Existe algum exemplo JSON Web Token (JWT) em C #?

Sinto que estou tomando pílulas malucas aqui. Normalmente, há sempre um milhão de bibliotecas e amostras flutuando pela web para qualquer tarefa. Estou tentando implementar a autenticação com uma "conta de serviço" do Google usando JSON Web Tokens (JWT) conforme descrito aqui .

No entanto, existem apenas bibliotecas de cliente em PHP, Python e Java. Mesmo procurando por exemplos de JWT fora da autenticação do Google, há apenas grilos e rascunhos no conceito de JWT. Isso é realmente tão novo e possivelmente um sistema proprietário do Google?

O exemplo de java que é o mais próximo que consegui interpretar parece muito intenso e intimidante. Deve haver algo em C # com o qual eu pudesse pelo menos começar. Qualquer ajuda com isso seria ótimo!

Obrigado a todos. Encontrei uma implementação básica de um Json Web Token e a expandi com o sabor do Google. Ainda não resolvi totalmente, mas está 97% lá. Este projeto perdeu o fôlego, então espero que isso ajude alguém a ter uma boa vantagem:

Observação: as alterações que fiz na implementação de base (não me lembro onde a encontrei) são:

1. HS256 alterado -> RS256
2. Trocou o JWT e a ordem alg no cabeçalho. Não tenho certeza de quem errou, Google ou as especificações, mas o Google entende do jeito que está abaixo de acordo com seus documentos.

public enum JwtHashAlgorithm
{
    RS256,
    HS384,
    HS512
}

public class JsonWebToken
{
    private static Dictionary<JwtHashAlgorithm, Func<byte[], byte[], byte[]>> HashAlgorithms;

    static JsonWebToken()
    {
        HashAlgorithms = new Dictionary<JwtHashAlgorithm, Func<byte[], byte[], byte[]>>
            {
                { JwtHashAlgorithm.RS256, (key, value) => { using (var sha = new HMACSHA256(key)) { return sha.ComputeHash(value); } } },
                { JwtHashAlgorithm.HS384, (key, value) => { using (var sha = new HMACSHA384(key)) { return sha.ComputeHash(value); } } },
                { JwtHashAlgorithm.HS512, (key, value) => { using (var sha = new HMACSHA512(key)) { return sha.ComputeHash(value); } } }
            };
    }

    public static string Encode(object payload, string key, JwtHashAlgorithm algorithm)
    {
        return Encode(payload, Encoding.UTF8.GetBytes(key), algorithm);
    }

    public static string Encode(object payload, byte[] keyBytes, JwtHashAlgorithm algorithm)
    {
        var segments = new List<string>();
        var header = new { alg = algorithm.ToString(), typ = "JWT" };

        byte[] headerBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(JsonConvert.SerializeObject(header, Formatting.None));
        byte[] payloadBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(JsonConvert.SerializeObject(payload, Formatting.None));
        //byte[] payloadBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(@"{"iss":"761326798069-r5mljlln1rd4lrbhg75efgigp36m78j5@developer.gserviceaccount.com","scope":"https://www.googleapis.com/auth/prediction","aud":"https://accounts.google.com/o/oauth2/token","exp":1328554385,"iat":1328550785}");

        segments.Add(Base64UrlEncode(headerBytes));
        segments.Add(Base64UrlEncode(payloadBytes));

        var stringToSign = string.Join(".", segments.ToArray());

        var bytesToSign = Encoding.UTF8.GetBytes(stringToSign);

        byte[] signature = HashAlgorithms[algorithm](keyBytes, bytesToSign);
        segments.Add(Base64UrlEncode(signature));

        return string.Join(".", segments.ToArray());
    }

    public static string Decode(string token, string key)
    {
        return Decode(token, key, true);
    }

    public static string Decode(string token, string key, bool verify)
    {
        var parts = token.Split('.');
        var header = parts[0];
        var payload = parts[1];
        byte[] crypto = Base64UrlDecode(parts[2]);

        var headerJson = Encoding.UTF8.GetString(Base64UrlDecode(header));
        var headerData = JObject.Parse(headerJson);
        var payloadJson = Encoding.UTF8.GetString(Base64UrlDecode(payload));
        var payloadData = JObject.Parse(payloadJson);

        if (verify)
        {
            var bytesToSign = Encoding.UTF8.GetBytes(string.Concat(header, ".", payload));
            var keyBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(key);
            var algorithm = (string)headerData["alg"];

            var signature = HashAlgorithms[GetHashAlgorithm(algorithm)](keyBytes, bytesToSign);
            var decodedCrypto = Convert.ToBase64String(crypto);
            var decodedSignature = Convert.ToBase64String(signature);

            if (decodedCrypto != decodedSignature)
            {
                throw new ApplicationException(string.Format("Invalid signature. Expected {0} got {1}", decodedCrypto, decodedSignature));
            }
        }

        return payloadData.ToString();
    }

    private static JwtHashAlgorithm GetHashAlgorithm(string algorithm)
    {
        switch (algorithm)
        {
            case "RS256": return JwtHashAlgorithm.RS256;
            case "HS384": return JwtHashAlgorithm.HS384;
            case "HS512": return JwtHashAlgorithm.HS512;
            default: throw new InvalidOperationException("Algorithm not supported.");
        }
    }

