练习 - 配置多重身份验证

10 分钟

在上一单元中，你了解了 ASP.NET Core 标识如何为多重身份验证 (MFA) 实现基于时间的一次性密码 (TOTP)。在本单元中，将自定义现有的“配置验证器应用”表单以提供包含注册密钥的 QR 码。

生成 QR 码

存在生成 QR 码的多种策略。文档中的示例使用客户端 JavaScript 库。但是，在本单元中，第三方 NuGet 包用于通过 C# 在服务器上生成 QR 码。生成的 QR 码图像以 base-64 编码字符串的形式注入 HTML 占位符元素。

“添加 QR 码”服务

让我们生成在“配置验证器应用”窗体上生成 QR 码所需的一切。

在终端窗格中，安装 QRCoder NuGet 包：
```
dotnet add package QRCoder --version 1.6.0
```

在“资源管理器”窗格中，右键单击“服务”文件夹，并添加名为 QRCodeService.cs 的新文件。添加以下代码：

using QRCoder;

namespace RazorPagesPizza.Services;
public class QRCodeService
{
    private readonly QRCodeGenerator _generator;

    public QRCodeService(QRCodeGenerator generator)
    {
        _generator = generator;
    }

    public string GetQRCodeAsBase64(string textToEncode)
    {
        QRCodeData qrCodeData = _generator.CreateQrCode(textToEncode, QRCodeGenerator.ECCLevel.Q);
        var qrCode = new PngByteQRCode(qrCodeData);

        return Convert.ToBase64String(qrCode.GetGraphic(4));
    }
}

前面的代码：

使用构造函数注入访问库的 QRCodeGenerator 类的实例。
公开 GetQRCodeAsBase64 方法以返回 base-64 编码字符串。传递给 GetGraphic 的整数值决定了 QR 码维度。在此情况下，生成的 QR 码由大小为四个像素的块组成。

在 Program.cs 中，添加突出显示的行：

using Microsoft.AspNetCore.Identity;
using Microsoft.EntityFrameworkCore;
using RazorPagesPizza.Areas.Identity.Data;
using Microsoft.AspNetCore.Identity.UI.Services;
using RazorPagesPizza.Services;
using QRCoder;

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
var connectionString = builder.Configuration.GetConnectionString("RazorPagesPizzaAuthConnection");
builder.Services.AddDbContext<RazorPagesPizzaAuth>(options => options.UseSqlServer(connectionString)); 
builder.Services.AddDefaultIdentity<RazorPagesPizzaUser>(options => options.SignIn.RequireConfirmedAccount = true)
      .AddEntityFrameworkStores<RazorPagesPizzaAuth>();

// Add services to the container.
builder.Services.AddRazorPages();
builder.Services.AddTransient<IEmailSender, EmailSender>();
builder.Services.AddSingleton(new QRCodeService(new QRCodeGenerator()));

var app = builder.Build();

QRCodeService 在 Program.cs 内的 IoC 容器中注册为单一服务。

自定义多重身份验证

生成 QR 码后，可以将 QR 码嵌入“配置验证器应用”窗体中。

打开 Areas/Identity/Pages/Account/Manage/EnableAuthenticator.cshtml.cs 并进行下列更改：

若要存储 QR 码的 base-64 字符串表示形式，请将以下属性添加到 EnableAuthenticatorModel 类：

public class EnableAuthenticatorModel : PageModel
{
    private readonly UserManager<RazorPagesPizzaUser> _userManager;
    private readonly ILogger<EnableAuthenticatorModel> _logger;
    private readonly UrlEncoder _urlEncoder;

    public string QrCodeAsBase64 { get; set; }

纳入 OnGetAsync 页处理程序中突出显示的更改：

public async Task<IActionResult> OnGetAsync([FromServices] QRCodeService qrCodeService)
{
    var user = await _userManager.GetUserAsync(User);
    if (user == null)
    {
        return NotFound($"Unable to load user with ID '{_userManager.GetUserId(User)}'.");
    }

    await LoadSharedKeyAndQrCodeUriAsync(user);
    QrCodeAsBase64 = qrCodeService.GetQRCodeAsBase64(AuthenticatorUri);

    return Page();
}

在前面的页处理程序中，参数注入提供对 QRCodeService 单一服务的引用。

若要解析对 QRCodeService 的引用，请将以下 using 语句添加到文件顶部。保存所做更改。
```
using RazorPagesPizza.Services;
```

