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Implementación de Identity Server con .Net Core 6
Primera Parte: Introducción y Configuración del Entorno

Bienvenidos a esta serie de blogs dedicados a la configuración del entorno de desarrollo para trabajar con C#, .NET Core, Single Sign-On (SSO) e Identity Server. En esta primera parte, exploraremos los objetivos de la serie y proporcionaremos un resumen básico de los conceptos clave que necesitarás entender antes de comenzar.

Objetivos de la Serie

El objetivo principal de esta serie de blogs es ayudarte a configurar un entorno de desarrollo sólido y eficiente para trabajar con tecnologías relacionadas con C# y SSO. A lo largo de los siguientes blogs, aprenderás a:

  1. Configurar un entorno de desarrollo robusto.
  2. Comprender los conceptos fundamentales de C# y .NET Core.
  3. Explorar los conceptos esenciales de Single Sign-On (SSO).
  4. Implementar un servidor de autenticación utilizando Identity Server.

Este conocimiento te proporcionará las habilidades necesarias para construir aplicaciones seguras y escalables que permitan a los usuarios autenticarse de manera segura en un solo lugar y acceder a múltiples servicios sin tener que iniciar sesión repetidamente.

Resumen Básico de C#

C# es un lenguaje de programación desarrollado por Microsoft que se utiliza ampliamente en el desarrollo de aplicaciones Windows, aplicaciones web y servicios en la plataforma .NET. C# se destaca por su simplicidad, su alto rendimiento y su capacidad para construir aplicaciones seguras y escalables. A continuación, se presentan algunos conceptos clave de C#:

Tipos de Datos y Variables

En C#, los tipos de datos definen el tipo de valor que una variable puede contener. Algunos tipos de datos comunes incluyen:

  • int: Representa números enteros.
  • string: Representa texto.
  • bool: Representa valores verdaderos o falsos.
  • float y double: Representan números de punto flotante.

Ejemplo de declaración y asignación de variables:

int edad = 30;
string nombre = "Juan";
bool esEstudiante = true;

Estructuras de Control

  1. if-else: la estructura if-else permite tomar decisiones en un programa basadas en una condición. Si la condición es verdadera, se ejecuta un bloque de código; si es falsa, se ejecuta otro bloque de código.

  2. for: la estructura for se utiliza para crear bucles controlados por un contador. Permite ejecutar un bloque de código un número específico de veces, definido por una variable contador.

  3. while: la estructura while se usa para crear bucles que se ejecutan mientras una condición especificada sea verdadera. El bloque de código se repite mientras la condición se cumpla.

  4. switch: la estructura switch se utiliza para realizar una selección entre múltiples casos basados en el valor de una expresión o variable. Cada caso representa un conjunto de instrucciones a ejecutar según el valor de la expresión.

A continuación, se presentan ejemplos de código funcional para cada una de estas estructuras de control en C#:

// Ejemplo de if-else
if (condicion)
{
    // Código si la condición es verdadera
}
else
{
    // Código si la condición es falsa
}
// Ejemplo de for
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
    // Código a ejecutar en cada iteración
}
// Ejemplo de while
while (condicion)
{
    // Código a ejecutar mientras la condición sea verdadera
}
// Ejemplo de switch
switch (valor)
{
    case 1:
        // Código si el valor es 1
        break;
    case 2:
        // Código si el valor es 2
        break;
    default:
        // Código si no coincide con ningún caso
        break;
}

Funciones (Métodos)

En C#, puedes definir funciones (también conocidas como métodos) para encapsular la lógica reutilizable. Por ejemplo, puedes crear un método para calcular la suma de dos números:

public int Sumar(int a, int b)
{
    return a + b;
}

Clases y Objetos

C# es un lenguaje orientado a objetos, lo que significa que se basa en la creación de clases y objetos. Las clases son plantillas para crear objetos. Aquí hay un ejemplo de una clase simple:

public class Persona
{
    public string Nombre { get; set; }
    public int Edad { get; set; }
    public void Saludar()
    {
        Console.WriteLine($"Hola, soy {Nombre} y tengo {Edad} años.");
    }
}

