Есть ли какой-нибудь пример веб-токена JSON (JWT) на C #?

Я чувствую, что принимаю здесь сумасшедшие таблетки. Обычно в сети всегда есть миллион библиотек и образцов для любой конкретной задачи. Я пытаюсь реализовать аутентификацию с помощью «учетной записи службы» Google с помощью веб-токенов JSON (JWT), как описано здесь .

Однако есть только клиентские библиотеки на PHP, Python и Java. Даже поиск примеров JWT вне аутентификации Google, в концепции JWT есть только сверчки и черновики. Неужели это такая новая и, возможно, проприетарная система Google?

Пример java, наиболее близкий к интерпретации, выглядит довольно интенсивно и устрашающе. В C # должно быть что-то, с чего я мог бы хотя бы начать. Любая помощь с этим была бы замечательной!

Спасибо всем. Я нашел базовую реализацию Json Web Token и расширил ее с помощью Google. Я до сих пор не доработал это полностью, но там 97%. Этот проект потерял обороты, так что, надеюсь, это поможет кому-то другому получить хорошую фору:

Примечание. Изменения, которые я внес в базовую реализацию (не помню, где я ее нашел):

1. Изменен HS256 -> RS256.
2. Поменяли местами JWT и порядок алгоритмов в заголовке. Не уверен, кто ошибся, Google или спецификация, но Google принимает это так, как указано ниже, в соответствии с их документами.

public enum JwtHashAlgorithm
{
    RS256,
    HS384,
    HS512
}

public class JsonWebToken
{
    private static Dictionary<JwtHashAlgorithm, Func<byte[], byte[], byte[]>> HashAlgorithms;

    static JsonWebToken()
    {
        HashAlgorithms = new Dictionary<JwtHashAlgorithm, Func<byte[], byte[], byte[]>>
            {
                { JwtHashAlgorithm.RS256, (key, value) => { using (var sha = new HMACSHA256(key)) { return sha.ComputeHash(value); } } },
                { JwtHashAlgorithm.HS384, (key, value) => { using (var sha = new HMACSHA384(key)) { return sha.ComputeHash(value); } } },
                { JwtHashAlgorithm.HS512, (key, value) => { using (var sha = new HMACSHA512(key)) { return sha.ComputeHash(value); } } }
            };
    }

    public static string Encode(object payload, string key, JwtHashAlgorithm algorithm)
    {
        return Encode(payload, Encoding.UTF8.GetBytes(key), algorithm);
    }

    public static string Encode(object payload, byte[] keyBytes, JwtHashAlgorithm algorithm)
    {
        var segments = new List<string>();
        var header = new { alg = algorithm.ToString(), typ = "JWT" };

        byte[] headerBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(JsonConvert.SerializeObject(header, Formatting.None));
        byte[] payloadBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(JsonConvert.SerializeObject(payload, Formatting.None));
        //byte[] payloadBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(@"{"iss":"761326798069-r5mljlln1rd4lrbhg75efgigp36m78j5@developer.gserviceaccount.com","scope":"https://www.googleapis.com/auth/prediction","aud":"https://accounts.google.com/o/oauth2/token","exp":1328554385,"iat":1328550785}");

        segments.Add(Base64UrlEncode(headerBytes));
        segments.Add(Base64UrlEncode(payloadBytes));

        var stringToSign = string.Join(".", segments.ToArray());

        var bytesToSign = Encoding.UTF8.GetBytes(stringToSign);

        byte[] signature = HashAlgorithms[algorithm](keyBytes, bytesToSign);
        segments.Add(Base64UrlEncode(signature));

        return string.Join(".", segments.ToArray());
    }

    public static string Decode(string token, string key)
    {
        return Decode(token, key, true);
    }

    public static string Decode(string token, string key, bool verify)
    {
        var parts = token.Split('.');
        var header = parts[0];
        var payload = parts[1];
        byte[] crypto = Base64UrlDecode(parts[2]);

        var headerJson = Encoding.UTF8.GetString(Base64UrlDecode(header));
        var headerData = JObject.Parse(headerJson);
        var payloadJson = Encoding.UTF8.GetString(Base64UrlDecode(payload));
        var payloadData = JObject.Parse(payloadJson);

        if (verify)
        {
            var bytesToSign = Encoding.UTF8.GetBytes(string.Concat(header, ".", payload));
            var keyBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(key);
            var algorithm = (string)headerData["alg"];

            var signature = HashAlgorithms[GetHashAlgorithm(algorithm)](keyBytes, bytesToSign);
            var decodedCrypto = Convert.ToBase64String(crypto);
            var decodedSignature = Convert.ToBase64String(signature);

            if (decodedCrypto != decodedSignature)
            {
                throw new ApplicationException(string.Format("Invalid signature. Expected {0} got {1}", decodedCrypto, decodedSignature));
            }
        }

        return payloadData.ToString();
    }

    private static JwtHashAlgorithm GetHashAlgorithm(string algorithm)
    {
        switch (algorithm)
        {
            case "RS256": return JwtHashAlgorithm.RS256;
            case "HS384": return JwtHashAlgorithm.HS384;
            case "HS512": return JwtHashAlgorithm.HS512;
            default: throw new InvalidOperationException("Algorithm not supported.");
        }
    }

