WebApi接口安全认证——HTTP之摘要认证

     摘要访问认证是一种协议规定的Web服务器用来同网页浏览器进行认证信息协商的方法。它在密码发出前，先对其应用哈希函数，这相对于HTTP基本认证发送明文而言，更安全。从技术上讲，摘要认证是使用随机数来阻止进行密码分析的MD5加密哈希函数应用。它使用HTTP协议。

一、摘要认证基本流程：

1.客户端请求 (无认证)

GET /dir/index.html HTTP/1.0 Host: localhost

2.服务器响应

Digest：认证方式；

realm：领域，领域参数是强制的，在所有的盘问中都必须有，它的目的是鉴别SIP消息中的机密，在SIP实际应用中，它通常设置为SIP代理服务器所负责的域名；

qop：保护的质量，这个参数规定服务器支持哪种保护方案，客户端可以从列表中选择一个。值 “auth”表示只进行身份查验， “auth-int”表示进行查验外，还有一些完整性保护。需要看更详细的描述，请参阅RFC2617；

nonce：为一串随机值，在下面的请求中会一直使用到，当过了存活期后服务端将刷新生成一个新的nonce值；

opaque：一个不透明的（不让外人知道其意义）数据字符串，在盘问中发送给用户。

HTTP/1.0 401 Unauthorized Server: HTTPd/0.9 Date: Sun, 10 Apr 2005 20:26:47 GMT WWW-Authenticate: Digest realm="testrealm@host.com", qop="auth,auth-int", nonce="dcd98b7102dd2f0e8b11d0f600bfb0c093", opaque="5ccc069c403ebaf9f0171e9517f40e41" 

3.客户端请求  (用户名 “Mufasa”, 密码 “Circle Of Life”)

客户端接受到请求返回后，进行HASH运算，返回Authorization参数

其中：realm，nonce，qop由服务器产生；

uri：客户端想要访问的URI；

nc：“现时”计数器，这是一个16进制的数值，即客户端发送出请求的数量（包括当前这个请求），这些请求都使用了当前请求中这个“现时”值。例如，对一个给定的“现时”值，在响应的第一个请求中，客户端将发送“nc=00000001”。这个指示值的目的，是让服务器保持这个计数器的一个副本，以便检测重复的请求。如果这个相同的值看到了两次，则这个请求是重复的；

cnonce：这是一个不透明的字符串值，由客户端提供，并且客户端和服务器都会使用，以避免用明文文本。这使得双方都可以查验对方的身份，并对消息的完整性提供一些保护；

response：这是由用户代理软件计算出的一个字符串，以证明用户知道口令。

response计算过程： HA1=MD5(A1)=MD5(username:realm:password) 如果 qop 值为“auth”或未指定，那么 HA2 为 HA2=MD5(A2)=MD5(method:digestURI) 如果 qop 值为“auth-int”，那么 HA2 为 HA2=MD5(A2)=MD5(method:digestURI:MD5(entityBody)) 如果 qop 值为“auth”或“auth-int”，那么如下计算 response： response=MD5(HA1:nonce:nonceCount:clientNonce:qop:HA2) 如果 qop 未指定，那么如下计算 response： response=MD5(HA1:nonce:HA2) 

 请求头：

GET /dir/index.html HTTP/1.0 Host: localhost Authorization: Digest username="Mufasa", realm="testrealm@host.com", nonce="dcd98b7102dd2f0e8b11d0f600bfb0c093", uri="/dir/index.html", qop=auth, nc=00000001, cnonce="0a4f113b", response="6629fae49393a05397450978507c4ef1", opaque="5ccc069c403ebaf9f0171e9517f40e41" 

4.服务器响应

当服务器接收到摘要响应，也要重新计算响应中各参数的值，并利用客户端提供的参数值，和服务器上存储的口令，进行比对。如果计算结果与收到的客户响应值是相同的，则客户已证明它知道口令，因而客户的身份验证通过。

