
{
public MyTicketDataFormat(IDataProtector dataProtector):base(dataProtector)
{}
public new string Protect(AuthenticationTicket data)
{
return base.Protect(data);
}
public new string Protect(AuthenticationTicket data, string purpose)
{
return base.Protect(data, purpose);
}
public new AuthenticationTicket Unprotect(string protectedText)
{
return base.Unprotect(protectedText);
}
public new AuthenticationTicket Unprotect(string protectedText, string purpose)
{
return base.Unprotect(protectedText, purpose);
}
}
我们定义了一个序列化类MyTicketDataFormat，这里我们继承的父类是TicketDataFormat，TicketDataFormat是Asp.Net Core的默认实现，如果我们没有设置options.TicketDataFormat，默认使用的序列化类就是TicketDataFormat，如果在真实的项目中你需要自定义序列化时，你应该实现ISecureDataFormat<AuthenticationTicket>接口而不是像我这样偷懒，我这里纯粹是为了演示，我们看一下Asp.Net Core是如何实现SecureDataFormat类的（SecureDataFormat是TicketDataFormat的父类）。这里有一点需要注意，如果你实现了ISecureDataFormat<AuthenticationTicket>接口别忘了在构造函数中注入IDataProtector，如果你真的忘记了，那么你上文设置的options.DataProtectionProvider = new MyDataProtectionProvider();将不会起任何作用（我认为这里是一个大坑）。
减少Cookie中Value的大小
默认情况下Asp.Net Core的实现是将AuthenticationTicket对象序列化并加密存储在Cookie中，那么这会有一个隐患，随着AuthenticationTicket对象存储数据越来越多，Cookie也会越来越大，但是浏览器只给了我们4K的存储空间，有可能在某一天你的Cookie就装不下你的数据流，所以减少Cookie的存储是我们或许终将考虑的一个问题；从另一个方面看，减少Cookie的数据量也利于网络的传输。
那么我们怎么减小Cookie的存储空间呢？！我们不妨借鉴一下Asp.Net Core中Session的实现原理，将Cookie信息，写入内存、缓存服务器（redis）中，然后通过唯一标识与它对应，这样便可以极大的减少Cookie的存储传输体积。
Startup.cs
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
......
services.AddAuthentication()
.AddCookie(options=>{
options.SlidingExpiration = true;
options.ExpireTimeSpan = TimeSpan.FromMinutes(10);
options.Cookie.Expiration = TimeSpan.FromDays(365);
options.DataProtectionProvider = new MyDataProtectionProvider();
options.TicketDataFormat =new MyTicketDataFormat(new MyDataProtector());
//添加Cookie存储实现
options.SessionStore = new MyTicketStore();
})
.AddCookie("Admin","Admin",options=>{
options.SlidingExpiration = true;
options.ExpireTimeSpan = TimeSpan.FromDays(1);
options.Cookie.Expiration = TimeSpan.FromDays(365);
});
......
}
MyTicketStore
public class MyTicketStore : ITicketStore
{
private Dictionary<string, AuthenticationTicket> _cache = new Dictionary<string, AuthenticationTicket>();
public Task RemoveAsync(string key)
{
_cache.Remove(key);
return Task.FromResult(0);
}
public Task RenewAsync(string key, AuthenticationTicket ticket)
{
_cache[key]= ticket;
return Task.FromResult(0);
}
public Task<AuthenticationTicket> RetrieveAsync(string key)
{
_cache.TryGetValue(key, out AuthenticationTicket ticket);
return Task.FromResult(ticket);
}
public Task<string> StoreAsync(AuthenticationTicket ticket)
{
var key = Guid.NewGuid().ToString("n");
_cache.TryAdd(key, ticket);
return Task.FromResult(key);
}
}
上面的代码我们通过实现ITicketStore的自定义类型MyTicketStore来自定义AuthenticationTicket数据的存储，在MyTicketStore中我们通过Dictionary<string, AuthenticationTicket>来存储认证数据，这里其实应该使用内存，或者外部缓存系统，例如：用Redis来存储认证数据。
自定义Cookie管理功能
我们这里说的Cookie管理指的是ICookieManager接口，该接口主要是用来添加，删除，获取Cookie的信息，也就是Microsoft.AspNetCore.Authentication.Cookies真正将Cookie写入http头，从http头获取Cookie的入口。
Startup.cs
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
......
services.AddAuthentication()
.AddCookie(options=>{
options.SlidingExpiration = true;
options.ExpireTimeSpan = TimeSpan.FromMinutes(10);
options.Cookie.Expiration = TimeSpan.FromDays(365);
options.DataProtectionProvider = new MyDataProtectionProvider();
options.TicketDataFormat =new MyTicketDataFormat(new MyDataProtector());
options.SessionStore = new MyTicketStore();
options.CookieManager = new MyCookieManager();
})
.AddCookie("Admin","Admin",options=>{
options.SlidingExpiration = true;
options.ExpireTimeSpan = TimeSpan.FromDays(1);
options.Cookie.Expiration = TimeSpan.FromDays(365);
});
......
}
MyCookieManager
public class MyCookieManager : ICookieManager
{
public void AppendResponseCookie(HttpContext context, string key, string value, CookieOptions options)
{
context.Response.Cookies.Append(key, value, options);
}
public void DeleteCookie(HttpContext context, string key, CookieOptions options)
{
context.Response.Cookies.Delete(key, options);
}
public string GetRequestCookie(HttpContext context, string key)
{
return context.Request.Cookies[key];
}
}
我们这里的实现很简单，仅仅调用了一下HttpContext上的对象来操作Cookie，在实现上可能会存在一些问题，更安全的实现请看ChunkingCookieManager。
总结
- 我们介绍了如何通过
IDataProtector接口实现自己的加密方式 。 - 我们介绍了如何通过
ISecureDataFormat<AuthenticationTicket>接口实现自己的序列化方式，并提到了这里可能有坑，当我们自定义序列化方式的时候，需要再构造函数中添加IDataProtector参数，不然可能导致DataProtectionProvider属性失去意义。 - 我们介绍如何通过
ITicketStore接口实现类似Session的存储机制，来减少Cookie在浏览器中的存储以及传输量。 - 我们介绍了如何通过
ICookieManager接口实现Cookie的自定义管理功能。