将突出显示的更改纳入到 GenerateQrCodeUri 方法。

private string GenerateQrCodeUri(string email, string unformattedKey)
{
    return string.Format(
        CultureInfo.InvariantCulture,
        AuthenticatorUriFormat,
        _urlEncoder.Encode("RazorPagesPizza"),
        _urlEncoder.Encode(email),
        unformattedKey);
}

这将设置 TOTP 应用中密钥的显示名称。

在 Areas/Identity/Pages/Account/Manage/EnableAuthenticator.cshtml 中，进行以下突出显示的更改并保存：

<li>
    <p>Scan the QR Code or enter this key <kbd>@Model.SharedKey</kbd> into your two factor authenticator app. Spaces and casing do not matter.</p>
    <div class="alert alert-info">Learn how to <a href="https://go.microsoft.com/fwlink/?Linkid=852423">enable QR code generation</a>.</div>
    <div id="qrCode">
        <img alt="embedded QR code" src="data:image/png;base64,@Model.QrCodeAsBase64" />
    </div>
    <div id="qrCodeData" data-url="@Model.AuthenticatorUri"></div>
</li>

前面的标记将 base-64 编码图像嵌入页中。

测试多重身份验证

在“配置验证器应用”窗体上，你已对 QR 码做了所有需要的更改。现在，你可以轻松测试 MFA 功能。

确保已保存所有更改。
使用 dotnet run 生成并运行应用。
导航到站点，并使用任一已注册用户登录（如果尚未登录）。选择“Hello，[姓] [名]!”链接以导航到配置文件管理页面，然后选择“双因素身份验证”。
选择“添加验证器应用”按钮。
按照屏幕上的说明为此用户注册并验证身份验证器应用。

以 Android 上的 Microsoft Authenticator 为例，请按照以下步骤将该帐户添加到应用：
1. 打开 Microsoft Authenticator 应用。
2. 选择右上角的 kebab 菜单（竖省略号）。
3. 选择“添加帐户”。
4. 选择“其他帐户(Google、Facebook 等)”。
5. 按照指示扫描 QR 码。
在“验证码”文本框中输入 TOTP 应用提供的验证码。
选择“验证”。

验证成功后，页面会显示“你的身份验证器应用已经过验证”横幅和一些恢复代码。
在 VS Code 中的“SQL Server”选项卡中，右键单击“RazorPagesPizza”数据库，然后选择“新建查询”。输入以下查询，然后按 Ctrl+Shift+E 来运行它。
```
SELECT FirstName, LastName, Email, TwoFactorEnabled
FROM dbo.AspNetUsers
```
对于已登录的用户，输出显示 TwoFactorEnabled 列等于 1。由于未为其他已注册的用户启用多重身份验证，因此记录的列值为 0。
在 Web 应用中，选择“注销”，然后使用同一用户重新登录。
在“验证器代码”文本框中输入 TOTP 验证器应用提供的验证码。选择“登录”按钮。
选择“Hello, [姓] [名]!”。然后，选择“双因素身份验证”选项卡。

由于已设置 Microsoft Authenticator，因此会显示以下按钮：
- 禁用 2FA
- 重置恢复代码
- 设置验证器应用
- 重置验证器应用
在 VS Code 的终端窗格中，按 Ctrl+C 来停止应用。

摘要

在本单元中，你添加了向“配置验证器应用”窗格生成 QR 码的功能。在下一单元中，你可以了解如何使用标识来存储声明并应用授权策略。

练习 - 配置多重身份验证

生成 QR 码

“添加 QR 码”服务

自定义多重身份验证

测试多重身份验证

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