本文介绍 Token 认证和 HMAC 认证两种方式。
一、Token 接口认证方式
原理：
客户端使用账号密码等信息登录，服务器验证通过后生成一个 Token 发送给客户端。客户端在后续的请求中携带这个 Token，服务器通过验证 Token 来确认用户的身份和权限。
应用场景：移动应用、Web 应用（特别是 SPA）
优点：
无状态性，即服务器不需要存储用户的会话信息。
易于实现跨域认证。
缺点：
Token 可能被窃取，应使用 HTTPS、不暴露在 URL 中、使用 HttpOnly 的 Cookie、对 Session ID 进行验证、设置合理过期时间、对 Token 进行加密等措施加强防范。
二、HMAC 接口认证方式
原理：
客户端将消息M与密钥K连接起来，通过哈希函数计算得到 HMAC 值，发送给服务器。服务器收到请求后，使用相同的密钥和请求参数重新计算 HMAC 值，如果与客户端发送的签名一致，即是合法请求。
优点：
安全性较高，攻击者很难伪造 HMAC 值，截获并篡改数据也无法通过服务端验证。
计算效率较高，哈希函数（如 MD5、SHA-1、SHA-256 等）计算效率比较高。
缺点：
密钥的更新和管理比较麻烦。
扩展：
在消息体中添加时间戳以防止重放攻击。
加密隐私数据：可以使用对称加密算法（如 AES）或非对称加密算法（如 RSA、ECC 等）对部分隐私数据进行加密。非对称算法虽然更安全，但速度较慢，如需加密大量数据，可以考虑使用对称加密算法进行加密，然后使用非对称加密算法对对称密钥进行加密。
推荐使用 SignalR 来平替 WebSocket，参考教程。
【服务端（.NET）】
一、创建 WebSocketHandler 类，用于处理客户端发送过来的消息，并分发到其它客户端
public class WebSocketHandler
{
private static List<WebSocket> connectedClients = [];
public static async Task Handle(WebSocket webSocket)
{
connectedClients.Add(webSocket);
byte[] buffer = new byte[1024];
WebSocketReceiveResult result = await webSocket.ReceiveAsync(new ArraySegment<byte>(buffer), CancellationToken.None);
while (!result.CloseStatus.HasValue)
{
string message = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, result.Count);
Console.WriteLine($"Received message: {message}");
// 处理接收到的消息，例如广播给其他客户端
await BroadcastMessage(message, webSocket);
result = await webSocket.ReceiveAsync(new ArraySegment<byte>(buffer), CancellationToken.None);
}
connectedClients.Remove(webSocket);
await webSocket.CloseAsync(result.CloseStatus.Value, result.CloseStatusDescription, CancellationToken.None);
}
private static async Task BroadcastMessage(string message, WebSocket sender)
{
foreach (var client in connectedClients)
{
if (client != sender && client.State == WebSocketState.Open)
{
await client.SendAsync(Encoding.UTF8.GetBytes(message), WebSocketMessageType.Text, true, CancellationToken.None);
}
}
}
}二、在 Program.cs 或 Startup.cs 中插入：
// 添加 WebSocket 路由
app.UseWebSockets();
app.Use(async (context, next) =>
{
if (context.Request.Path == "/chat")
{
if (context.WebSockets.IsWebSocketRequest)
{
WebSocket webSocket = await context.WebSockets.AcceptWebSocketAsync();
await WebSocketHandler.Handle(webSocket);
}
else
{
context.Response.StatusCode = 400;
}
}
else
{
await next();
}
});这里的路由路径可以更改，此处将会创建一个 WebSocket 连接，并将其传递给 WebSocketHandler.Handle 方法进行处理。
也可以用控制器来接收 WebSocket 消息。
【客户端（JS）】
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1, maximum-scale=1, user-scalable=0" />
