前言

　　本來使用Forms Authentication進行使用者驗證的方式是最常見的，但系統地闡明其方法的文章並不多見，網上更多的文章都是介紹其中某一部分的使用方法或實現原理，而更多的朋友則發文詢問如何從頭到尾完整第實現使用者的註冊、登入。因此，Anders Liu在這一系列文章中計劃通過一個實際的例子，介紹如何基於Forms Authentication實現：

l  使用者註冊（包括密碼的加密儲存）

l  使用者登入（包括密碼的驗證、設定安全Cookie）

l  使用者實體替換（使用自己的型別作為HttpContext.User的型別）

　　有關Forms Authentication的原理等內容不屬於本文的討論範疇，大家可以通過在Google等搜尋引擎中輸入“Forms Authentication”、“Forms身份驗證”、“窗體身份驗證”等關鍵詞來檢視更多資源。本文僅從實用的角度介紹如何使用這一技術。

不使用Membership

　　本文介紹的實現方式不依賴ASP.NET 2.0提供的Membership功能。這主要是因為，如果使用Membership，就必須用aspnet_regsql.exe實用工具配置資料庫，否則就得自己寫自定義的MembershipProvider。

　　如果用aspnet_regsql.exe配置資料庫，就會導致資料庫中出現很多我們實際並不需要的表或欄位。此外更重要的是，預設的SqlMembershipProvider給很多資料表添加了ApplicationID列，其初衷可能是希望可以將多個應用程式的使用者全部放在一個庫裡，但又能彼此隔離。但實際情況是，每個應用程式都在其自身的資料庫中儲存使用者資料。因此，引入這個ApplicationID無端地在每次查詢使用者時增加了額外的條件。

　　另一方面，如果考慮自己實現一個MembershipProvider，因為工作量巨大，有點得不償失。

　　但是，如果不使用Membership，也就無法享受ASP.NET 2.0中新增的Login等控制元件的便利了。

與Forms Authentication相關的配置

　　在web.config檔案中，<system.web>/<authentication>配置節用於對驗證進行配置。為<authentication>節點提供mode="Forms"屬性可以啟用Forms Authentication。一個典型的<authentication>配置節如下所示：

<authentication mode="Forms">

     <forms

         name=".ASPXAUTH"

         loginUrl="login.aspx"

         defaultUrl="default.aspx"

         protection="All"

         timeout="30"

         path="/"

         requireSSL="false"

         slidingExpiration="false"

         enableCrossAppRedirects="false"

         cookieless="UseDeviceProfile"

         domain=""

     />

</authentication>

　　以上程式碼使用的均是預設設定，換言之，如果你的哪項配置屬性與上述程式碼一致，則可以省略該屬性例如<forms name="MyAppAuth" />。下面依次介紹一下各種屬性：

l  name——Cookie的名字。Forms Authentication可能會在驗證後將使用者憑證放在Cookie中，name屬性決定了該Cookie的名字。通過FormsAuthentication.FormsCookieName屬性可以得到該配置值（稍後介紹FromsAuthentication類）。

l  loginUrl——登入頁的URL。通過FormsAuthentication.LoginUrl屬性可以得到該配置值。當呼叫FormsAuthentication.RedirectToLoginPage()方法時，客戶端請求將被重定向到該屬性所指定的頁面。loginUrl的預設值為“login.aspx”，這表明即便不提供該屬性值，ASP.NET也會嘗試到站點根目錄下尋找名為login.aspx的頁面。

l  defaultUrl——預設頁的URL。通過FormsAuthentication.DefaultUrl屬性得到該配置值。

l  protection——Cookie的保護模式，可取值包括All（同時進行加密和資料驗證）、Encryption（僅加密）、Validation（僅進行資料驗證）和None。為了安全，該屬性通常從不設定為None。

l  timeout——Cookie的過期時間。

l  path——Cookie的路徑。可以通過FormsAuthentication.FormsCookiePath屬性得到該配置值。

l  requireSSL——在進行Forms Authentication時，與伺服器互動是否要求使用SSL。可以通過FormsAuthentication.RequireSSL屬性得到該配置值。