    // from JWT spec
    private static string Base64UrlEncode(byte[] input)
    {
        var output = Convert.ToBase64String(input);
        output = output.Split('=')[0]; // Remove any trailing '='s
        output = output.Replace('+', '-'); // 62nd char of encoding
        output = output.Replace('/', '_'); // 63rd char of encoding
        return output;
    }

    // from JWT spec
    private static byte[] Base64UrlDecode(string input)
    {
        var output = input;
        output = output.Replace('-', '+'); // 62nd char of encoding
        output = output.Replace('_', '/'); // 63rd char of encoding
        switch (output.Length % 4) // Pad with trailing '='s
        {
            case 0: break; // No pad chars in this case
            case 2: output += "=="; break; // Two pad chars
            case 3: output += "="; break; // One pad char
            default: throw new System.Exception("Illegal base64url string!");
        }
        var converted = Convert.FromBase64String(output); // Standard base64 decoder
        return converted;
    }
}

E então minha classe JWT específica do Google:

public class GoogleJsonWebToken
{
    public static string Encode(string email, string certificateFilePath)
    {
        var utc0 = new DateTime(1970,1,1,0,0,0,0, DateTimeKind.Utc);
        var issueTime = DateTime.Now;

        var iat = (int)issueTime.Subtract(utc0).TotalSeconds;
        var exp = (int)issueTime.AddMinutes(55).Subtract(utc0).TotalSeconds; // Expiration time is up to 1 hour, but lets play on safe side

        var payload = new
        {
            iss = email,
            scope = "https://www.googleapis.com/auth/gan.readonly",
            aud = "https://accounts.google.com/o/oauth2/token",
            exp = exp,
            iat = iat
        };

        var certificate = new X509Certificate2(certificateFilePath, "notasecret");

        var privateKey = certificate.Export(X509ContentType.Cert);

        return JsonWebToken.Encode(payload, privateKey, JwtHashAlgorithm.RS256);
    }
}

Depois de todos esses meses terem se passado após a pergunta original, agora vale a pena destacar que a Microsoft desenvolveu uma solução própria. Consulte http://blogs.msdn.com/b/vbertocci/archive/2012/11/20/introducing-the-developer-preview-of-the-json-web-token-handler-for-the-microsoft-net -framework-4-5.aspx para obter detalhes.

Eu nunca usei, mas há uma implementação JWT no NuGet.

Pacote: https://nuget.org/packages/JWT

Fonte: https://github.com/johnsheehan/jwt

Compatível com .NET 4.0: https://www.nuget.org/packages/jose-jwt/

Você também pode ir aqui: https://jwt.io/ e clicar em "bibliotecas".

Aqui está um exemplo prático:

http://zavitax.wordpress.com/2012/12/17/logging-in-with-google-service-account-in-c-jwt/

Demorou bastante para reunir as peças espalhadas pela web, os documentos estão bastante incompletos ...

Esta é a minha implementação da Validação JWT (Google) em .NET. Ele é baseado em outras implementações em gists Stack Overflow e GitHub.

using Microsoft.IdentityModel.Tokens;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IdentityModel.Tokens.Jwt;
using System.Linq;
using System.Net.Http;
using System.Security.Claims;
using System.Security.Cryptography.X509Certificates;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace QuapiNet.Service
{
    public class JwtTokenValidation
    {
        public async Task<Dictionary<string, X509Certificate2>> FetchGoogleCertificates()
        {
            using (var http = new HttpClient())
            {
                var response = await http.GetAsync("https://www.googleapis.com/oauth2/v1/certs");

                var dictionary = await response.Content.ReadAsAsync<Dictionary<string, string>>();
                return dictionary.ToDictionary(x => x.Key, x => new X509Certificate2(Encoding.UTF8.GetBytes(x.Value)));
            }
        }

        private string CLIENT_ID = "xxx.apps.googleusercontent.com";

        public async Task<ClaimsPrincipal> ValidateToken(string idToken)
        {
            var certificates = await this.FetchGoogleCertificates();

