Azure Service Bus 中的身份验证方式 Shared Access Signature¶

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更新时间：2016年01月01日。

今天踩了一个坑……

在 Azure 的 Service Bus （服务总线） 中，每个请求是需要保护一个验证信息的。
这个验证信息可以是SAS，也可以是ACS（已经不建议使用）。

注解

如果是可以安全保存Key的服务器想要访问 Service Bus，并且不是使用.NET Core，是不需要知道有SAS Token 这种东西存在的。

小技巧

Azure Storage 对于非public的文件方法也是使用这个的思想，但用于签名的具体参数不同。

Shared Access Signature 机制¶

Shared Access Signature ，从名字上不难看出，这是一个通过签名来共享访问权限的机制。
在 Service Bus 中，我们有一个名为 RootManageSharedAccessKey 的Key，
这个 Key 拥有这个 Service Bus 的完整访问权限。
我们可以为每个队列/主题/事件中心 创建独立的Key，甚至可以为他们分配不同的权限。

注解

在管理门户中看到的 Key 一般有两个， PrimaryKey 和 SecondaryKey ，任意一个都可用。
两个的目的是方便定期更换密钥，建议使用 PrimaryKey 。

由于 Service Bus 的发送方可能是终端设备，比如IoT设备等，就这样把Key下发下去很不安全，因此可以 Shared Access Signature 机制。

当我们需要访问某个资源，如 https://qinnz.servicebus.windows.net/myeventhub/message 时，
我们用刚刚的key对这个资源和可访问的有效期进行签名，并把签名+资源+有效期三项内容发给服务器，服务器即可进行签名验证。

Shared Access Signature 生成过程¶

这里，我们就用 RootManageSharedAccessKey 密钥进行签名。

对资源Uri进行encode，资源Uri可以是请求的资源或者它的父资源。
得到过期时间的Unix时间戳（Azure Storage 使用的是人可识别的日期格式）
将Key使用 UTF-8 编码转换为字节数组，作为签名密钥
对资源uri和时间戳进行签名（使用 HMAC-SHA256 算法）
生成签名字符串

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    public class SasToken

    {

        public static string Generator(string uri, DateTimeOffset expiryTime, string keyName, string keyValue)

        {

            string uriEncoded = Uri.EscapeDataString(uri.ToString());

            long expiry = expiryTime.ToUnixTimeSeconds();  //Only available on .Net 4.6

            byte[] key = Encoding.UTF8.GetBytes(keyValue);

            var hmac = new HMACSHA256(key);

            string stringToSign = uriEncoded + "\n" + expiry.ToString();

            string signature = Convert.ToBase64String(hmac.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(stringToSign)));

            Debug.WriteLine(stringToSign);

            return $"SharedAccessSignature sr={uriEncoded}&sig={Uri.EscapeDataString(signature)}&se={expiry}&skn={keyName}";

        }

    }

嗯，上面就是我自己实现的……坑就在于第7行……

在微软官方文档中，他们也以为是 base64 编码的，我刚刚在Github上提交了这个 issue

事实上，微软官方是有C#类库来做这件事的（下面第15行）；
我自己实现仅为了能在别的平台上能用。
下面说说官方给出的实现代码和我的代码做比较，注意替换自己的key和keyName：

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using System;

using Microsoft.ServiceBus;

namespace SharedAccessSignatureTokenGenerator

{

    class Program

    {

        private static string resource = "<your-resource>";

        private static string key = "<your-key-for-RootManageSharedAccessKey>";

        private static string keyName = "RootManageSharedAccessKey";

        static void Main(string[] args)

        {

            // Get Token using  Microsoft.ServiceBus.SharedAccessSignatureTokenProvider.GetSharedAccessSignature

            var token = SharedAccessSignatureTokenProvider.GetSharedAccessSignature(keyName, key, resource, new TimeSpan(24, 0, 0));

            //Get Token using my SasToken.Generator

            long se = long.Parse(token.Substring(token.IndexOf("se=") + 3, 10));

            var mytoken = SasToken.Generator(resource, new DateTimeOffset(2050, 1, 1, 0, 0, 0, new TimeSpan()), keyName, key);

            Console.WriteLine(mytoken);

            Console.WriteLine(token);

        }

    }

}

注解

由于我使用的 Uri.EscapeDataString 返回的是大写字母，造成签名值不一样；不过因为sr同样不一样，并没有什么影响。

可以使用 uriEncoded=uriEncoded.ToLower(); 使得两种方法签名一致。

访问测试¶

现在，就可以向 Service Bus 发送消息了。

注解

Event Hub 的API可以参考 这里

例如我们可以向 sb://qinnz.servicebus.windows.net/mail/messages 发送消息，
可以指定 sr 为 sb://qinnz.servicebus.windows.net/mail/messages
或 sb://qinnz.servicebus.windows.net （如果key的权限足够，那么此时的SAS具有整个servicebus的访问权限）
我们需要设定SAS的过期时间，已经你使用的密钥的名字，使Azure可以在服务器端验证签名。

最终，我们生成下面的字符串作为HTTP请求的Authorization请求头。

SharedAccessSignature sr=sb%3A%2F%2Fqinnz.servicebus.windows.net%2Fmail%2Fmessages

&sig=Augn3gnz4PEz%2Faaaaaaaaaaaaaaaaaaaacr%2B4vd2tWE%3D

&se=2000000000&skn=RootManageSharedAccessKey

下面我就用 Fiddler 模拟发送POST请求，内容如下（处于安全原因，我替换了签名值）：

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POST https://qinnz.servicebus.windows.net/mail/messages

Authorization: SharedAccessSignature sr=sb%3A%2F%2Fqinnz.servicebus.windows.net%2Fmail%2Fmessages&sig=Augn3gnz4PEz%2Faaaaaaaaaaaaaaaaaaaacr%2B4vd2tWE%3D&se=2000000000&skn=RootManageSharedAccessKey

Content-Type: application/atom+xml;type=entry;charset=utf-8

Host: qin-nz.servicebus.windows.net

Content-Length: 5

hello!

其他资源¶

HMAC-SHA256

Shared Access Signature Authentication with Service Bus

msdn 示例代码 - Shared Access Signature authentication with Service Bus

声明

Azure Service Bus 中的身份验证方式 Shared Access Signature 由 勤奋的小孩 创作，采用 知识共享 署名-相同方式共享 4.0 国际 许可协议进行许可。
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Azure Service Bus 中的身份验证方式 Shared Access Signature的相关教程结束。