l  slidingExpiration——是否啟用“彈性過期時間”，如果該屬性設定為false，從首次驗證之後過timeout時間後Cookie即過期；如果該屬性為true，則從上次請求該開始過timeout時間才過期，這意味著，在首次驗證後，如果保證每timeout時間內至少傳送一個請求，則Cookie將永遠不會過期。通過FormsAuthentication.SlidingExpiration屬性可以得到該配置值。

l  enableCrossAppRedirects——是否可以將以進行了身份驗證的使用者重定向到其他應用程式中。通過FormsAuthentication.EnableCrossAppRedirects屬性可以得到該配置值。為了安全考慮，通常總是將該屬性設定為false。

l  cookieless——定義是否使用Cookie以及Cookie的行為。Forms Authentication可以採用兩種方式在會話中儲存使用者憑據資訊，一種是使用Cookie，即將使用者憑據記錄到Cookie中，每次傳送請求時瀏覽器都會將該Cookie提供給伺服器。另一種方式是使用URI，即將使用者憑據當作URL中額外的查詢字串傳遞給伺服器。該屬性有四種取值——UseCookies（無論何時都使用Cookie）、UseUri（從不使用Cookie，僅使用URI）、AutoDetect（檢測裝置和瀏覽器，只有當裝置支援Cookie並且在瀏覽器中啟用了Cookie時才使用Cookie）和UseDeviceProfile（只檢測裝置，只要裝置支援Cookie不管瀏覽器是否支援，都是用Cookie）。通過FormsAuthentication.CookieMode屬性可以得到該配置值。通過FormsAuthentication.CookiesSupported屬性可以得到對於當前請求是否使用Cookie傳遞使用者憑證。

l  domain——Cookie的域。通過FormsAuthentication.CookieDomain屬性可以得到該配置值。

　　以上針對<system.web>/<authentication>/<forms>節點的介紹非常簡略，基本上是Anders Liu個人對於文件進行的額外說明。有關<forms>節點的更多說明，請參見MSDN文件（http://msdn2.microsoft.com/zh-cn/library/1d3t3c61(VS.85).aspx）。

FormsAuthentication類

　　FormsAuthentication類用於輔助我們完成窗體驗證，並進一步完成使用者登入等功能。該類位於system.web.dll程式集的System.Web.Security名稱空間中。通常在Web站點專案中可以直接使用這個類，如果是在類庫專案中使用這個類，請確保引用了system.web.dll。

　　前一節已經介紹了FormsAuthentication類的所有屬性。這一節將介紹該類少數幾個常用的方法。

　　RedirectToLoginPage方法用於從任何頁面重定向到登入頁，該方法有兩種過載方式：

public static void RedirectToLoginPage ()

public static void RedirectToLoginPage (string extraQueryString)

　　兩種方式均會使瀏覽器重定向到登入頁（登入頁的URL由<forms>節點的loginUrl屬性指出）。第二種過載方式還能夠提供額外的查詢字串。

　　RedirectToLoginPage通常在任何非登入頁的頁面中呼叫。該方法除了進行重定向之外，還會向URL中附加一個ReturnUrl引數，該引數即為呼叫該方法時所在的頁面的URL地址。這是為了方便登入後能夠自動回到登入前所在的頁面。

　　RedirectFromLoginPage方法用於從登入頁跳轉回登入前頁面。這個“登入前”頁面即由訪問登入頁時提供的ReturnUrl引數指定。如果沒有提供ReturnUrl引數（例如，不是使用RedirectToLoginPage方法而是用其他手段重定向到或直接訪問登入頁時），則該方法會自動跳轉到由<forms>節點的defaultUrl屬性所指定的預設頁。

　　此外，如果<forms>節點的enableCrossAppRedirects屬性被設定為false，ReturnUrl引數所指定的路徑必須是當前Web應用程式中的路徑，否則（如提供其他站點下的路徑）也將返回到預設頁。

　　RedirectFromLoginPage方法有兩種過載形式：

public static void RedirectFromLoginPage (string userName, bool createPersistentCookie)

public static void RedirectFromLoginPage (string userName, bool createPersistentCookie, string strCookiePath)

　　userName引數表示使用者的標識（如使用者名稱、使用者ID等）；createPersistentCookie引數表示是否“記住我”；strCookiePath引數表示Cookie路徑。

