ASP.NET Core中 JWT 实现无感刷新Token

在 Web 应用开发中，用户登录状态的管理至关重要。为了避免用户频繁遇到登录过期的问题，我们可以通过实现 JWT（JSON Web Token）刷新机制来提升用户体验

1. 生成和使用双 Token

通常会生成两种 Token：访问 Token (Access Token) 和 刷新 Token (Refresh Token)。

• 访问 Token：用于客户端与服务器之间的身份验证，有效期较短（例如 30 分钟），以提高安全性。
• 刷新 Token：用于获取新的访问 Token，有效期较长（例如 7 天），存储在客户端。

Tokenservice.cs：

// 生成 JWT Access Token 和 Refresh Token
public (string AccessToken, string RefreshToken) GenerateTokens(string userId, string userName)
{
    var tokenHandler = new JwtSecurityTokenHandler();
    var key = Encoding.ASCII.GetBytes(_configuration["JwtSettings:Secret"]);

    // 生成 Access Token
    var accessTokenDescriptor = new SecurityTokenDescriptor
    {
        Subject = new ClaimsIdentity(new Claim[]
        {
        new Claim(ClaimTypes.NameIdentifier, userId),
        new Claim(ClaimTypes.Name, userName)
        }),
        Issuer = _configuration["JwtSettings:Issuer"],
        Audience = _configuration["JwtSettings:Audience"],
        Expires = DateTime.UtcNow.AddMinutes(double.Parse(_configuration["JwtSettings:ExpireMinutes"])),
        SigningCredentials = new SigningCredentials(new SymmetricSecurityKey(key), SecurityAlgorithms.HmacSha256Signature)
    };
    var accessToken = tokenHandler.CreateToken(accessTokenDescriptor);

    // 生成 Refresh Token
    var refreshTokenDescriptor = new SecurityTokenDescriptor
    {
        Subject = new ClaimsIdentity(new Claim[]
        {
        new Claim(ClaimTypes.NameIdentifier, userId)
        }),
        Issuer = _configuration["JwtSettings:Issuer"],
        Audience = _configuration["JwtSettings:Audience"],
        Expires = DateTime.UtcNow.AddDays(7), // Refresh Token 有效期 7 天
        SigningCredentials = new SigningCredentials(new SymmetricSecurityKey(key), SecurityAlgorithms.HmacSha256Signature)
    };
    var refreshToken = tokenHandler.CreateToken(refreshTokenDescriptor);

    return (tokenHandler.WriteToken(accessToken), tokenHandler.WriteToken(refreshToken));
}

    // 根据旧 JWT 令牌换取新 JWT 令牌
    public string ExchangeJwtToken(string oldToken)
    {
        if (!ValidateJwtToken(oldToken))
        {
            thrownew InvalidOperationException("Invalid or expired token");
        }

        var principal = ParseJwtToken(oldToken);
        var userId = principal.FindFirst(ClaimTypes.NameIdentifier)?.Value;
        var userName = principal.FindFirst(ClaimTypes.Name)?.Value;

        if (string.IsNullOrEmpty(userId) || string.IsNullOrEmpty(userName))
        {
            thrownew InvalidOperationException("Invalid token claims");
        }

        return GenerateJwtToken(userId, userName);
    }

AuthController.cs

private readonly TokenService _tokenService;
privatereadonly IAppUser _appUser;

public AuthController(IConfiguration configuration, IAppUser appUser, TokenService tokenService)
{
    _tokenService = tokenService;
    _appUser = appUser;
}

[HttpPost("login")]
[AllowAnonymous]
public IActionResult Login([FromBody] LoginRequest loginRequest)
{
    var token = _tokenService.GenerateTokens(loginRequest.Username, loginRequest.Username);
    return Ok(new { token.RefreshToken,token.AccessToken });
}

2. 前端请求拦截器自动刷新 Token

在前端应用中，可以使用请求拦截器来自动处理 Token 刷新逻辑。当访问 Token 过期时，拦截器会自动调用刷新接口获取新的访问 Token，并重新发起请求

//  请求拦截器
axios.interceptors.request.use(
config => {
    const token = localStorage.getItem('accessToken');
    if (token) {
      config.headers['Authorization'] = `Bearer ${token}`;
    }
    return config;
  },
error => {
    returnPromise.reject(error);
  }
);

axios.interceptors.response.use(
response => response,
async error => {
    const originalRequest = error.config;
    if (error.response.status === 401 && !originalRequest._retry) {
      originalRequest._retry = true;
      const refreshToken = localStorage.getItem('refreshToken');
      const res = await axios.post('/api/auth/refresh-token', { refreshToken });
      localStorage.setItem('accessToken', res.data.accessToken);
      returnaxios(originalRequest);
    }
    returnPromise.reject(error);
  }
);

3. 后端提供刷新 Token 的接口

专门的接口来处理刷新 Token 的请求。该接口会验证刷新 Token 的有效性，并返回新的访问 Token

 // 刷新 Access Token
[HttpPost("refresh")]
public IActionResult RefreshToken([FromBody] RefreshTokenRequest request)
{
    try
    {
        var validatetoken = _tokenService.ValidateJwtToken(request.RefreshToken);
        if (validatetoken)
        {
            return Ok(_tokenService.ExchangeJwtToken(request.RefreshToken));
        }
        return Unauthorized("Invalid refresh token");
    }
    catch (Exception ex)
    {
        return Unauthorized("Invalid refresh token");
    }
}

不推荐：中间件自动刷新Token

1. 创建中间件：创建一个中间件，用于检查每个请求的JWT Token过期时间。
1. 读取Token：中间件读取请求头中的Authorization字段，获取JWT Token。
1. 检查过期时间：判断Token的过期时间，如果距离过期时间在一定范围内（如30分钟内），则生成一个新的JWT Token，并通过自定义的响应头（如X-Refresh-Token）返回给客户端。
1. 客户端更新Token：客户端检查响应头，如果存在X-Refresh-Token，则用新Token替换旧Token，并在后续请求中使用新Token。
1. 弊端：虽然实现起来相对简单，但安全性相对较低，因为Token的刷新是在客户端自动进行的，如果Token被盗用，攻击者可能会在Token过期前一直使用该Token

因为存在上述弊端，不推荐使用中间件自动刷新 Token，故不提供相关代码实现。

ASP.NET Core中 JWT 实现无感刷新Token

推荐: 使用 Refresh Token（双 Token 机制）

1. 生成和使用双 Token

2. 前端请求拦截器自动刷新 Token

3. 后端提供刷新 Token 的接口

不推荐：中间件自动刷新Token