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通过共享密钥授权调用 REST API 操作

项目
11/18/2023

本文介绍如何使用 C# 创建授权的 REST 请求来调用 Azure 存储 REST API 操作。了解如何为 Blob 存储调用 REST API 操作后，可以对任何其他 Azure 存储 REST 操作使用类似的步骤。

先决条件

示例应用程序列出了存储帐户的 blob 容器。若要尝试本文中的代码，需准备以下各项：

安装 Visual Studio，并包含 Azure 开发工作负载。此示例是使用 Visual Studio 2019 生成的。如果使用其他版本，则指导可能会略有不同。
Azure 订阅。如果没有 Azure 订阅，请在开始之前创建一个免费帐户。
通用存储帐户。如果还没有存储帐户，请参阅创建存储帐户。
本文中将举例说明如何列出存储帐户中的容器。若要查看输出，请在开始之前将一些 Blob 容器添加到存储帐户。

下载示例应用程序

该示例应用程序是以 C# 编写的控制台应用程序。

使用 git 可将应用程序的副本下载到开发环境。

git clone https://github.com/Azure-Samples/storage-dotnet-rest-api-with-auth.git

此命令会将存储库克隆到本地 git 文件夹。若要打开 Visual Studio 解决方案，请导航到 storage-dotnet-rest-api-with-auth 文件夹并打开 StorageRestApiAuth.sln。

关于 REST

表述性状态转移 (REST) 是一种体系结构，用于通过 Internet 协议（例如 HTTP/HTTPS）与服务交互。 REST 独立于在服务器或客户端上运行的软件。可以从任何支持 HTTP/HTTPS 的平台调用 REST API。你可以编写一个在 Mac、Windows、Linux、Android 手机或平板电脑、iPhone、iPod 或网站上运行的应用程序，并为所有这些平台使用相同的 REST API。

调用 REST API 的操作包含由客户端发出请求，以及由服务返回响应。在请求中，你发送一个 URL，其中说明了你要调用哪个操作、要在其上执行操作的资源、任何查询参数和标头，以及数据的有效负载（取决于已调用的操作）。服务的响应包括状态代码、一组响应标头，以及数据的有效负载（取决于已调用的操作）。

关于示例应用程序

示例应用程序列出了存储帐户中的容器。一旦了解 REST API 文档中的信息如何关联到实际代码后，其他 REST 调用将更容易理解。

若参阅 Blob 服务 REST API，你将会了解到所有可以在 blob 存储中执行的操作。存储客户端库是 REST API 的包装器，因此无需直接使用 REST API 即可轻松访问存储资源。但是，有时可能需要使用 REST API 而不是存储客户端库。

“列出容器”操作

本文重点介绍“列出容器”操作。以下信息可帮助你了解请求和响应中的一些字段。

请求方法：GET。此谓词是你指定为请求对象属性的 HTTP 方法。此谓词的其他值包括 HEAD、PUT 和 DELETE，具体将取决于正在调用的 API。

请求 URI：https://myaccount.blob.core.windows.net/?comp=list。请求 URI 是从 blob 存储帐户终结点 https://myaccount.blob.core.windows.net 和资源字符串 /?comp=list 创建的。

URI 参数：调用 ListContainers 时可以使用的其他查询参数。其中有些参数为调用超时（以秒计）和前缀，后者用于筛选。

另一个有用参数是 maxresults:，如果可用容器超过此值，则响应正文将包含一个 NextMarker 元素，指示要在下一个请求中返回的下一个容器。若要使用此功能，可提供 NextMarker 值，作为发出下一个请求时 URI 中的 marker 参数。使用此功能时，它类似于通过结果进行分页。

若要使用其他参数，请将它们追加到带有值的资源字符串，如下例所示：

/?comp=list&timeout=60&maxresults=100

请求标头：本部分列出了必需和可选的请求标头。至少需要三个标头：Authorization 标头、x-ms-date（包含请求的 UTC 时间）和 x-ms-version（指定要使用的 REST API 版本）。可以选择将 x-ms-client-request-id 包含在标头中。可以将此字段的值设置为任何内容，并在启用日志记录时将其写入存储分析日志。

请求正文：ListContainers 没有请求正文。上传 Blob 时，请求正文用于所有 PUT 操作，包括 SetContainerAccessPolicy。请求正文允许发送要应用的存储访问策略的 XML 列表。有关存储访问策略，将在使用共享访问签名 (SAS) 一文中展开讨论。