　　RedirectFromLoginPage方法除了完成重定向之外，還會將經過加密（是否加密取決於<forms>節點的protection屬性）的使用者憑據存放到Cookie或Uri中。在後續訪問中，只要Cookie沒有過期，則將可以通過HttpContext.User.Identity.Name屬性得到這裡傳入的userName屬性。

　　此外，FormsAuthentication還有一個SignOut方法，用於完成使用者登出。其原理是從Cookie或Uri中移除使用者憑據。

　　好了，至此所需要掌握的基礎知識就齊備了，接下來我們將實現使用者註冊、登入等功能:

ASP.NET MVC 建立 ASP.NET 基礎之上，很多 ASP.NET 的特性（如窗體身份驗證、成員資格）在 MVC 中可以直接使用。本文旨在提供可參考的程式碼，不會涉及這方面太多理論的知識。

本文僅使用 ASP.NET 的窗體身份驗證，不會使用它的 成員資格（Membership） 和 角色管理 （RoleManager），原因有二：一是不靈活，二是和 MVC 關係不太。

一、示例專案

User.cs 是模型檔案，其中包含了 User 類：

public class User
{
    public int ID { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public string Password { get; set; }
    public string[] Roles { get; set;  }
}

UserRepository 為資料存取類，為了演示方便，並沒有連線資料庫，而是使用一個數組來作為資料來源：

public class UserRepository
{
    private static User[] usersForTest = new[]{
        new User{ ID = 1, Name = "bob", Password = "bob", Roles = new []{"employee"}},
        new User{ ID = 2, Name = "tom", Password = "tom", Roles = new []{"manager"}},
        new User{ ID = 3, Name = "admin", Password = "admin", Roles = new[]{"admin"}},
    };

    public bool ValidateUser(string userName, string password)
    {
        return usersForTest
            .Any(u => u.Name == userName && u.Password == password);
    }

    public string[] GetRoles(string userName)
    {
        return usersForTest
            .Where(u => u.Name == userName)
            .Select(u => u.Roles)
            .FirstOrDefault();
    }

    public User GetByNameAndPassword(string name, string password)
    {
        return usersForTest
            .FirstOrDefault(u => u.Name == name && u.Password == password);
    }
}

二、使用者登入及身份驗證

方式一

修改 AccountController：原有 AccountController 為了實現控制反轉，對窗體身份驗證進行了抽象。為了演示方便，我去除了這部分（以及註冊及修改密碼部分）：

public class AccountController : Controller
{
    private UserRepository repository = new UserRepository();
    
    public ActionResult LogOn()
    {
        return View();
    }

    [HttpPost]
    public ActionResult LogOn(LogOnModel model, string returnUrl)
    {
        if (ModelState.IsValid)
        {
            if (repository.ValidateUser(model.UserName, model.Password))
            {
                FormsAuthentication.SetAuthCookie(model.UserName, model.RememberMe);
                if (!String.IsNullOrEmpty(returnUrl)) return Redirect(returnUrl);
                else return RedirectToAction("Index", "Home");
            }
            else
                ModelState.AddModelError("", "使用者名稱或密碼不正確！");
        }
        return View(model);
    }

    public ActionResult LogOff()
    {
        FormsAuthentication.SignOut();
        return RedirectToAction("Index", "Home");
    }
}

修改 Global.asax：

public class MvcApplication : System.Web.HttpApplication
{
    public MvcApplication()
    {
        AuthorizeRequest += new EventHandler(MvcApplication_AuthorizeRequest);
    }

    void MvcApplication_AuthorizeRequest(object sender, EventArgs e)
    {
        IIdentity id = Context.User.Identity;
        if (id.IsAuthenticated)
        {
            var roles = new UserRepository().GetRoles(id.Name);
            Context.User = new GenericPrincipal(id, roles);
        }
    }
    //...
}