Puedes crear objetos a partir de esta clase y utilizar sus propiedades y métodos:

Persona persona = new Persona();
persona.Nombre = "Ana";
persona.Edad = 25;
persona.Saludar();

Espacios de Nombres (Namespaces)

Los espacios de nombres en C# permiten organizar y agrupar clases relacionadas. Por ejemplo, el espacio de nombres System contiene clases básicas como Console para la entrada y salida estándar.

using System;
class Program
{
    static void Main()
    {
        Console.WriteLine("Hola, mundo!");
    }
}

Manejo de Excepciones

C# permite capturar y manejar excepciones para gestionar errores de manera controlada:

try
{
    int resultado = 10 / 0; // Esto generará una excepción de división por cero
}
catch (DivideByZeroException ex)
{
    Console.WriteLine("Error: División por cero.");
}

Interfaces

Las interfaces en C# permiten definir un contrato que las clases deben seguir al implementar la interfaz. Las interfaces son útiles para lograr la abstracción y el polimorfismo. Aquí hay un ejemplo de cómo definir e implementar una interfaz:

// Definición de una interfaz
public interface IForma
{
    double CalcularArea();
}
// Implementación de la interfaz en una clase
public class Circulo : IForma
{
    public double Radio { get; set; }
    public Circulo(double radio)
    {
        Radio = radio;
    }
    public double CalcularArea()
    {
        return Math.PI * Radio * Radio;
    }
}

En este ejemplo, la interfaz IForma define un método CalcularArea(). La clase Circulo implementa esta interfaz proporcionando su propia implementación del método.

Clase Principal (Main)

En una aplicación C#, la ejecución comienza en un método especial llamado Main(). Este método es el punto de entrada de la aplicación y se encuentra en una clase, generalmente en la clase principal del programa. Aquí hay un ejemplo de cómo se utiliza la clase principal en una aplicación de consola:

using System;
class Program
{
    static void Main()
    {
        Console.WriteLine("Hola, mundo desde C#!");
        // Crear una instancia de la clase Circulo y calcular su área
        Circulo circulo = new Circulo(5.0);
        double area = circulo.CalcularArea();
        Console.WriteLine($"El área del círculo es: {area}");
    }
}

En este caso, la clase Program contiene el método Main(), que es donde comienza la ejecución del programa. En el Main(), creamos una instancia de la clase Circulo (que implementa la interfaz IForma) y calculamos su área.


Resumen de los Conceptos Básicos de .NET Core

¿Qué es .NET Core?

.NET Core es un framework de código abierto desarrollado por Microsoft que se utiliza para desarrollar aplicaciones multiplataforma. Proporciona un entorno de ejecución y una biblioteca de clases que permiten a los desarrolladores crear aplicaciones que pueden ejecutarse en diferentes sistemas operativos, incluyendo Windows, Linux y macOS. A continuación, exploraremos algunos puntos clave sobre .NET Core y su utilidad.

Multiplataforma

Una de las características más destacadas de .NET Core es su capacidad para admitir múltiples plataformas. Esto significa que puedes desarrollar una aplicación en .NET Core en una plataforma, como Windows, y luego ejecutar la misma aplicación en otras plataformas, como Linux o macOS, sin tener que realizar cambios significativos en el código fuente. Esto es especialmente valioso para proyectos que buscan alcanzar una amplia audiencia de usuarios que utilizan diferentes sistemas operativos.

Rendimiento

.NET Core se ha diseñado con un enfoque en el rendimiento y la eficiencia en el consumo de recursos. Esto lo hace ideal para aplicaciones que requieren un alto rendimiento, como aplicaciones web, aplicaciones de servidor y aplicaciones de IoT (Internet de las cosas). Además, .NET Core utiliza la compilación just-in-time (JIT), lo que significa que el código se compila en tiempo de ejecución para mejorar el rendimiento.

