摘要：去中心化應(yīng)用程序的常見(jiàn)設(shè)計(jì)不僅依賴于以太坊區(qū)塊鏈，還依賴于層。每個(gè)用戶的所有登錄操作在以太坊區(qū)塊鏈上變得不可公開。用于驗(yàn)證用戶身份的機(jī)制與以太坊用于保證以太坊區(qū)塊鏈安全性的機(jī)制相同。以太坊，主要是針對(duì)工程師使用進(jìn)行區(qū)塊鏈以太坊開發(fā)的詳解。

去中心化應(yīng)用程序（DApp）的常見(jiàn)設(shè)計(jì)不僅依賴于以太坊區(qū)塊鏈，還依賴于API層。在這種情況下，DApp通過(guò)用戶的以太坊帳戶與智能合約進(jìn)行交互，并通過(guò)交換用戶憑據(jù)而發(fā)布的JWT token與API層進(jìn)行交互。

目標(biāo)是使用以太坊帳戶作為用戶憑據(jù)來(lái)請(qǐng)求JWT Token。

最簡(jiǎn)單的方法可能是請(qǐng)求用戶使用其他隨機(jī)生成的數(shù)據(jù)在以太坊上進(jìn)行交易，然后在發(fā)出JWT之前檢查交易和隨機(jī)數(shù)據(jù)。這種方法有幾個(gè)副作用：

1.用戶必須進(jìn)行交易并支付gas以進(jìn)行簡(jiǎn)單的身份驗(yàn)證。

2.用戶必須等待12-120秒（基于耗費(fèi)的gas）才能完成身份驗(yàn)證過(guò)程。

3.每個(gè)用戶的所有登錄操作在以太坊區(qū)塊鏈上變得不可公開。

這種方式不實(shí)用，并且有一些用戶體驗(yàn)限制，我們需要一種方法讓用戶證明他擁有與他想要用來(lái)登錄的帳戶相關(guān)的私鑰，而不是只（當(dāng)然）要求私鑰，而不管他是否進(jìn)行交易。

Metamask團(tuán)隊(duì)成員Dan Finlay的這篇文章向我啟發(fā)了本教程?；旧?，你的DApp可以提示用戶使用他的私鑰對(duì)短信進(jìn)行簽名。此簽名操作不會(huì)生成交易，并且它由Metamask附加組件透明地處理（順便說(shuō)一句，你的帳戶需要解鎖）。簽名后，帳戶，消息和簽名將發(fā)送到API Token endpoint。驗(yàn)證方法首先通過(guò)接受簽名和明文消息作為輸入的函數(shù)從簽名中推斷帳戶（也稱為公鑰）。如果計(jì)算的以太坊地址等于用戶提供的帳戶，則為該帳戶發(fā)出JWT Token。

請(qǐng)務(wù)必注意，整個(gè)身份驗(yàn)證流程不需要用戶名/密碼或OAuth外部服務(wù)。用于驗(yàn)證用戶身份的機(jī)制與以太坊用于保證以太坊區(qū)塊鏈安全性的機(jī)制相同。這要?dú)w功于Go ethereum（Geth）通過(guò)Metamask插件提供JSON RPC中的web3.personal.sign。

服務(wù)器端調(diào)用對(duì)應(yīng)的JSON RPC以從簽名中檢索帳戶：web3.personal.ecrecover。在本教程中，我們將構(gòu)建一個(gè)Asp.Net Core 2項(xiàng)目作為API層，并構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單的HTML/javascript客戶端作為DApp，以實(shí)際演示此身份驗(yàn)證過(guò)程。

1.從DApp用戶單擊登錄按鈕。這需要Metamask提供的web3對(duì)象。

2.Metamask要求用戶通過(guò)JSON RPC的web3.personal.sign簽署消息。

3.簽名將發(fā)送到API層，該層通過(guò)JSON RPC的web3.personal.ecrecover驗(yàn)證帳戶。

4.驗(yàn)證后，API層將發(fā)布JWT。

1.為Chrome或Firefox安裝Metamask插件。這個(gè)附加組件“將以太坊帶到你的瀏覽器上”。實(shí)際上，Metamask提供了一個(gè)web3對(duì)象，用于與你的DApp中的以太坊區(qū)塊鏈進(jìn)行交互，處理你的私鑰并在瀏覽器中管理交易。

2.可選的。運(yùn)行Geth節(jié)點(diǎn)。我將向你展示兩種從簽名中恢復(fù)以太坊帳戶的方法，其中一種方法需要你的API層針對(duì)Geth節(jié)點(diǎn)調(diào)用JSON RPC。注意：Infura現(xiàn)在還不行，因?yàn)樗鼈儾辉试S大多數(shù)web3.personal.*的JSON RPC接口。出于開發(fā)目的，運(yùn)行Geth節(jié)點(diǎn)非常簡(jiǎn)單。在生產(chǎn)環(huán)境中，出于安全考慮，運(yùn)行Geth節(jié)點(diǎn)并不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的任務(wù)。最好的方法是依靠AWS或Azure提供的區(qū)塊鏈即服務(wù)堆棧（BaaS）。

3.開發(fā)堆棧：Visual Studio 2017和節(jié)點(diǎn)包管理器（NPM）。

4.以太坊/Asp.Net核心/前端開發(fā)的基礎(chǔ)知識(shí)，JWT認(rèn)證流程的基礎(chǔ)知識(shí)。

打開Visual Studio 2017，創(chuàng)建EthereumJwtSolution并添加兩個(gè)Asp.Net Core 2 Web應(yīng)用程序項(xiàng)目：EthereumJwtApi和EthereumJwtClient。為兩個(gè)項(xiàng)目選擇空項(xiàng)目腳手架。