給 MvcApplication 增加建構函式，在其中增加 AuthorizeRequest 事件的處理函式。

方式二

此方式將使用者的角色儲存至使用者 Cookie，使用到了 FormsAuthenticationTicket。

修改 AccountController：

public class AccountController : Controller
{
    private UserRepository repository = new UserRepository();
    
    public ActionResult LogOn()
    {
        return View();
    }

    [HttpPost]
    public ActionResult LogOn(LogOnModel model, string returnUrl)
    {
        if (ModelState.IsValid)
        {
            User user = repository.GetByNameAndPassword(model.UserName, model.Password);
            if (user != null)
            {
                FormsAuthenticationTicket ticket = new FormsAuthenticationTicket(
                    1,
                    user.Name,
                    DateTime.Now,
                    DateTime.Now.Add(FormsAuthentication.Timeout),
                    model.RememberMe,
                    user.Roles.Aggregate((i,j)=>i+","+j)
                    );                    
                HttpCookie cookie = new HttpCookie(
                    FormsAuthentication.FormsCookieName,
                    FormsAuthentication.Encrypt(ticket));
                Response.Cookies.Add(cookie);

                if (!String.IsNullOrEmpty(returnUrl)) return Redirect(returnUrl);
                else return RedirectToAction("Index", "Home");
            }
            else
                ModelState.AddModelError("", "使用者名稱或密碼不正確！");
        }
        return View(model);
    }

    public ActionResult LogOff()
    {
        FormsAuthentication.SignOut();
        return RedirectToAction("Index", "Home");
    }
}

修改 Global.asax：

public class MvcApplication : System.Web.HttpApplication
{
    public MvcApplication()
    {
        AuthorizeRequest += new EventHandler(MvcApplication_AuthorizeRequest);
    }

    void MvcApplication_AuthorizeRequest(object sender, EventArgs e)
    {
        var id = Context.User.Identity as FormsIdentity;
        if (id != null && id.IsAuthenticated)
        {
            var roles = id.Ticket.UserData.Split(',');
            Context.User = new GenericPrincipal(id, roles);
        }
    }
    //...
}

三、角色許可權

使用任一種方式後，我們就可以在 Controller 中使用 AuthorizeAttribute 實現基於角色的許可權管理了：

[Authorize(Roles = "employee,manager")]
public ActionResult Index1()
{
    return View();
}
[Authorize(Roles = "manager")]
public ActionResult Index2()
{
    return View();
}
[Authorize(Users="admin", Roles = "admin")]
public ActionResult Index3()
{
    return View();
}

四、簡要說明

MVC 使用 HttpContext.User 屬性進行來進行實現身份驗證及角色管理，同樣 AuthorizeAttribute 也根據 HttpContext.User 進行角色許可權驗證。

因些不要在使用者登入後，將相關使用者資訊儲存在 Session 中（網上經常看到這種做法），將使用者儲存在 Session 中是一種非常不好的做法。

也不要在 Action 中進行角色許可權判斷，應該使用 AuthorizeAttribute 或它的子類，以下的方式都是錯誤的：

public ActionResult Action1()
{
    if (Session["User"] == null) { /**/}
    /**/
}
public ActionResult Action2()
{
    if (User.Identity == null) { /**/}
    if (User.Identity.IsAuthenticated == false) { /**/}
    if (User.IsInRole("admin") == false) { /**/}
    /**/
}

若本文中有錯誤或不妥之處，敬請指正，謝謝！

已下為專案中用到的程式碼：

身份驗證

後臺：DateTime expiredTime = DateTime.Now.AddMonths(1);

string ssoData = userName + "," + saveLogin.ToString();

FormsAuthenticationTicket ticket = new FormsAuthenticationTicket(1, userName,

DateTime.Now,

expiredTime,

saveLogin,

ssoData,

FormsAuthentication.FormsCookiePath);

string authTicket = FormsAuthentication.Encrypt(ticket);

HttpCookie lcookie = new HttpCookie(FormsAuthentication.FormsCookieName, authTicket);

lcookie.Expires = DateTime.Now.AddMonths(1);//勾選自動登入時

Response.Cookies.Add(lcookie);

前臺if (!User.Identity.IsAuthenticated)

退出登入：

public ActionResult LogOff()

{

FormsAuthentication.SignOut(); 

return Redirect(FormsAuthentication.LoginUrl);//<system.web>後新增<authentication mode="Forms"><forms loginUrl="~/Portal" timeout="2880" name=".DASHBOARDNETAUTH"></forms></authentication>

}