响应状态代码：告知你需要知道的任何状态代码。在此示例中，HTTP 状态代码可以是 200。有关 HTTP 状态代码的完整列表，请参阅状态代码定义。若要查看特定于存储 REST API 的错误代码，请参阅常见的 REST API 错误代码

响应头：其中包括 Content Type；x-ms-request-id（传入的请求 ID）；x-ms-version（指示所使用的 Blob 服务的版本）和 Date（UTC，告知发出请求的时间）。

响应正文：此字段是提供请求数据的 XML 结构。在此示例中，响应是容器及其属性的列表。

创建 REST 请求

为了确保在生产中运行时的安全，请始终使用 HTTPS 而不是 HTTP。在本练习中，我们使用 HTTP，以便可以查看请求和响应数据。若要查看实际 REST 调用中的请求和响应信息，可以下载 Fiddler 或类似应用。在 Visual Studio 解决方案中，存储帐户名称和密钥是在类中硬编码的。 ListContainersAsyncREST 方法会将存储帐户名称和存储帐户密钥传递给用于创建 REST 请求各个组件的方法。在实际应用中，存储帐户名称和密钥将驻留在配置文件、环境变量中，或从 Azure Key Vault 中检索。

在我们的示例项目中，用于创建授权标头的代码位于单独的类中。这种思路是为了让你可以获取整个类并将其添加到自己的解决方案中，然后“按原样”使用。授权标头代码适用于针对 Azure 存储的大多数 REST API 调用。

若要生成请求（即 HttpRequestMessage 对象），请转到 Program.cs 中的 ListContainersAsyncREST。用于生成请求的步骤如下：

创建要用于调用服务的 URI。
创建 HttpRequestMessage 对象并设置有效负载。有效负载对于 ListContainersAsyncREST 为 null，因为我们未传入任何内容。
添加 x-ms-date 和 x-ms-version 的请求标头。
获取授权标头并添加。

你需要一些基本信息：

对于 ListContainers，方法是 GET。在实例化请求时设置此值。
资源是指示正在调用的 API 的 URI 查询部分，因此，值为 /?comp=list。如前文所述，该资源位于显示有关 ListContainers API 信息的参考文档页上。
URI 是通过为该存储帐户创建 Blob 服务终结点并连结该资源而构建的。请求 URI 的值最终为 http://contosorest.blob.core.windows.net/?comp=list。
对于 ListContainers，requestBody 为 null 并且没有任何额外标头。

不同的 API 可能有其他参数传入，例如 ifMatch。你可能使用 ifMatch 的一个示例是调用 PutBlob 时。在这种情况下，将 ifMatch 设置为 eTag，如果你提供的 eTag 与 blob 上的当前 eTag 匹配，那么它只更新 blob。如果其他人自检索 eTag 后已更新 blob，则其更改不会被重写。

首先，设置 uri 和 requestPayload。

// Construct the URI. It will look like this:
//   https://myaccount.blob.core.windows.net/resource
String uri = string.Format("http://{0}.blob.core.windows.net?comp=list", storageAccountName);

// Provide the appropriate payload, in this case null.
//   we're not passing anything in.
Byte[] requestPayload = null;

接下来，实例化请求，将方法设置为 GET 并提供 URI。

// Instantiate the request message with a null payload.
using (var httpRequestMessage = new HttpRequestMessage(HttpMethod.Get, uri)
{ Content = (requestPayload == null) ? null : new ByteArrayContent(requestPayload) })
{

添加 x-ms-date 和 x-ms-version 的请求标头。此代码中的这个位置也是你在其中添加调用所需的任何其他请求标头的位置。在此示例中，没有其他标头。例如，“设置容器 ACL”操作是一个 API，它传入额外的标头。此 API 调用会添加名为“x-ms-blob-public-acces”的标头和访问级别的值。

// Add the request headers for x-ms-date and x-ms-version.
DateTime now = DateTime.UtcNow;
httpRequestMessage.Headers.Add("x-ms-date", now.ToString("R", CultureInfo.InvariantCulture));
httpRequestMessage.Headers.Add("x-ms-version", "2017-07-29");
// If you need any additional headers, add them here before creating
//   the authorization header.