EthereumJwtClient只是一個(gè)HTML/Javascript客戶端。我們將在Asp.Net Core上構(gòu)建客戶端應(yīng)用程序，只是為了在IIS Express上輕松運(yùn)行它。

我們需要準(zhǔn)備EthereumJwtApi來(lái)創(chuàng)建和處理JWT token，以保護(hù)一些安全端點(diǎn)。任務(wù)很簡(jiǎn)單，因?yàn)锳sp.Net Core 2有一個(gè)內(nèi)置的JWT機(jī)制，可以插入我們的應(yīng)用程序。 打開Startup.cs并修改ConfigureServices方法：

services.AddAuthentication(JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme)
    .AddJwtBearer(options =>
    {
        options.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters
        {
            ValidateIssuer = true,
            ValidateAudience = true,
            ValidateLifetime = true,
            ValidateIssuerSigningKey = true,
            ValidIssuer = Configuration["Jwt:Issuer"],
            ValidAudience = Configuration["Jwt:Audience"],
            IssuerSigningKey = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes(Configuration["Jwt:Key"]))
        };
    });

    services.AddCors(options =>
    {
        options.AddPolicy("CorsPolicy",
            builder => builder.AllowAnyOrigin()
              .AllowAnyMethod()
              .AllowAnyHeader()
              .AllowCredentials()
        .Build());
    });

    services.AddMvc();

然后修改Configure方法：

if (env.IsDevelopment())
{
    app.UseDeveloperExceptionPage();
}

app.UseCors("CorsPolicy");

app.UseAuthentication();

app.UseMvc();

我們告訴我們的API應(yīng)用程序使用JWT身份驗(yàn)證服務(wù)。為了與我們的用戶合作，我們還需要配置Cors策略。我們?cè)?b>appsetting.json中定義設(shè)置JWT配置：

"Jwt": {
    "Key": "averysecretpassphrase", // A random and secure passhphrase
    "Issuer": "http://localhost:49443/", // This API base URI
    "Audience": "http://localhost:51149/" // The client base URI
  },

為測(cè)試目的創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的可能安全端點(diǎn)：

[Route("api/[controller]")]
public class ValuesController : Controller
{
    // GET api/values
    [HttpGet, Authorize]
    public IEnumerable Get()
    {
        return new string[] { "Secret 1", "Secret 2" };
    }
}

TokenController.cs將處理JWT請(qǐng)求和相關(guān)的token問(wèn)題：

[Route("api/[controller]")]
public class TokenController : Controller
{
    private IConfiguration _config;

    public TokenController(IConfiguration config)
    {
        _config = config;
    }

    [AllowAnonymous]
    [HttpPost]
    public async Task CreateToken([FromBody]LoginVM login)
    {
        var user = await Authenticate(login);

        if (user != null)
        {
            var tokenString = BuildToken(user);
            return Ok(new { token = tokenString });
        }

        return Unauthorized();
    }

    private string BuildToken(UserVM user)
    {
        var claims = new[] {
            new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Sub, user.Account),
            new Claim(JwtRegisteredClaimNames.GivenName, user.Name),
            new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Email, user.Email),
            new Claim(JwtRegisteredClaimNames.Jti, Guid.NewGuid().ToString())
        };

        var key = new SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes(_config["Jwt:Key"]));
        var creds = new SigningCredentials(key, SecurityAlgorithms.HmacSha256);

        var token = new JwtSecurityToken(_config["Jwt:Issuer"],
          _config["Jwt:Audience"],
          claims,
          expires: DateTime.Now.AddMinutes(30),
          signingCredentials: creds);

        return new JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(token);
    }

    private async Task Authenticate(LoginVM login)
    {
        // TODO: this method will authenticate the user recovering the Ethereum address from signature using the Geth RPC web3.personal.ecrecover API

        UserVM user = user = new UserVM { Account = login.Account, Name = string.Empty, Email = string.Empty };

        return user;
    }

    private async Task Authenticate2(LoginVM login)
    {
        // TODO: This method will authenticate the user recovering his Ethereum address through underlaying offline ecrecover method.
        
        UserVM user = user = new UserVM { Account = login.Account, Name = string.Empty, Email = string.Empty };

        return user;
    }

這是一個(gè)典型的JWT控制器，核心方法，Authenticate和Authenticate2尚未實(shí)現(xiàn)。一旦實(shí)現(xiàn)，他們將完成相同的工作：從簽名中恢復(fù)以太坊地址，并檢查它是否等于客戶端提供的以太坊地址。

LoginVM表示客戶端提供的用戶憑據(jù)，UserVM表示“服務(wù)器端”登錄用戶：

public class LoginVM
{
    public string Signer { get; set; } // Ethereum account that claim the signature
    public string Signature { get; set; } // The signature
    public string Message { get; set; } // The plain message
    public string Hash { get; set; } // The prefixed and sha3 hashed message 
}

public class UserVM
{
    public string Account { get; set; } // Unique account name (the Ethereum account)
    public string Name { get; set; } // The user name
    public string Email { get; set; } // The user Email
}

Authenticate方法將Signature和Message屬性作為ecRecover函數(shù)的輸入，Authenticate2方法將采用Signature和Hash屬性。我稍后會(huì)解釋其中的差異。

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原文在這里以太坊 區(qū)塊鏈 Asp.Net Core API