Librerías y Paquetes

Una parte fundamental del desarrollo en .NET Core es la gestión de bibliotecas y paquetes de terceros. .NET Core utiliza una herramienta llamada NuGet para administrar la descarga e instalación de paquetes de código de terceros. Esto facilita la incorporación de funcionalidades adicionales en tu aplicación, como bibliotecas de acceso a bases de datos, frameworks de desarrollo web y mucho más. NuGet simplifica la gestión de dependencias y asegura que tu proyecto pueda aprovechar las últimas actualizaciones y correcciones de errores de las bibliotecas.

CLI (Interfaz de Línea de Comando)

.NET Core incluye una Interfaz de Línea de Comando (CLI) que facilita la creación, compilación y gestión de proyectos. La CLI de .NET Core te permite crear nuevos proyectos, compilar código, ejecutar pruebas, administrar paquetes NuGet y realizar una variedad de tareas de desarrollo sin necesidad de utilizar una interfaz gráfica. Esto es especialmente útil para desarrolladores que prefieren trabajar en entornos de línea de comandos o para la automatización de tareas en el desarrollo de software.


Conceptos Básicos de SSO (Single Sign-On)

¿Qué es el SSO (Single Sign-On)?

El Single Sign-On (SSO), traducido como "Inicio de Sesión Único," es una tecnología que permite a los usuarios autenticarse una sola vez y acceder a múltiples aplicaciones o servicios sin necesidad de iniciar sesión repetidamente. Es especialmente útil en entornos donde los usuarios necesitan acceder a diversas aplicaciones o servicios, eliminando la molestia de recordar múltiples credenciales y facilitando la gestión de la autenticación.

Autenticación

Autenticación es el proceso fundamental en SSO que verifica la identidad de un usuario. Cuando un usuario intenta acceder a una aplicación o servicio, se le solicita que proporcione sus credenciales, como un nombre de usuario y contraseña. La aplicación luego verifica estas credenciales para determinar si el usuario es quien dice ser. La autenticación exitosa permite que el usuario acceda a la aplicación.

Autorización

Una vez que un usuario ha sido autenticado, la autorización se encarga de determinar qué acciones o recursos específicos puede acceder el usuario autenticado. En otras palabras, la autorización define los permisos del usuario después de la autenticación. Por ejemplo, un usuario autenticado puede tener permisos para leer, escribir o eliminar información en una aplicación según su nivel de autorización.

Tokens

En el contexto de SSO, los tokens son una parte esencial del proceso de autenticación y autorización. Estos tokens se utilizan para autenticar y autorizar a los usuarios en diferentes aplicaciones o servicios sin tener que compartir las credenciales reales. Los tokens pueden tener varias formas, pero uno de los tipos más comunes es JWT (JSON Web Tokens).

Los JWT son una forma eficiente y segura de transmitir información entre dos partes en un formato que puede ser verificado y confiable, se representan como objetos JSON y están firmados digitalmente para garantizar su autenticidad. Un JWT típicamente contiene información como la identidad del usuario y sus roles. Están compuestos por tres partes: encabezado (header), carga útil (payload) y firma (signature).

  1. Encabezado (Header): El encabezado contiene información sobre el tipo de token (JWT) y el algoritmo de firma utilizado. Suele estar codificado en Base64 URL-safe.

  2. Carga Útil (Payload): La carga útil contiene los datos que se desean transmitir. Puede incluir información como el identificador del usuario, roles y otros datos relevantes. Al igual que el encabezado, está codificado en Base64 URL-safe.

  3. Firma (Signature): La firma se utiliza para verificar que el remitente del token sea quien dice ser y para garantizar que los datos en la carga útil no hayan sido modificados. La firma se crea mediante la combinación del encabezado, la carga útil y una clave secreta utilizando el algoritmo especificado en el encabezado. Solo el servidor que conoce la clave secreta puede crear y verificar la firma.

