FastAPI 身份验证 - Python

FastAPI 是一个现代、快速（高性能）的 Web 框架，基于 Python 3.6+ 语法标准，并采用 type hints，实现了极快的编码和自动文档化。FastAPI 还提供了内置的、快速并发的运行时 Starlette 和 Pydantic 等库，有效减少了开发所需的时间和复杂性。

身份验证在 Web 应用中常常扮演着重要的角色，而 FastAPI 可以轻松地实现身份验证功能，保证您的 Web 应用的安全性。本文将介绍如何使用 FastAPI 实现身份验证功能。

JWT（JSON Web Token）

JWT 是一种开放标准，在用户和服务器之间传递安全信息的一种简洁、独立、安全的方式。JWT 在应用场景中广泛应用，因为它可通过签名验证证明信息来源的合法性，并且因为它使用了标准的加密算法，所以可以保证传输过程中的信息安全。

使用 JWT 在 FastAPI 中实现身份验证需要安装 PyJWT 库，您可以使用以下命令进行安装：

pip install PyJWT

以下是 JWT 的工作原理：

1.用户在使用凭据（如用户名和密码）进行身份验证后，服务器会根据相关的信息生成一个JWT Token 并返回给用户。

2.用户使用携带 JWT 的请求访问服务器。

3.服务器通过 Token 获取到 JWT，并检查是否能够被正确解码和验证。

4.若 JWT 能够成功解码和验证，服务器会验证 JWT 中包含的权限和有效期等信息，如果都符合要求，则返回请求的数据或资源。

实现 JWT 身份验证

以下是使用 FastAPI 和 PyJWT 实现 JWT 身份验证的示例代码：

from fastapi import FastAPI, HTTPException
from fastapi.security import HTTPBearer, HTTPAuthorizationCredentials
from datetime import datetime, timedelta
import jwt

SECRET_KEY = "my_secret_key"  # 密钥
ALGORITHM = "HS256"          # 算法
ACCESS_TOKEN_EXPIRE_MINUTES = 30  # Token 的过期时间（分钟）

app = FastAPI()

security = HTTPBearer()

users_db = {
    'test@example.com': 'password'
}

@app.post('/login')
def login(data: dict):
    email = data['email']
    password = data['password']
    if email not in users_db or password != users_db[email]:
        raise HTTPException(status_code=400, detail="Incorrect email or password")
    access_token = create_access_token(data={"sub": email})
    return {"access_token": access_token, "token_type": "bearer"}

def create_access_token(data: dict, expires_delta: timedelta = None):
    to_encode = data.copy()
    if expires_delta:
        expire = datetime.utcnow() + expires_delta
    else:
        expire = datetime.utcnow() + timedelta(minutes=ACCESS_TOKEN_EXPIRE_MINUTES)
    to_encode.update({"exp": expire})
    encoded_jwt = jwt.encode(to_encode, SECRET_KEY, algorithm=ALGORITHM)
    return encoded_jwt

@app.get('/')
def index(credentials: HTTPAuthorizationCredentials = security):
    token = credentials.credentials
    try:
        jwt.decode(token, SECRET_KEY, algorithms=[ALGORITHM])
        return {'message': 'Hello World!'}
    except Exception as e:
        raise HTTPException(status_code=401, detail=str(e))

以上代码演示了如何使用 JWT 实现身份验证功能：

1. 定义了一个 secret key 和 algorithm 用于创建和解码 JWT。

2. 创建 create_access_token() 函数用于生成 Token。

3. 定义一个简单的 users_db 字典，记录了用户的信息（在实际应用中，您需要使用数据库或其他持久性存储存储用户信息）。

4. 定义了 /login 路径，用于验证用户的身份并返回 Token。

5. 定义了 / 路径，使用 HTTPBearer() 实例化一个 Security 对象，使用 HTTPAuthorizationCredentials 类型的参数来接收传送 Token。

以上就是使用 FastAPI 和 PyJWT 实现 JWT 身份验证的示例代码，您可以根据自己的需求，对以上示例代码进行修改和完善。

总结

FastAPI 提供了方便的身份验证功能，它允许我们对我们的应用进行更多层次的安全验证，增加安全性。同时，JWT 也提供了一种安全的轻量级身份验证机制，可以用于各种应用场景。如果您正在寻找一种可靠和安全的身份验证机制，不妨使用 FastAPI 和 PyJWT。