            TokenValidationParameters tvp = new TokenValidationParameters()
            {
                ValidateActor = false, // check the profile ID

                ValidateAudience = true, // check the client ID
                ValidAudience = CLIENT_ID,

                ValidateIssuer = true, // check token came from Google
                ValidIssuers = new List<string> { "accounts.google.com", "https://accounts.google.com" },

                ValidateIssuerSigningKey = true,
                RequireSignedTokens = true,
                IssuerSigningKeys = certificates.Values.Select(x => new X509SecurityKey(x)),
                IssuerSigningKeyResolver = (token, securityToken, kid, validationParameters) =>
                {
                    return certificates
                    .Where(x => x.Key.ToUpper() == kid.ToUpper())
                    .Select(x => new X509SecurityKey(x.Value));
                },
                ValidateLifetime = true,
                RequireExpirationTime = true,
                ClockSkew = TimeSpan.FromHours(13)
            };

            JwtSecurityTokenHandler jsth = new JwtSecurityTokenHandler();
            SecurityToken validatedToken;
            ClaimsPrincipal cp = jsth.ValidateToken(idToken, tvp, out validatedToken);

            return cp;
        }
    }
}

Observe que, para usá-lo, você precisa adicionar uma referência ao pacote NuGet System.Net.Http.Formatting.Extension. Sem isso, o compilador não reconhecerá o ReadAsAsync<>método.

Dê uma olhada na biblioteca de cliente do Google para .NET .

Seria melhor usar bibliotecas padrão e famosas em vez de escrever o código do zero.

1. JWT para codificação e decodificação de tokens JWT
2. O Bouncy Castle suporta criptografia e descriptografia, especialmente RS256. Obtenha aqui

Usando essas bibliotecas, você pode gerar um token JWT e assiná-lo usando RS256 conforme abaixo.

    public string GenerateJWTToken(string rsaPrivateKey)
    {
        var rsaParams = GetRsaParameters(rsaPrivateKey);
        var encoder = GetRS256JWTEncoder(rsaParams);

        // create the payload according to the Google's doc
        var payload = new Dictionary<string, object>
        {
            { "iss", ""},
            { "sub", "" },
            // and other key-values according to the doc
        };

        // add headers. 'alg' and 'typ' key-values are added automatically.
        var header = new Dictionary<string, object>
        {
            { "kid", "{your_private_key_id}" },
        };

        var token = encoder.Encode(header,payload, new byte[0]);

        return token;
    }

    private static IJwtEncoder GetRS256JWTEncoder(RSAParameters rsaParams)
    {
        var csp = new RSACryptoServiceProvider();
        csp.ImportParameters(rsaParams);

        var algorithm = new RS256Algorithm(csp, csp);
        var serializer = new JsonNetSerializer();
        var urlEncoder = new JwtBase64UrlEncoder();
        var encoder = new JwtEncoder(algorithm, serializer, urlEncoder);

        return encoder;
    }

    private static RSAParameters GetRsaParameters(string rsaPrivateKey)
    {
        var byteArray = Encoding.ASCII.GetBytes(rsaPrivateKey);
        using (var ms = new MemoryStream(byteArray))
        {
            using (var sr = new StreamReader(ms))
            {
                // use Bouncy Castle to convert the private key to RSA parameters
                var pemReader = new PemReader(sr);
                var keyPair = pemReader.ReadObject() as AsymmetricCipherKeyPair;
                return DotNetUtilities.ToRSAParameters(keyPair.Private as RsaPrivateCrtKeyParameters);
            }
        }
    }

ps: a chave privada RSA deve ter o seguinte formato:

----- BEGIN RSA PRIVATE KEY ----- {base64 formatted value} ----- END RSA PRIVATE KEY -----

Aqui está outro exemplo funcional somente REST para contas de serviço do Google que acessam usuários e grupos do G Suite , autenticando por JWT . Isso só foi possível através do reflexo das bibliotecas do Google, uma vez que a documentação do Google dessas APIs é além de terrível . Qualquer pessoa acostumada a codificar em tecnologias MS terá dificuldade em descobrir como tudo funciona nos serviços do Google.