    // from JWT spec
    private static string Base64UrlEncode(byte[] input)
    {
        var output = Convert.ToBase64String(input);
        output = output.Split('=')[0]; // Remove any trailing '='s
        output = output.Replace('+', '-'); // 62nd char of encoding
        output = output.Replace('/', '_'); // 63rd char of encoding
        return output;
    }

    // from JWT spec
    private static byte[] Base64UrlDecode(string input)
    {
        var output = input;
        output = output.Replace('-', '+'); // 62nd char of encoding
        output = output.Replace('_', '/'); // 63rd char of encoding
        switch (output.Length % 4) // Pad with trailing '='s
        {
            case 0: break; // No pad chars in this case
            case 2: output += "=="; break; // Two pad chars
            case 3: output += "="; break; // One pad char
            default: throw new System.Exception("Illegal base64url string!");
        }
        var converted = Convert.FromBase64String(output); // Standard base64 decoder
        return converted;
    }
}

А затем мой класс JWT для Google:

public class GoogleJsonWebToken
{
    public static string Encode(string email, string certificateFilePath)
    {
        var utc0 = new DateTime(1970,1,1,0,0,0,0, DateTimeKind.Utc);
        var issueTime = DateTime.Now;

        var iat = (int)issueTime.Subtract(utc0).TotalSeconds;
        var exp = (int)issueTime.AddMinutes(55).Subtract(utc0).TotalSeconds; // Expiration time is up to 1 hour, but lets play on safe side

        var payload = new
        {
            iss = email,
            scope = "https://www.googleapis.com/auth/gan.readonly",
            aud = "https://accounts.google.com/o/oauth2/token",
            exp = exp,
            iat = iat
        };

        var certificate = new X509Certificate2(certificateFilePath, "notasecret");

        var privateKey = certificate.Export(X509ContentType.Cert);

        return JsonWebToken.Encode(payload, privateKey, JwtHashAlgorithm.RS256);
    }
}

После того, как после первоначального вопроса прошли все эти месяцы, стоит отметить, что Microsoft разработала собственное решение. См. Http://blogs.msdn.com/b/vbertocci/archive/2012/11/20/introduction-the-developer-preview-of-the-json-web-token-handler-for-the-microsoft-net -framework-4-5.aspx для подробностей.

Я никогда не использовал его, но на NuGet есть реализация JWT.

Пакет: https://nuget.org/packages/JWT

Источник: https://github.com/johnsheehan/jwt

Совместимость с .NET 4.0: https://www.nuget.org/packages/jose-jwt/

Вы также можете перейти сюда: https://jwt.io/ и нажать «библиотеки».

Вот рабочий пример:

http://zavitax.wordpress.com/2012/12/17/logging-in-with-google-service-account-in-c-jwt/

Собирать разбросанные по сети осколки пришлось довольно долго, документы довольно неполные ...

Это моя реализация (Google) JWT Validation в .NET. Он основан на других реализациях в gists на Stack Overflow и GitHub.

using Microsoft.IdentityModel.Tokens;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IdentityModel.Tokens.Jwt;
using System.Linq;
using System.Net.Http;
using System.Security.Claims;
using System.Security.Cryptography.X509Certificates;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace QuapiNet.Service
{
    public class JwtTokenValidation
    {
        public async Task<Dictionary<string, X509Certificate2>> FetchGoogleCertificates()
        {
            using (var http = new HttpClient())
            {
                var response = await http.GetAsync("https://www.googleapis.com/oauth2/v1/certs");

                var dictionary = await response.Content.ReadAsAsync<Dictionary<string, string>>();
                return dictionary.ToDictionary(x => x.Key, x => new X509Certificate2(Encoding.UTF8.GetBytes(x.Value)));
            }
        }

        private string CLIENT_ID = "xxx.apps.googleusercontent.com";

        public async Task<ClaimsPrincipal> ValidateToken(string idToken)
        {
            var certificates = await this.FetchGoogleCertificates();

