ASP.NET Core 实现带签名的安全导出下载（支持复杂 JSON 参数）

在日常后台系统中，“导出数据”几乎是标配功能之一。然而随着导出逻辑越来越复杂，比如筛选条件、时间区间、分页参数、字段选择等，传统的“前端 POST 请求 + Blob 下载”方式就开始显得笨重。

本文将带你一步步实现一个高安全性、可扩展、支持复杂 JSON 参数的导出下载机制，并且可以实现“点击即下载”的顺畅体验。

🧩 一、常见导出方式的问题

1️⃣ 直接返回文件流（Blob）

前端通过 axios.post() 获取 blob，然后手动触发下载：

axios({
  url: '/api/export',
  method: 'post',
  data: params,
  responseType: 'blob'
})

问题：

前端需要等待整个文件生成完再保存；
无法显示“立即下载”的体验；
对大文件极不友好（需占用大量内存）；
链接不能直接分享或复用。

✅ 二、目标方案

我们的目标是实现：

支持复杂 JSON 参数、带权限验证、临时有效、浏览器直接下载文件，而不占用前端内存。

实现思路是采用“两步式导出机制”：

1️⃣ 准备阶段 前端上传导出参数（复杂 JSON），后端校验并生成一个临时签名下载链接。

2️⃣ 下载阶段 前端拿到签名 URL 后直接 window.open(url)，浏览器立即触发下载。后端通过签名验证和缓存参数，实时生成导出内容。

✅ 三、后端实现（ASP.NET Core）

Step 1️⃣：准备接口（接收参数并生成签名链接）

using System.Security.Cryptography;
using System.Text;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;

[ApiController]
[Route("api/[controller]")]
public class ExportController : ControllerBase
{
    private const string SecretKey = "ExportDownloadSecret";
    private static readonly Dictionary<string, string> ExportParameterCache = new();

    [HttpPost("prepare")]
    public IActionResult PrepareExport([FromBody] ExportRequestDto request)
    {
        var exportId = Guid.NewGuid().ToString("N");

        // 缓存参数（实际可存 Redis 或数据库）
        ExportParameterCache[exportId] = System.Text.Json.JsonSerializer.Serialize(request);

        var expire = DateTimeOffset.UtcNow.AddMinutes(5).ToUnixTimeSeconds();
        var sig = Sign($"{exportId}:{expire}");

        var url = $"{Request.Scheme}://{Request.Host}/api/export/download?id={exportId}&exp={expire}&sig={sig}";
        return Ok(new { url });
    }

    private string Sign(string input)
    {
        using var hmac = new HMACSHA256(Encoding.UTF8.GetBytes(SecretKey));
        var hash = hmac.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(input));
        return Convert.ToBase64String(hash).Replace('+', '-').Replace('/', '_').TrimEnd('=');
    }
}

public class ExportRequestDto
{
    public string Type { get; set; }
    public DateTime StartTime { get; set; }
    public DateTime EndTime { get; set; }
    public string[] SelectedColumns { get; set; }
    public int? UserId { get; set; }
}

Step 2️⃣：下载接口（校验签名并动态生成文件）

[HttpGet("download")]
public IActionResult Download(string id, long exp, string sig)
{
    var now = DateTimeOffset.UtcNow.ToUnixTimeSeconds();
    if (now > exp)
        return BadRequest("链接已过期");

    var expectedSig = Sign($"{id}:{exp}");
    if (sig != expectedSig)
        return Unauthorized("签名无效");

    if (!ExportParameterCache.TryGetValue(id, out var json))
        return NotFound("导出任务不存在或已过期");

    var dto = System.Text.Json.JsonSerializer.Deserialize<ExportRequestDto>(json);

    // 动态生成 Excel 文件（示例）
    var bytes = GenerateExcel(dto);
    var fileName = $"{dto.Type}-{DateTime.Now:yyyyMMddHHmmss}.xlsx";

    return File(bytes,
        "application/vnd.openxmlformats-officedocument.spreadsheetml.sheet",
        fileName);
}

private byte[] GenerateExcel(ExportRequestDto dto)
{
    using var ms = new MemoryStream();
    using var writer = new StreamWriter(ms);
    writer.WriteLine("ColumnA,ColumnB,ColumnC");
    writer.WriteLine($"From {dto.StartTime} To {dto.EndTime}");
    writer.WriteLine($"Selected: {string.Join(",", dto.SelectedColumns)}");
    writer.Flush();
    return ms.ToArray();
}

✅ 四、前端实现（Vue 示例）

async function exportData() {
  const exportParams = {
    type: 'student-report',
    startTime: '2025-11-01T00:00:00Z',
    endTime: '2025-11-05T00:00:00Z',
    selectedColumns: ['Name', 'Score', 'Class'],
    userId: 123,
  };

  // Step1: 先提交参数，获取签名下载 URL
  const { data } = await axios.post('/api/export/prepare', exportParams);

  // Step2: 打开下载链接（浏览器直接下载）
  window.open(data.url);
}

效果：

导出参数复杂无妨；
链接 5 分钟后自动失效；
用户点击即触发下载；
不需等待 Blob 加载；
文件实时生成，无需提前存储。

✅ 五、安全与优化建议

优化方向	说明
🔐 绑定用户 ID	在签名中加入用户标识：`Sign($"{userId}:{exportId}:{exp}")`
🧠 异步导出	对大数据集，建议使用后台任务（如 Hangfire）异步生成文件
🕒 缓存清理	定时清理过期导出参数或生成的文件
☁️ 文件存储	对大型导出可先存入 OSS / S3，返回签名下载链接
⚙️ HTTPS 强制	防止签名参数被中间人窃取

✅ 六、方案优点总结

特点	说明
✅ 支持复杂 JSON 参数	不受 URL 长度限制
✅ 安全可靠	签名验证 + 短期有效
✅ 点击即下	浏览器自动处理下载，不占内存
✅ 易扩展	可对接异步任务、OSS 等
✅ 轻量实现	无需引入第三方库

✅ 七、总结

这种“两步式导出 + 签名下载”的模式，结合了 安全性、易用性和性能 的优点，非常适合管理后台或 SaaS 系统中的导出功能。

前端不必等待 blob 文件生成，后端也避免了直接暴露接口或 token，实现了真正意义上的「安全、即点即下、可控导出」。