<title>WebSocket 示例（JS + ASP.NET）</title>
<style>
#list { width: 100%; max-width: 500px; }
.tip { color: red; }
</style>
</head>
<body>
<h2>WebSocket 示例（JS + ASP.NET）</h2>
<textarea id="list" readonly rows="20"></textarea>
<div>
<input type="text" id="msg" />
<button onclick="fn_send()">发送</button>
<button onclick="fn_disconnect()">断开</button>
</div>
<p id="tip_required">请输入要发送的内容</p>
<p id="tip_closed">WebSocket 连接未建立</p>
<script>
var wsUrl = "wss://" + window.location.hostname + ":" + window.location.port + "/chat";
var webSocket;
var domList = document.getElementById('list');
// 初始化 WebSocket 并连接
function fn_ConnectWebSocket() {
webSocket = new WebSocket(wsUrl);
// 向服务端发送连接请求
webSocket.onopen = function (event) {
var content = domList.value;
content += "[ WebSocket 连接已建立 ]" + '\r\n';
domList.innerHTML = content;
document.getElementById('tip_closed').style.display = 'none';
webSocket.send(JSON.stringify({
msg: 'Hello'
}));
};
// 接收服务端发送的消息
webSocket.onmessage = function (event) {
if (event.data) {
var content = domList.value;
content += event.data + '\r\n';
domList.innerHTML = content;
domList.scrollTop = domList.scrollHeight;
}
};
// 各种情况导致的连接关闭或失败
webSocket.onclose = function (event) {
var content = domList.value;
content += "[ WebSocket 连接已关闭，3 秒后自动重连 ]" + '\r\n';
domList.innerHTML = content;
document.getElementById('tip_closed').style.display = 'block';
setTimeout(function () {
var content = domList.value;
content += "[ 正在重连... ]" + '\r\n';
domList.innerHTML = content;
fn_ConnectWebSocket();
}, 3000); // 3 秒后重连
};
}
// 检查连接状态
function fn_IsWebSocketConnected() {
if (webSocket.readyState === WebSocket.OPEN) {
document.getElementById('tip_closed').style.display = 'none';
return true;
} else {
document.getElementById('tip_closed').style.display = 'block';
return false;
}
}
// 发送内容
function fn_send() {
if (fn_IsWebSocketConnected()) {
var message = document.getElementById('msg').value;
document.getElementById('tip_required').style.display = message ? 'none' : 'block';
if (message) {
webSocket.send(JSON.stringify({
msg: message
}));
}
}
}
// 断开连接
function fn_disconnect() {
if (fn_IsWebSocketConnected()) {
// 部分浏览器调用 close() 方法关闭 WebSocket 时不支持传参
// webSocket.close(001, "Reason");
webSocket.close();
}
}
// 执行连接
fn_ConnectWebSocket();
</script>
</body>
</html>
【在线示例】
https://xoyozo.net/Demo/JsNetWebSocket
【其它】
-
服务端以 IIS 作为 Web 服务器，那么需要安装 WebSocket 协议
-
一个连接对应一个客户端（即 JS 中的 WebSocket 对象），注意与会话 Session 的区别