            TokenValidationParameters tvp = new TokenValidationParameters()
            {
                ValidateActor = false, // check the profile ID

                ValidateAudience = true, // check the client ID
                ValidAudience = CLIENT_ID,

                ValidateIssuer = true, // check token came from Google
                ValidIssuers = new List<string> { "accounts.google.com", "https://accounts.google.com" },

                ValidateIssuerSigningKey = true,
                RequireSignedTokens = true,
                IssuerSigningKeys = certificates.Values.Select(x => new X509SecurityKey(x)),
                IssuerSigningKeyResolver = (token, securityToken, kid, validationParameters) =>
                {
                    return certificates
                    .Where(x => x.Key.ToUpper() == kid.ToUpper())
                    .Select(x => new X509SecurityKey(x.Value));
                },
                ValidateLifetime = true,
                RequireExpirationTime = true,
                ClockSkew = TimeSpan.FromHours(13)
            };

            JwtSecurityTokenHandler jsth = new JwtSecurityTokenHandler();
            SecurityToken validatedToken;
            ClaimsPrincipal cp = jsth.ValidateToken(idToken, tvp, out validatedToken);

            return cp;
        }
    }
}

Обратите внимание, что для его использования вам необходимо добавить ссылку на пакет NuGet System.Net.Http.Formatting.Extension. Без этого компилятор не распознает ReadAsAsync<>метод.

Взгляните на клиентскую библиотеку Google для .NET .

Лучше использовать стандартные и известные библиотеки, а не писать код с нуля.

1. JWT для кодирования и декодирования токенов JWT
2. Надувной замок поддерживает шифрование и дешифрование, особенно RS256 получить его здесь

Используя эти библиотеки, вы можете сгенерировать токен JWT и подписать его с помощью RS256, как показано ниже.

    public string GenerateJWTToken(string rsaPrivateKey)
    {
        var rsaParams = GetRsaParameters(rsaPrivateKey);
        var encoder = GetRS256JWTEncoder(rsaParams);

        // create the payload according to the Google's doc
        var payload = new Dictionary<string, object>
        {
            { "iss", ""},
            { "sub", "" },
            // and other key-values according to the doc
        };

        // add headers. 'alg' and 'typ' key-values are added automatically.
        var header = new Dictionary<string, object>
        {
            { "kid", "{your_private_key_id}" },
        };

        var token = encoder.Encode(header,payload, new byte[0]);

        return token;
    }

    private static IJwtEncoder GetRS256JWTEncoder(RSAParameters rsaParams)
    {
        var csp = new RSACryptoServiceProvider();
        csp.ImportParameters(rsaParams);

        var algorithm = new RS256Algorithm(csp, csp);
        var serializer = new JsonNetSerializer();
        var urlEncoder = new JwtBase64UrlEncoder();
        var encoder = new JwtEncoder(algorithm, serializer, urlEncoder);

        return encoder;
    }

    private static RSAParameters GetRsaParameters(string rsaPrivateKey)
    {
        var byteArray = Encoding.ASCII.GetBytes(rsaPrivateKey);
        using (var ms = new MemoryStream(byteArray))
        {
            using (var sr = new StreamReader(ms))
            {
                // use Bouncy Castle to convert the private key to RSA parameters
                var pemReader = new PemReader(sr);
                var keyPair = pemReader.ReadObject() as AsymmetricCipherKeyPair;
                return DotNetUtilities.ToRSAParameters(keyPair.Private as RsaPrivateCrtKeyParameters);
            }
        }
    }

ps: закрытый ключ RSA должен иметь следующий формат:

----- BEGIN RSA PRIVATE KEY ----- {значение в формате base64} ----- END RSA PRIVATE KEY -----

Вот еще один рабочий пример только для REST для учетных записей служб Google, которые получают доступ к пользователям и группам G Suite , аутентифицируясь через JWT . Это стало возможным только благодаря отражению библиотек Google, поскольку документация Google по этим API ужасна . Любому, кто привык писать код в технологиях MS, будет сложно понять, как все работает вместе в сервисах Google.

