JSON Web Token入門基礎筆記
一、什麼是 JSON Web Token
JSON Web Token（JWT）是一個開放式標準（RFC 7519）;用於在各方之間以JSON物件安全傳輸資訊。這些資訊可以通過數字簽名進行驗證和信任。可以使用祕密（使用HMAC演算法）或使用RSA的公鑰/私鑰對對JWT進行簽名
二、什麼時候用 JSON Web Token
下面是一些JSON Web Token很有用的場景:
一、授權：這是使用JWT最常見的場景。一旦使用者登入，隨後的每個請求都將包括JWT，允許使用者訪問該令牌允許的路由、服務和資源。單點登入是目前廣泛使用JWT的一個特性，因為它的開銷很小，而且可以在不同領域輕鬆使用 二、資訊交換
三、JSON Web Token的結構
以緊湊的格式、JSON Web Token 以.分隔並由
header、Payload、Signature 三部分組成。
形如：xxxxx.yyyyy.zzzzz
Header
這 Header 部分，通常由兩部分組成： token型別(JWT) 和 使用的雜湊演算法、例如：HMAC SHA256 or RSA.
{
"alg": "HS256" header 使用 Base64Url 編碼，組成JWT的第一部分。
Payload
這第二部分是payload(負載)，包括許多claims, claims 通過使用一個實體（通常是使用者資訊）和一些附加資訊。有三種類型的claims :registered, public, and private claims
- Registered claims : 這裡有一些預先定義好的claims。他們不是強制的、但是是推薦的。他們十分有用，實現可互操作 。例如： iss (issuer), exp (expiration time), sub (subject), aud (audience) 等
iss: 該JWT的簽發者 sub: 該JWT所面向的使用者 aud: 接收該JWT的一方 exp(expires): 什麼時候過期，這裡是一個Unix時間戳 iat(issued at): 在什麼時候簽發的
- Pulbic Claims :這些可以由使用JWTs的人隨意定義。但是為了避免衝突，它們應該在
IANA JSON Web Token Registry中定義，或者定義為包含抗衝突名稱空間的URI。 - Private claims
典型的payload 例子：
{
"sub": "1234567890",
"name": "John Doe",
"admin": true
}
payload 使用Base64Url編碼組成JSON Web Token的第二部分。
Signature
要建立簽名部分，您必須使用編碼的標頭、編碼的有效負載、祕密、標頭中指定的演算法，並進行簽名
例如，如果您想使用HMAC SHA256演算法，簽名將按照以下方式建立
HMACSHA256(
base64UrlEncode(header) + "." +
base64UrlEncode(payload),
secret)
四、JWT 的使用方式
客戶端收到伺服器返回的JWT，可以儲存在Cookie 裡面，也可以儲存在 localStorage。
此後，客戶端每次與伺服器通訊，都要帶上這個 JWT。你可以把它放在 Cookie 裡面自動傳送，但是這樣不能跨域，所以更好的做法是放在 HTTP 請求的頭資訊Authorization欄位裡面。
Authorization: Bearer <token>
另一種做法是，跨域的時候，JWT 就放在 POST 請求的資料體裡面。
五、JSON Web Token的特點
JWT的優點：
- 體積小，因而傳輸速度更快
- 多樣化的傳輸方式，可以通過URL傳輸、POST傳輸、請求頭Header傳輸（常用）
- 簡單方便，服務端拿到jwt後無需再次查詢資料庫校驗token可用性，也無需進行redis快取校驗
- 在分散式系統中，很好地解決了單點登入問題
- 很方便的解決了跨域授權問題，因為跨域無法共享cookie
JWT的缺點：
- JWT 的最大缺點是，由於伺服器不儲存 session 狀態，因此無法在使用過程中廢止某個 token，或者更改 token 的許可權。也就是說，一旦 JWT 簽發了，在到期之前就會始終有效，除非伺服器部署額外的邏輯
- 獲取到jwt也就擁有了登入許可權，因此jwt是不可洩露的，網站最好使用https，防止中間攻擊偷取jwt
JWT被確實存在被竊取的問題，但是如果能得到別人的token，其實也就相當於能竊取別人的密碼，這其實已經不是JWT安全性的問題。網路是存在多種不安全性的，對於傳統的session登入的方式，如果別人能竊取登入後的sessionID，也就能模擬登入狀態，這和JWT是類似的。為了安全，https加密非常有必要，對於JWT有效時間最好設定短一點
六、程式碼示例(demo)
import com.auth0.jwt.JWT;
import com.auth0.jwt.JWTVerifier;
import com.auth0.jwt.algorithms.Algorithm;
import com.auth0.jwt.interfaces.Claim;
import com.auth0.jwt.interfaces.DecodedJWT;
import java.util.Calendar;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* APP登入Token的生成和解析
*
*/
public class JwtToken {
/** token祕鑰，請勿洩露，請勿隨便修改 backups:JKKLJOoasdlfj */
public static final String SECRET = "JKKLJOoasdlfj";
/** token 過期時間: 10天 */
public static final int calendarField = Calendar.DATE;
public static final int calendarInterval = 10;
/**
* JWT生成Token.<br/>
* JWT構成: header, payload, signature
* @param user_id 登入成功後用戶user_id, 引數user_id不可傳空
*/
public static String createToken(Long user_id) throws Exception {
Date iatDate = new Date();
// expire time
Calendar nowTime = Calendar.getInstance();
nowTime.add(calendarField, calendarInterval);
Date expiresDate = nowTime.getTime();
// header Map
Map<String, Object> map = new HashMap<>();
map.put("alg", "HS256");
map.put("typ", "JWT");
String token = JWT.create().withHeader(map) // header
.withClaim("iss", "Service") // payload
.withClaim("aud", "APP").withClaim("user_id", null == user_id ? null : user_id.toString())
.withIssuedAt(iatDate) // sign time
.withExpiresAt(expiresDate) // expire time
.sign(Algorithm.HMAC256(SECRET)); // signature
return token;
}
/**
* 解密Token
*
* @param token
* @return
* @throws Exception
*/
public static Map<String, Claim> verifyToken(String token) {
DecodedJWT jwt = null;
try {
JWTVerifier verifier = JWT.require(Algorithm.HMAC256(SECRET)).build();
jwt = verifier.verify(token);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return jwt.getClaims();
}
}