-
在实际项目中使用应考虑兼容性问题
-
程序设计应避免 XSS、CSRF 等安全隐患
-
参考文档：https://learn.microsoft.com/zh-cn/aspnet/core/fundamentals/websockets
按这两篇文章部署即可：
ASP.NET Core 缓存（Cache）之 Redis 缓存
ASP.NET Core 会话状态（Session State）
存储内容示例：
图中，
第 1 项为浏览器 A 中，在 Session 中设置键 count 值为 1 的结果；
第 2 项为浏览器 B 中，在 Session 中设置键 count 值为 3 的结果；
而第 3 项为设置 Cache 键 count 值为 8 的结果。
按这两篇文章部署即可：
ASP.NET Core 缓存（Cache）之 SQL Server 缓存
ASP.NET Core 会话状态（Session State）
存储内容示例：
图中，
第 1 项为浏览器 A 中，在 Session 中设置键 count 值为 3 的结果；
第 3 项为浏览器 B 中，在 Session 中设置键 count 值为 1 的结果；
而第 2 项为设置 Cache 键 count 值为 5 的结果。
要将 ASP.NET Core 中的会话存储在 Redis 中，可以按照以下步骤进行操作：
安装必要的 NuGet 包：
首先，确保你已经安装了 Microsoft.Extensions.Caching.StackExchangeRedis 包，这是与 Redis 集成的主要包。
在 Visual Studio 中，你可以使用 NuGet 包管理器控制台执行以下命令：
Install-Package Microsoft.Extensions.Caching.StackExchangeRedis配置 Redis 连接：
在你的 ASP.NET Core 应用程序的 Startup.cs 文件中，使用 AddStackExchangeRedisCache 方法配置 Redis 连接。在 ConfigureServices 方法中添加以下代码：
services.AddStackExchangeRedisCache(options =>
{
options.Configuration = "your_redis_connection_string";
options.InstanceName = "your_instance_name";
});请将 "your_redis_connection_string" 替换为你的 Redis 连接字符串，并将 "your_instance_name" 替换为你的 Redis 实例名称。
配置会话中间件：
在 Startup.cs 的 ConfigureServices 方法中，使用 AddSession 方法配置会话中间件，并在 Configure 方法中启用它：
services.AddSession(options =>
{
options.IdleTimeout = TimeSpan.FromMinutes(30); // 设置会话超时时间
});使用会话中间件：
在 Startup.cs 的 Configure 方法中，在调用 app.UseRouting() 之前添加以下代码来启用会话中间件：
app.UseSession();在控制器或视图中使用会话：
现在，你可以在控制器或视图中使用会话来存储和检索数据。例如：
// 存储数据到会话
HttpContext.Session.SetString("Key", "Value");
// 从会话中检索数据
var value = HttpContext.Session.GetString("Key");通过这种方式，你可以将会话数据存储在 Redis 中，而不是默认的内存中。
请确保根据你的应用程序的需求进行适当的配置和安全措施，以确保 Redis 连接的安全性和可靠性。
使用会话状态服务器（StateServer）管理会话状态，可防止网站发布后会话丢失，参 ASP.NET 网站每次发布后丢失 Session 怎么办？
查询数据库时，尽量使用 using 包裹 db 上下文，或者 db.Dispose()，或重写 Dispose()，可以减少数据库连接数（Sleep），参 如何减少 ASP.NET 连接 MySQL 时的 Sleep 查询（即时关闭数据库上下文）
发布时使用预编译功能，参 彻底告别 .NET 网站首次访问速度慢的问题
清理日志不要这样写（先读取再删除）：
db.dt_log.RemoveRange(db.dt_log.Where(c => c.time < dt).OrderBy(c => c.time).Take(count));SQL Server 应该：
db.Database.ExecuteSqlCommand($"DELETE FROM {nameof(db.dt_log)} WHERE {nameof(l.id)} IN (SELECT TOP {count} {nameof(l.id)} FROM {nameof(db.dt_log)} WHERE {nameof(l.time)} < '{dt.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}' ORDER BY {nameof(l.time)})");注意时间可能需要使用 convert 函数转化，给 time 字段添加索引。
MySQL 应该：