$iss = "<name>@<serviceaccount>.iam.gserviceaccount.com"; # The email address of the service account.
$sub = "impersonate.user@mydomain.com"; # The user to impersonate (required).
$scope = "https://www.googleapis.com/auth/admin.directory.user.readonly https://www.googleapis.com/auth/admin.directory.group.readonly";
$certPath = "D:\temp\mycertificate.p12";
$grantType = "urn:ietf:params:oauth:grant-type:jwt-bearer";

# Auxiliary functions
function UrlSafeEncode([String] $Data) {
    return $Data.Replace("=", [String]::Empty).Replace("+", "-").Replace("/", "_");
}

function UrlSafeBase64Encode ([String] $Data) {
    return (UrlSafeEncode -Data ([Convert]::ToBase64String([System.Text.Encoding]::UTF8.GetBytes($Data))));
}

function KeyFromCertificate([System.Security.Cryptography.X509Certificates.X509Certificate2] $Certificate) {
    $privateKeyBlob = $Certificate.PrivateKey.ExportCspBlob($true);
    $key = New-Object System.Security.Cryptography.RSACryptoServiceProvider;
    $key.ImportCspBlob($privateKeyBlob);
    return $key;
}

function CreateSignature ([Byte[]] $Data, [System.Security.Cryptography.X509Certificates.X509Certificate2] $Certificate) {
    $sha256 = [System.Security.Cryptography.SHA256]::Create();
    $key = (KeyFromCertificate $Certificate);
    $assertionHash = $sha256.ComputeHash($Data);
    $sig = [Convert]::ToBase64String($key.SignHash($assertionHash, "2.16.840.1.101.3.4.2.1"));
    $sha256.Dispose();
    return $sig;
}

function CreateAssertionFromPayload ([String] $Payload, [System.Security.Cryptography.X509Certificates.X509Certificate2] $Certificate) {
    $header = @"
{"alg":"RS256","typ":"JWT"}
"@;
    $assertion = New-Object System.Text.StringBuilder;

    $assertion.Append((UrlSafeBase64Encode $header)).Append(".").Append((UrlSafeBase64Encode $Payload)) | Out-Null;
    $signature = (CreateSignature -Data ([System.Text.Encoding]::ASCII.GetBytes($assertion.ToString())) -Certificate $Certificate);
    $assertion.Append(".").Append((UrlSafeEncode $signature)) | Out-Null;
    return $assertion.ToString();
}

$baseDateTime = New-Object DateTime(1970, 1, 1, 0, 0, 0, [DateTimeKind]::Utc);
$timeInSeconds = [Math]::Truncate([DateTime]::UtcNow.Subtract($baseDateTime).TotalSeconds);

$jwtClaimSet = @"
{"scope":"$scope","email_verified":false,"iss":"$iss","sub":"$sub","aud":"https://oauth2.googleapis.com/token","exp":$($timeInSeconds + 3600),"iat":$timeInSeconds}
"@;


$cert = New-Object System.Security.Cryptography.X509Certificates.X509Certificate2($certPath, "notasecret", [System.Security.Cryptography.X509Certificates.X509KeyStorageFlags]::Exportable);
$jwt = CreateAssertionFromPayload -Payload $jwtClaimSet -Certificate $cert;


# Retrieve the authorization token.
$authRes = Invoke-WebRequest -Uri "https://oauth2.googleapis.com/token" -Method Post -ContentType "application/x-www-form-urlencoded" -UseBasicParsing -Body @"
assertion=$jwt&grant_type=$([Uri]::EscapeDataString($grantType))
"@;
$authInfo = ConvertFrom-Json -InputObject $authRes.Content;

$resUsers = Invoke-WebRequest -Uri "https://www.googleapis.com/admin/directory/v1/users?domain=<required_domain_name_dont_trust_google_documentation_on_this>" -Method Get -Headers @{
    "Authorization" = "$($authInfo.token_type) $($authInfo.access_token)"
}

$users = ConvertFrom-Json -InputObject $resUsers.Content;

$users.users | ft primaryEmail, isAdmin, suspended;

Вот список классов и функций:

open System
open System.Collections.Generic
open System.Linq
open System.Threading.Tasks
open Microsoft.AspNetCore.Mvc
open Microsoft.Extensions.Logging
open Microsoft.AspNetCore.Authorization
open Microsoft.AspNetCore.Authentication
open Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer
open Microsoft.IdentityModel.Tokens
open System.IdentityModel.Tokens
open System.IdentityModel.Tokens.Jwt
open Microsoft.IdentityModel.JsonWebTokens
open System.Text
open Newtonsoft.Json
open System.Security.Claims
    let theKey = "VerySecretKeyVerySecretKeyVerySecretKey"
    let securityKey = SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes(theKey))
    let credentials = SigningCredentials(securityKey, SecurityAlgorithms.RsaSsaPssSha256)
    let expires = DateTime.UtcNow.AddMinutes(123.0) |> Nullable
    let token = JwtSecurityToken(
                    "lahoda-pro-issuer", 
                    "lahoda-pro-audience",
                    claims = null,
                    expires =  expires,
                    signingCredentials = credentials
        )

    let tokenString = JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(token)