ASP.NET Core框架探索之Authentication的权限认证过程解析

今天我们来探索一下ASP.NET Core中关于权限认证，所谓权限认证，就是通过某些方式获取到用户的信息。

需要开启权限认证，我们首先需要在容器中注入认证服务，使用services.AddAuthentication。进入该方法的源码，最重要的其实就是AddAuthenticationCore方法，他向容器中注入了认证体系中很重要的对象：IAuthenticationService、IAuthenticationHandlerProvider、IAuthenticationSchemeProvider

public static IServiceCollection AddAuthenticationCore(this IServiceCollection services)
        {
            if (services == null)
            {
                throw new ArgumentNullException(nameof(services));
            }

            services.TryAddScoped<IAuthenticationService, AuthenticationService>();
            services.TryAddSingleton<IClaimsTransformation, NoopClaimsTransformation>(); // Can be replaced with scoped ones that use DbContext
            services.TryAddScoped<IAuthenticationHandlerProvider, AuthenticationHandlerProvider>();
            services.TryAddSingleton<IAuthenticationSchemeProvider, AuthenticationSchemeProvider>();
            return services;
        }

然后还需要在Configure管道处理中加上需要权限认证app.UseAuthentication()，该方法会向处理管道中添加名为AuthenticationMiddleware的中间件，具体一个请求到来时，框架是如何进行权限认证的处理逻辑都在这里。

下面我们就大致讨论一下AuthenticationMiddleware中间件中对于权限认证过程的细节：

1、请求进入认证环节，首先会进入IAuthenticationSchemeProvider对象拿到AuthenticationOptions对象中的IList<AuthenticationSchemeBuilder>集合，所有注册到认证体系中的认证方案都会在该集合中拿到。

2、通过循环集合，调用AuthenticationSchemeBuilder对象的Builder方法去获得所有的认证方案AuthenticationScheme，将得到的AuthenticationScheme以AuthenticationScheme.Name作为key保存到AuthenticationSchemeProvider对象的字典集合IDictionary<string, AuthenticationScheme>中，这样AuthenticationSchemeProvider就拥有了返回AuthenticationScheme的能力，通过传入认证方案名称，即可得到方案对象。

3、拿到了AuthenticationScheme对象，其认证处理类型即可在HandlerType属性中得到，然后在IAuthenticationHandlerProvider的实例对象中根据HandlerType创建一个认证处理对象IAuthenticationHandler，最后调用该对象的AuthenticateAsync方法就是完成具体的认证处理逻辑。需要注意的是这里的IAuthenticationHandler对象会根据每个AuthenticationScheme具备的认证处理逻辑而来，所以得到的AuthenticationScheme不同，认证处理的逻辑就不同。

下图是我针对认证流程画的一个的大致过程：

 以上就是用户认证体系中大致认证逻辑，当然通过以上的描述还会存在以下疑点：

1、进入认证环节后，AuthenticationSchemeProvider可能会拥有很多个AuthenticationScheme，需要通过传入某个认证方案名称来拿到具体的AuthenticationScheme，那么这个传入的动作是在哪里呢？

2、AuthenticationSchemeProvider对象在实例化的时候从AuthenticationOptions对象中获取IList<AuthenticationSchemeBuilder>集合进行循环Builder得到AuthenticationScheme，那AuthenticationOptions中该集合的数据是在什么时候添加进去的呢？

3、如何在认证体系中添加需要的AuthenticationScheme呢？

以Cookie为例，我们会在向容器添加认证服务的时候就会指定默认的认证方案名称：service.AddAuthentication(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme)，方法返回AuthenticationBuilder，但此刻还只是组建了认证服务的框架，还需要向这个框架中添加处理认证的方案，所以会通过AuthenticationBuilder.AddCookie将Cooike的认证方案添加进来，当然我们可以添加很多个方案，比如使用JWT进行认证，但实际认证过程还是根据传递的默认方案的名称进行的。