Utilidades de JWT
  • Autenticación: Los JWT se utilizan comúnmente para autenticar a los usuarios. Una vez que un usuario se autentica, se le proporciona un JWT que contiene información de autenticación. Este token se envía con cada solicitud subsiguiente y permite que el servidor verifique la identidad del usuario sin tener que volver a solicitar credenciales.

  • Autorización: Además de la autenticación, los JWT pueden contener información sobre los roles y permisos del usuario. Esto permite que los servidores tomen decisiones de autorización basadas en el contenido del token.

  • Comunicación Segura: Los JWT se utilizan para comunicar información de manera segura entre diferentes partes, como aplicaciones cliente y servidores de recursos. Al estar firmados digitalmente, los JWT garantizan la integridad de los datos transmitidos.

  • Tokens de Sesión: Los JWT pueden utilizarse como tokens de sesión en aplicaciones web y móviles. Cuando un usuario inicia sesión, se emite un JWT que se almacena en el lado del cliente y se envía con cada solicitud. Esto elimina la necesidad de mantener sesiones en el servidor y permite la escalabilidad de la aplicación.

Seguridad de JWT

Es importante destacar que la seguridad de JWT depende en gran medida de cómo se manejan y almacenan las claves secretas y de cómo se implementa la lógica de validación en el servidor. Algunas consideraciones de seguridad clave incluyen:

  • Almacenamiento Seguro de Claves: Las claves secretas deben mantenerse seguras y no deben divulgarse. Se deben utilizar prácticas sólidas de gestión de claves para proteger las claves secretas.

  • Validación de Firma: Los servidores deben validar la firma de un JWT para garantizar que no haya sido modificado y que proviene de una fuente confiable.

  • Expiración de Tokens: Los JWT a menudo tienen una fecha de vencimiento (expiración) para limitar su validez en el tiempo.

  • Revocación de Tokens: En algunas situaciones, es necesario revocar un JWT antes de su vencimiento. Esto se puede lograr mediante listas de revocación o invalidación de tokens en el servidor.

Proveedores de Identidad

Los proveedores de identidad son sistemas que gestionan la autenticación de usuarios. Actúan como intermediarios entre las aplicaciones o servicios y los usuarios finales. Existen diferentes tipos de proveedores de identidad, que incluyen:

  1. Proveedores de Identidad Sociales: Plataformas como Google, Facebook o Twitter que permiten a los usuarios autenticarse utilizando sus cuentas de redes sociales.

  2. Proveedores de Identidad Empresariales: Sistemas utilizados en entornos corporativos para autenticar a los empleados en aplicaciones y servicios internos.

  3. Servidores de Autenticación Personalizados: Organizaciones pueden implementar sus propios servidores de autenticación personalizados para administrar la autenticación de usuarios de acuerdo con sus necesidades específicas.

Modelos de SSO

El SSO se puede implementar utilizando varios modelos, algunos de los más comunes son:

  1. Federación de Identidad: Este modelo permite que múltiples organizaciones confíen entre sí para autenticar a sus usuarios. Por ejemplo, una empresa puede confiar en la autenticación proporcionada por una plataforma de redes sociales.

  2. SSO Basado en Cookies: En este enfoque, una vez que un usuario se autentica en una aplicación, se establece una cookie que permite el acceso sin necesidad de autenticación adicional durante un período de tiempo determinado.

  3. SSO Basado en Tokens: Se utiliza un token para autenticar y autorizar a un usuario. Este token se intercambia entre aplicaciones para proporcionar acceso.

  4. OAuth 2.0 y OpenID Connect: Estos protocolos son ampliamente utilizados para implementar SSO en aplicaciones web y móviles. OAuth 2.0 se enfoca en la autorización, mientras que OpenID Connect se enfoca en la autenticación.

Conceptos Básicos de Identity Server

¿Qué es Identity Server?

Identity Server es una plataforma de código abierto que permite implementar la autenticación y la autorización de manera segura y eficiente en aplicaciones web y APIs. Su principal objetivo es proporcionar soluciones sólidas para la gestión de identidades y la protección de recursos. Aquí se presentan algunos conceptos clave sobre Identity Server y su utilidad.