调用创建授权标头的方法，并将其添加到请求标头。授权标头将在本文后面创建。方法名称为 GetAuthorizationHeader，你可以在此代码段中看到：

// Get the authorization header and add it.
httpRequestMessage.Headers.Authorization = AzureStorageAuthenticationHelper.GetAuthorizationHeader(
    storageAccountName, storageAccountKey, now, httpRequestMessage);

此时，httpRequestMessage 包含 REST 请求，并带有授权标头。

发送请求

构造请求后，可以调用 SendAsync 方法将其发送到 Azure 存储。检查响应状态代码的值是否为 200，该代码意味着操作已成功。接下来，分析响应。在这种情况下，你将获取到一个容器的 XML 列表。让我们看一下用于调用 GetRESTRequest 方法的代码，以创建请求、执行请求，然后检查对容器列表的响应。

    // Send the request.
    using (HttpResponseMessage httpResponseMessage =
      await new HttpClient().SendAsync(httpRequestMessage, cancellationToken))
    {
        // If successful (status code = 200),
        //   parse the XML response for the container names.
        if (httpResponseMessage.StatusCode == HttpStatusCode.OK)
        {
            String xmlString = await httpResponseMessage.Content.ReadAsStringAsync();
            XElement x = XElement.Parse(xmlString);
            foreach (XElement container in x.Element("Containers").Elements("Container"))
            {
                Console.WriteLine("Container name = {0}", container.Element("Name").Value);
            }
        }
    }
}

如果在调用 SendAsync 时运行网络探测器（如 Fiddler），则会看到请求和响应信息。让我们一起看一下。存储帐户的名称是 contosorest。

请求：

GET /?comp=list HTTP/1.1

请求标头：

x-ms-date: Thu, 16 Nov 2017 23:34:04 GMT
x-ms-version: 2014-02-14
Authorization: SharedKey contosorest:1dVlYJWWJAOSHTCPGiwdX1rOS8B4fenYP/VrU0LfzQk=
Host: contosorest.blob.core.windows.net
Connection: Keep-Alive

执行后返回的状态代码和响应标头：

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/xml
Server: Windows-Azure-Blob/1.0 Microsoft-HTTPAPI/2.0
x-ms-request-id: 3e889876-001e-0039-6a3a-5f4396000000
x-ms-version: 2017-07-29
Date: Fri, 17 Nov 2017 00:23:42 GMT
Content-Length: 1511

响应正文 (XML)： 对于“列出容器”操作，将显示容器及其属性列表。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<EnumerationResults
  ServiceEndpoint="http://contosorest.blob.core.windows.net/">
  <Containers>
    <Container>
      <Name>container-1</Name>
      <Properties>
        <Last-Modified>Thu, 16 Mar 2017 22:39:48 GMT</Last-Modified>
        <Etag>"0x8D46CBD5A7C301D"</Etag>
        <LeaseStatus>unlocked</LeaseStatus>
        <LeaseState>available</LeaseState>
      </Properties>
    </Container>
    <Container>
      <Name>container-2</Name>
      <Properties>
        <Last-Modified>Thu, 16 Mar 2017 22:40:50 GMT</Last-Modified>
        <Etag>"0x8D46CBD7F49E9BD"</Etag>
        <LeaseStatus>unlocked</LeaseStatus>
        <LeaseState>available</LeaseState>
      </Properties>
    </Container>
    <Container>
      <Name>container-3</Name>
      <Properties>
        <Last-Modified>Thu, 16 Mar 2017 22:41:10 GMT</Last-Modified>
        <Etag>"0x8D46CBD8B243D68"</Etag>
        <LeaseStatus>unlocked</LeaseStatus>
        <LeaseState>available</LeaseState>
      </Properties>
    </Container>
    <Container>
      <Name>container-4</Name>
      <Properties>
        <Last-Modified>Thu, 16 Mar 2017 22:41:25 GMT</Last-Modified>
        <Etag>"0x8D46CBD93FED46F"</Etag>
        <LeaseStatus>unlocked</LeaseStatus>
        <LeaseState>available</LeaseState>
        </Properties>
      </Container>
      <Container>
        <Name>container-5</Name>
        <Properties>
          <Last-Modified>Thu, 16 Mar 2017 22:41:39 GMT</Last-Modified>
          <Etag>"0x8D46CBD9C762815"</Etag>
          <LeaseStatus>unlocked</LeaseStatus>
          <LeaseState>available</LeaseState>
        </Properties>
      </Container>
  </Containers>
  <NextMarker />
</EnumerationResults>