HTTP/1.0 200 OK 

二、服务端验证

编写一个自定义消息处理器，需要通过System.Net.Http.DelegatingHandler进行派生，并重写SendAsync方法。

public class AuthenticationHandler : DelegatingHandler { protected async override Task<HttpResponseMessage> SendAsync(HttpRequestMessage request, CancellationToken cancellationToken) { try { HttpRequestHeaders headers = request.Headers; if (headers.Authorization != null) { Header header = new Header(request.Headers.Authorization.Parameter, request.Method.Method); if (Nonce.IsValid(header.Nonce, header.NounceCounter)) { // Just assuming password is same as username for the purpose of illustration string password = header.UserName; string ha1 = String.Format("{0}:{1}:{2}", header.UserName, header.Realm, password).ToMD5Hash(); string ha2 = String.Format("{0}:{1}", header.Method, header.Uri).ToMD5Hash(); string computedResponse = String.Format("{0}:{1}:{2}:{3}:{4}:{5}", ha1, header.Nonce, header.NounceCounter,header.Cnonce, "auth", ha2).ToMD5Hash(); if (String.CompareOrdinal(header.Response, computedResponse) == 0) { // digest computed matches the value sent by client in the response field. // Looks like an authentic client! Create a principal. var claims = new List<Claim> { new Claim(ClaimTypes.Name, header.UserName), new Claim(ClaimTypes.AuthenticationMethod, AuthenticationMethods.Password) }; ClaimsPrincipal principal = new ClaimsPrincipal(new[] { new ClaimsIdentity(claims, "Digest") }); Thread.CurrentPrincipal = principal; if (HttpContext.Current != null) HttpContext.Current.User = principal; } } } HttpResponseMessage response = await base.SendAsync(request, cancellationToken); if (response.StatusCode == HttpStatusCode.Unauthorized) { response.Headers.WwwAuthenticate.Add(new AuthenticationHeaderValue("Digest",Header.UnauthorizedResponseHeader.ToString())); } return response; } catch (Exception) { var response = request.CreateResponse(HttpStatusCode.Unauthorized); response.Headers.WwwAuthenticate.Add(new AuthenticationHeaderValue("Digest",Header.UnauthorizedResponseHeader.ToString())); return response; } } }

 Header类

public class Header { public Header() { } public Header(string header, string method) { string keyValuePairs = header.Replace("\"", String.Empty); foreach (string keyValuePair in keyValuePairs.Split(',')) { int index = keyValuePair.IndexOf("=", System.StringComparison.Ordinal); string key = keyValuePair.Substring(0, index); string value = keyValuePair.Substring(index + 1); switch (key) { case "username": this.UserName = value; break; case "realm": this.Realm = value; break; case "nonce": this.Nonce = value; break; case "uri": this.Uri = value; break; case "nc": this.NounceCounter = value; break; case "cnonce": this.Cnonce = value; break; case "response": this.Response = value; break; case "method": this.Method = value; break; } } if (String.IsNullOrEmpty(this.Method)) this.Method = method; } public string Cnonce { get; private set; } public string Nonce { get; private set; } public string Realm { get; private set; } public string UserName { get; private set; } public string Uri { get; private set; } public string Response { get; private set; } public string Method { get; private set; } public string NounceCounter { get; private set; } // This property is used by the handler to generate a // nonce and get it ready to be packaged in the // WWW-Authenticate header, as part of 401 response public static Header UnauthorizedResponseHeader { get { return new Header() { Realm = "MyRealm", Nonce = WebApiDemo.Nonce.Generate() }; } } public override string ToString() { StringBuilder header = new StringBuilder(); header.AppendFormat("realm=\"{0}\"", Realm); header.AppendFormat(",nonce=\"{0}\"", Nonce); header.AppendFormat(",qop=\"{0}\"", "auth"); return header.ToString(); } }

 nonce类

public class Nonce { private static ConcurrentDictionary<string, Tuple<int, DateTime>> nonces = new ConcurrentDictionary<string, Tuple<int, DateTime>>(); public static string Generate() { byte[] bytes = new byte[16]; using (var rngProvider = new RNGCryptoServiceProvider()) { rngProvider.GetBytes(bytes); } string nonce = bytes.ToMD5Hash(); nonces.TryAdd(nonce, new Tuple<int, DateTime>(0, DateTime.Now.AddMinutes(10))); return nonce; } public static bool IsValid(string nonce, string nonceCount) { Tuple<int, DateTime> cachedNonce = null; //nonces.TryGetValue(nonce, out cachedNonce); nonces.TryRemove(nonce, out cachedNonce);//每个nonce只允许使用一次 if (cachedNonce != null) // nonce is found { // nonce count is greater than the one in record if (Int32.Parse(nonceCount) > cachedNonce.Item1) { // nonce has not expired yet if (cachedNonce.Item2 > DateTime.Now) { // update the dictionary to reflect the nonce count just received in this request //nonces[nonce] = new Tuple<int, DateTime>(Int32.Parse(nonceCount), cachedNonce.Item2); // Every thing looks ok - server nonce is fresh and nonce count seems to be // incremented. Does not look like replay. return true; } } } return false; } }

 需要使用摘要验证可在代码里添加Attribute [Authorize]，如：

三、客户端的调用

这里主要说明使用WebClient调用

原文链接：https://www.cnblogs.com/zxh1919/p/7669997.html