Protocolos de Autenticación

Identity Server es compatible con varios protocolos de autenticación, lo que significa que puede interactuar con una variedad de sistemas de autenticación y autorización. Algunos de los protocolos más comunes que admite incluyen:

  • OAuth 2.0: Utilizado para la autorización de aplicaciones y servicios.

  • OpenID Connect: Una capa de autenticación sobre OAuth 2.0 que se utiliza para la autenticación de usuarios.

  • SAML (Security Assertion Markup Language): Un protocolo de intercambio de datos de autenticación y autorización, comúnmente utilizado en entornos empresariales y de federación de identidad.

  • WS-Federation: Otro protocolo de federación de identidad utilizado para establecer relaciones de confianza entre proveedores de identidad y aplicaciones cliente.

La capacidad de Identity Server para admitir múltiples protocolos le permite integrarse con una amplia gama de aplicaciones y sistemas de autenticación.

Escalabilidad

Identity Server es altamente escalable, lo que significa que puede adaptarse a aplicaciones de cualquier tamaño, desde aplicaciones pequeñas hasta grandes sistemas empresariales. Puede manejar un alto volumen de solicitudes de autenticación y autorización de manera eficiente, lo que lo convierte en una opción sólida para aplicaciones que requieren un alto rendimiento y escalabilidad.

Personalización

Una de las ventajas clave de Identity Server es su capacidad de personalización. Puedes configurarlo y extenderlo para adaptarse a los requisitos específicos de autenticación y autorización de tu aplicación. Esto incluye la capacidad de definir reglas de autorización personalizadas, personalizar las pantallas de inicio de sesión y consentimiento, y agregar lógica personalizada para el manejo de tokens.

Relación con SSO y JWT

Identity Server a menudo se utiliza en el contexto de Single Sign-On (SSO) y JSON Web Tokens (JWT).

  • Single Sign-On (SSO): Identity Server puede actuar como un proveedor de identidad central en un entorno de SSO. Cuando los usuarios inician sesión en una aplicación utilizando Identity Server, pueden acceder a otras aplicaciones o servicios sin tener que volver a autenticarse. Esto mejora la experiencia del usuario al reducir la necesidad de recordar múltiples credenciales y proporciona una capa adicional de seguridad.

  • JSON Web Tokens (JWT): Identity Server a menudo emite JWT para representar tokens de autenticación y autorización. Estos tokens se utilizan para identificar y autorizar a los usuarios en aplicaciones y servicios. Los JWT son firmados digitalmente y contienen información sobre el usuario y sus permisos. Esto facilita la validación de la identidad y la autorización en las aplicaciones cliente sin la necesidad de acceder nuevamente a la base de datos de usuarios.

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Instalación de .NET Core y SQL Server

A lo largo de esta serie de blogs se trabajará con múltiples proyectos y dependencias para implementar una WebApp que maneje todos los conceptos previamente desarrollados, por lo que, por facilidad, se usará Visual Studio en Windows. Sin embargo, el proyecto es completamente realizable y funcional en entornos con Linux, la gran diferencia estará en el manejo de las dependencias y las herramientas utilizadas para el desarrollo.

Instalación de Visual Studio

Lo primero es descargar el instalador desde la página oficial:  Visual Studio Code - Code Editing. Redefined.

Una vez descargado, procedemos con la instalación, asegurandonos de seleccionar los Workloads relacionados al desarrollo con .NET Core y SQL Server:


Instalación de SQL Server Management Studio

También será necesario instalar SQL Server Management Studio, de igual manera desde la página oficial de Microsoft:  Download SQL Server Management Studio (SSMS) - SQL Server Management Studio (SSMS) | Microsoft Learn.

Una vez listo nuestro entorno estamos listos para comenzar a trabajar en nuestra WebApp.


Gustavo Marín 30 septiembre, 2023
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