现在已了解如何创建请求、调用服务和分析结果，接下来我们来看下如何创建授权标头。

创建授权标头

提示

Azure 存储支持 Blob 和队列的 Microsoft Entra 集成。 Microsoft Entra ID 提供更简单的 Azure 存储请求授权体验。有关使用 Microsoft Entra ID 授权 REST 操作的详细信息，请参阅使用 Microsoft Entra ID 进行授权。有关 Microsoft Entra 与 Azure 存储的集成概述，请参阅使用 Microsoft Entra ID 验证对 Azure 存储的访问。

若要详细了解授权概念，请参阅授权对 Microsoft Azure 存储的请求。

让我们就基于此篇文章准确提取所需的内容并显示代码。

首先，使用共享密钥授权。授权标头格式如下所示：

Authorization="SharedKey <storage account name>:<signature>"

签名字段是基于哈希的消息身份验证代码 (HMAC)，该代码通过请求创建并使用 SHA256 算法计算而得，然后使用 Base64 编码进行编码。

此代码段演示了共享密钥签名字符串的格式：

StringToSign = VERB + "\n" +  
               Content-Encoding + "\n" +  
               Content-Language + "\n" +  
               Content-Length + "\n" +  
               Content-MD5 + "\n" +  
               Content-Type + "\n" +  
               Date + "\n" +  
               If-Modified-Since + "\n" +  
               If-Match + "\n" +  
               If-None-Match + "\n" +  
               If-Unmodified-Since + "\n" +  
               Range + "\n" +  
               CanonicalizedHeaders +  
               CanonicalizedResource;

对于 Blob 存储，你可以指定谓词、md5、内容长度、规范化标头和规范化资源。对于本例，可以将其他字段留空，但输入 \n 以指定它们为空。

规范化是标准化具有多个可能表示形式的数据的过程。在本例中，你正在标准化标头和资源。规范化标头是以“x-ms-”开头的标头。规范化资源是资源的 URI，包括存储帐户名称和所有查询参数（如 ?comp=list）。规范化资源还包括可能添加的任何其他查询参数，例如 timeout=60。

让我们从两个规范化字段开始，因为它们是创建授权标头所必需的。

规范化标头

若要创建此值，请检索以“x-ms-”开头的标头并对其进行排序，然后将它们格式化为 [key:value\n] 字符串实例，并将其连结到一个字符串中。在此示例中，规范化标头如下所示：

x-ms-date:Fri, 17 Nov 2017 00:44:48 GMT\nx-ms-version:2017-07-29\n

以下是用于创建该输出的代码：

private static string GetCanonicalizedHeaders(HttpRequestMessage httpRequestMessage)
{
    var headers = from kvp in httpRequestMessage.Headers
        where kvp.Key.StartsWith("x-ms-", StringComparison.OrdinalIgnoreCase)
        orderby kvp.Key
        select new { Key = kvp.Key.ToLowerInvariant(), kvp.Value };

    StringBuilder headersBuilder = new StringBuilder();

    foreach (var kvp in headers)
    {
        headersBuilder.Append(kvp.Key);
        char separator = ':';

        // Get the value for each header, strip out \r\n if found, then append it with the key.
        foreach (string headerValue in kvp.Value)
        {
            string trimmedValue = headerValue.TrimStart().Replace("\r\n", string.Empty);
            headersBuilder.Append(separator).Append(trimmedValue);

            // Set this to a comma; this will only be used
            // if there are multiple values for one of the headers.
            separator = ',';
        }

        headersBuilder.Append("\n");
    }

    return headersBuilder.ToString();
}

规范化资源

此部分签名字符串表示请求指向的存储帐户。请记住，请求 URI 是 http://contosorest.blob.core.windows.net/?comp=list，使用实际帐户名（在此情况下为 contosorest）。在此示例中，将返回：

/contosorest/\ncomp:list

如果你有查询参数，此示例也包括这些参数。以下是代码，该代码还处理其他查询参数和具有多个值的查询参数。请记住，你正在生成此代码以使其适用于所有 REST API。你需要包括所有可能性，即使 ListContainers 方法不需要所有这些参数。

private static string GetCanonicalizedResource(Uri address, string storageAccountName)
{
    // The absolute path will be "/" because for we're getting a list of containers.
    StringBuilder sb = new StringBuilder("/").Append(storageAccountName).Append(address.AbsolutePath);