db.Database.ExecuteSqlCommand($"DELETE FROM {nameof(db.dt_log)} WHERE {nameof(l.time)} < '{dt.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}' ORDER BY {nameof(l.time)} LIMIT {count}");给 time 字段添加索引。
未完待续
无法向会话状态服务器发出会话状态请求。请确保 ASP.NET State Service (ASP.NET 状态服务)已启动，并且客户端端口与服务器端口相同。如果服务器位于远程计算机上，请检查 HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\aspnet_state\Parameters\AllowRemoteConnection 的值，确保服务器接受远程请求。如果服务器位于本地计算机上，并且上面提到的注册表值不存在或者设置为 0，则状态服务器连接字符串必须使用“localhost”或“127.0.0.1”作为服务器名称。
无法连接 StateService 的原因有很多种，我遇到的情况是：
VS 中使用 IISExpress 调试项目，系统没有安装 IIS，
ASP.NET 状态服务是开启状态，
没有对系统作任何修改，无缘无故无法连接。
修改注册表、配置防火墙无效（我没有用到远程连接），
执行 aspnet_regiis -i -enables 无效，
重装 .NET Framework 4.8 Developer Pack 无效，
差点就重装系统了。
最终的解决方法是：
在“启用或关闭 Windows 功能”中勾选安装：Internet Information Services -> 万维网服务 -> 应用程序开发功能 -> ASP.NET 4.8
重启系统。
前提：
若需获取用户 unionid，则小程序必须已绑定到微信开放平台。
小程序调用 wx.login()，将 code 发送到开发者服务器
开发者服务器请求微信接口 code2Session，获得 session_key、openid，有机会获得 unionid（参 UnionID 机制说明）。因此无需任何用户授权即可获取 openid
访问须要已获取用户信息的页面时，可通过小程序端使用 button + getUserInfo 的方式请求用户授权
访问须要已获取手机号码的页面时，可通过小程序端使用 button + getPhoneNumber 的方式请求用户授权
code2session、getUserInfo、getPhoneNumber 等接口返回数据存入数据库 dt_weapp_user
服务端的任何接口均返回口令状态包（含自定义会话口令等信息），小程序端应保存于 storage
请求 getUserInfo 后应判断 detail.errMsg 是否为 getUserInfo:ok，请求 getPhoneNumber 后应判断 detail.errMsg 是否为 getPhoneNumber:ok
授权窗口的弹出情况参此文
口令状态包是用来传递到客户端用来标识用户唯一凭证的，包含字段：会话口令（自定义用户凭证）、会话口令有效时间（秒）、是否已获取 unionid 或昵称（视业务需求）、是否已获取手机号码、uid（可选），以及其他用来标识业务身份字段。服务端可根据会话口令从数据库中获取该用户的所有已知信息。
一般情况下，当已获取手机号码时，uid 必有值，否则，uid 必为空。因此 uid 不是必须传递到客户端的。
通过 code2Session 获得的 session_key、以及 openid、unionid、手机号码等机密信息不允许包含在口令状态包中并缓存在客户端，客户端需要用到手机号码时单独调用接口获取。
若业务不要求以手机号码作为用户唯一标识，那么口令状态包中不需要包含是否已获取手机号码，仅 uid 即可。在客户端访问须要业务用户登录的页面时，也仅判断 uid 有值即可。
流程图：
为更好地适应 2017.7.19 发布的《小程序内用户帐号登录规范调整和优化建议》，开发者服务器提供的所有业务逻辑接口的返回值中都应包含口令状态包，约定有以下相关的返回值和处理动作（返回值按个人喜好来定）：
| 口令状态 | 接口返回 | ASP.NET Web API 语句 | 处理动作 |
| access_token 空或失效 | 401 状态码 | return Unauthorized(); | login() + code2Session，获取 openid，生成 access_token |
| access_token 有效，但未获取 uniond 或用户信息 | 401 状态码，http 头 WWW-Authenticate 中标注 getUserInfo | return Unauthorized(new AuthenticationHeaderValue("getUserInfo")); | getUserInfo() |
| access_token 有效，但未获取手机号码（即未找到业务用户） | 401 状态码，http 头 WWW-Authenticate 中标注 getPhoneNumber | return Unauthorized(new AuthenticationHeaderValue("getPhoneNumber")); | getPhoneNumber() |
WWW-Authenticate 有大小写的问题，千万别入坑，参：https://xoyozo.net/Blog/Details/header-www-authenticate
返回内容是根据业务逻辑在服务端决定的，客户端在处理每个接口返回值时对返回内容作相应的处理即可。