$iss = "<name>@<serviceaccount>.iam.gserviceaccount.com"; # The email address of the service account.
$sub = "[email protected]"; # The user to impersonate (required).
$scope = "https://www.googleapis.com/auth/admin.directory.user.readonly https://www.googleapis.com/auth/admin.directory.group.readonly";
$certPath = "D:\temp\mycertificate.p12";
$grantType = "urn:ietf:params:oauth:grant-type:jwt-bearer";

# Auxiliary functions
function UrlSafeEncode([String] $Data) {
    return $Data.Replace("=", [String]::Empty).Replace("+", "-").Replace("/", "_");
}

function UrlSafeBase64Encode ([String] $Data) {
    return (UrlSafeEncode -Data ([Convert]::ToBase64String([System.Text.Encoding]::UTF8.GetBytes($Data))));
}

function KeyFromCertificate([System.Security.Cryptography.X509Certificates.X509Certificate2] $Certificate) {
    $privateKeyBlob = $Certificate.PrivateKey.ExportCspBlob($true);
    $key = New-Object System.Security.Cryptography.RSACryptoServiceProvider;
    $key.ImportCspBlob($privateKeyBlob);
    return $key;
}

function CreateSignature ([Byte[]] $Data, [System.Security.Cryptography.X509Certificates.X509Certificate2] $Certificate) {
    $sha256 = [System.Security.Cryptography.SHA256]::Create();
    $key = (KeyFromCertificate $Certificate);
    $assertionHash = $sha256.ComputeHash($Data);
    $sig = [Convert]::ToBase64String($key.SignHash($assertionHash, "2.16.840.1.101.3.4.2.1"));
    $sha256.Dispose();
    return $sig;
}

function CreateAssertionFromPayload ([String] $Payload, [System.Security.Cryptography.X509Certificates.X509Certificate2] $Certificate) {
    $header = @"
{"alg":"RS256","typ":"JWT"}
"@;
    $assertion = New-Object System.Text.StringBuilder;

    $assertion.Append((UrlSafeBase64Encode $header)).Append(".").Append((UrlSafeBase64Encode $Payload)) | Out-Null;
    $signature = (CreateSignature -Data ([System.Text.Encoding]::ASCII.GetBytes($assertion.ToString())) -Certificate $Certificate);
    $assertion.Append(".").Append((UrlSafeEncode $signature)) | Out-Null;
    return $assertion.ToString();
}

$baseDateTime = New-Object DateTime(1970, 1, 1, 0, 0, 0, [DateTimeKind]::Utc);
$timeInSeconds = [Math]::Truncate([DateTime]::UtcNow.Subtract($baseDateTime).TotalSeconds);

$jwtClaimSet = @"
{"scope":"$scope","email_verified":false,"iss":"$iss","sub":"$sub","aud":"https://oauth2.googleapis.com/token","exp":$($timeInSeconds + 3600),"iat":$timeInSeconds}
"@;


$cert = New-Object System.Security.Cryptography.X509Certificates.X509Certificate2($certPath, "notasecret", [System.Security.Cryptography.X509Certificates.X509KeyStorageFlags]::Exportable);
$jwt = CreateAssertionFromPayload -Payload $jwtClaimSet -Certificate $cert;


# Retrieve the authorization token.
$authRes = Invoke-WebRequest -Uri "https://oauth2.googleapis.com/token" -Method Post -ContentType "application/x-www-form-urlencoded" -UseBasicParsing -Body @"
assertion=$jwt&grant_type=$([Uri]::EscapeDataString($grantType))
"@;
$authInfo = ConvertFrom-Json -InputObject $authRes.Content;

$resUsers = Invoke-WebRequest -Uri "https://www.googleapis.com/admin/directory/v1/users?domain=<required_domain_name_dont_trust_google_documentation_on_this>" -Method Get -Headers @{
    "Authorization" = "$($authInfo.token_type) $($authInfo.access_token)"
}

$users = ConvertFrom-Json -InputObject $resUsers.Content;

$users.users | ft primaryEmail, isAdmin, suspended;

Aqui está a lista de classes e funções:

open System
open System.Collections.Generic
open System.Linq
open System.Threading.Tasks
open Microsoft.AspNetCore.Mvc
open Microsoft.Extensions.Logging
open Microsoft.AspNetCore.Authorization
open Microsoft.AspNetCore.Authentication
open Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer
open Microsoft.IdentityModel.Tokens
open System.IdentityModel.Tokens
open System.IdentityModel.Tokens.Jwt
open Microsoft.IdentityModel.JsonWebTokens
open System.Text
open Newtonsoft.Json
open System.Security.Claims
    let theKey = "VerySecretKeyVerySecretKeyVerySecretKey"
    let securityKey = SymmetricSecurityKey(Encoding.UTF8.GetBytes(theKey))
    let credentials = SigningCredentials(securityKey, SecurityAlgorithms.RsaSsaPssSha256)
    let expires = DateTime.UtcNow.AddMinutes(123.0) |> Nullable
    let token = JwtSecurityToken(
                    "lahoda-pro-issuer", 
                    "lahoda-pro-audience",
                    claims = null,
                    expires =  expires,
                    signingCredentials = credentials
        )

    let tokenString = JwtSecurityTokenHandler().WriteToken(token)