    // Address.Query is the resource, such as "?comp=list".
    // This ends up with a NameValueCollection with 1 entry having key=comp, value=list.
    // It will have more entries if you have more query parameters.
    NameValueCollection values = HttpUtility.ParseQueryString(address.Query);

    foreach (var item in values.AllKeys.OrderBy(k => k))
    {
        sb.Append('\n').Append(item.ToLower()).Append(':').Append(values[item]);
    }

    return sb.ToString();
}

现在，已设置规范化字符串，我们接着来看如何创建授权标头本身。首先，创建一个如前文所述的 StringToSign 格式的消息签名字符串。在代码中使用注释会更容易解释这一概念，因此，下面提供了返回授权标头的最后一种方法：

internal static AuthenticationHeaderValue GetAuthorizationHeader(
    string storageAccountName, string storageAccountKey, DateTime now,
    HttpRequestMessage httpRequestMessage, string ifMatch = "", string md5 = "")
{
    // This is the raw representation of the message signature.
    HttpMethod method = httpRequestMessage.Method;
    String MessageSignature = String.Format("{0}\n\n\n{1}\n{5}\n\n\n\n{2}\n\n\n\n{3}{4}",
                method.ToString(),
                (method == HttpMethod.Get || method == HttpMethod.Head) ? String.Empty
                  : httpRequestMessage.Content.Headers.ContentLength.ToString(),
                ifMatch,
                GetCanonicalizedHeaders(httpRequestMessage),
                GetCanonicalizedResource(httpRequestMessage.RequestUri, storageAccountName),
                md5);

    // Now turn it into a byte array.
    byte[] SignatureBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(MessageSignature);

    // Create the HMACSHA256 version of the storage key.
    HMACSHA256 SHA256 = new HMACSHA256(Convert.FromBase64String(storageAccountKey));

    // Compute the hash of the SignatureBytes and convert it to a base64 string.
    string signature = Convert.ToBase64String(SHA256.ComputeHash(SignatureBytes));

    // This is the actual header that will be added to the list of request headers.
    AuthenticationHeaderValue authHV = new AuthenticationHeaderValue("SharedKey",
        storageAccountName + ":" + signature);
    return authHV;
}

运行此代码时，生成的 MessageSignature 如以下示例所示：

GET\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\nx-ms-date:Fri, 17 Nov 2017 01:07:37 GMT\nx-ms-version:2017-07-29\n/contosorest/\ncomp:list

下面是 AuthorizationHeader 的最终值：

SharedKey contosorest:Ms5sfwkA8nqTRw7Uury4MPHqM6Rj2nfgbYNvUKOa67w=

AuthorizationHeader 是发出响应前放置在请求标头中的最后一个标头。

这涵盖了你需要知道的所有信息，可以将一个类组合在一起，创建一个用于调用存储服务 REST API 的请求。

示例：列出 Blob

让我们看一下如何更改代码，以便对容器 container-1 调用“列出 Blob”操作。此代码与清单容器的代码几乎完全相同，唯一的区别在于 URI 以及解析响应的方式。

如果查看 ListBlobs 的参考文档，将发现该方法是 GET，RequestURI 为：

https://myaccount.blob.core.windows.net/container-1?restype=container&comp=list

在 ListContainersAsyncREST 中，更改将 URI 设置为 ListBlobs API 的代码。容器名称为 container-1。

String uri =
    string.Format("http://{0}.blob.core.windows.net/container-1?restype=container&comp=list",
      storageAccountName);

然后，在你处理响应时，更改代码以查找 blob 而不是容器。

foreach (XElement container in x.Element("Blobs").Elements("Blob"))
{
    Console.WriteLine("Blob name = {0}", container.Element("Name").Value);
}

在运行此示例时，将获得如下结果：

规范化标头：

x-ms-date:Fri, 17 Nov 2017 05:16:48 GMT\nx-ms-version:2017-07-29\n

规范化资源：

/contosorest/container-1\ncomp:list\nrestype:container

消息签名：

GET\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\nx-ms-date:Fri, 17 Nov 2017 05:16:48 GMT
  \nx-ms-version:2017-07-29\n/contosorest/container-1\ncomp:list\nrestype:container

授权标头：

SharedKey contosorest:uzvWZN1WUIv2LYC6e3En10/7EIQJ5X9KtFQqrZkxi6s=

以下值来自 Fiddler：