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JWT公司的主流Json Web Token 令牌 如何使用,取代session

JWT簡介:

JWT(JSON WEB TOKEN):JSON網路令牌,JWT是一個輕便的安全跨平臺傳輸格式,定義了一個緊湊的自包含的方式在不同實體之間安全傳輸資訊(JSON格式)。它是在Web環境下兩個實體之間傳輸資料的一項標準。實際上傳輸的就是一個字串。廣義上講JWT是一個標準的名稱;狹義上JWT指的就是用來傳遞的那個token字串

JWT公司官網:   

https://jwt.io/

 

jwt的token結構:

JWT的資料結構以及簽發的過程
JWT由三部分構成:header(頭部)、payload(載荷)和signature(簽名)。

Header 頭部資訊:指定型別和演算法
Payload 荷載資訊:存放Claims宣告資訊
Signature 簽名:把前兩者對應的Json結構進行base64url編碼之後的字串拼接起來和金鑰放一起加密後的簽名
組成方式為: header.payload.signature

:eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.
eyJpc3MiOiLlvKDlvLoiLCJuYW1lIjoiNzg5IiwiZXhwIjoxNTI4MzY0MjU5LCJpYXQiOjE1MjgzNjMwNTl9.574koY-c9SqMNNzfvAWQuKEnimWeZAcoFQ5XudNWF3o

因為是拼接的所以base64很容易破解,所以你不要把密碼或敏感的資訊放入,這樣就算是被別人破解了你的荷載資訊他也只能看著,

你該如何去理解JWT幫你做些什麼?

  結合業務場景,首先前端登入 後端通過使用者名稱與密碼驗證成功後,使用jwt生成 一個具備有效期的token令牌, 這個token裡面儲存著 token本身的結構,加上token的過期時間,和一個你自己定義的字串類似於加密 簽名所用的鹽,這個鹽只有你自己知道,這樣你的加密才是安全的,還可以包含一些自定義的使用者資訊放在荷載資訊裡,

本文需要你具備javaSE的基礎, 所涉及的jar包如下:

<!-- JWT javawebToken-->
        <dependency>
            <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
            <artifactId>jjwt</artifactId>
            <version>0.9.1</version>
        </dependency>
        <!-- 阿里巴巴json -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>1.2.4</version>
        </dependency>

jwt 如何生成Token呢?

注意:這裡使用的阿里巴巴提供的json工具包,實現序列化,後續會貼上所用的jar

/**
 * token 工具類
 * @author 郎俊楠
 *
 */
public class JwtUtil {
    private static Logger logger = Logger.getLogger(JwtUtil.class);
    public static final String TOKEN_HEADER = "Authorization";//token的key 也是名 不要寫成token這樣,要按照規範來
    public static final String TOKEN_PREFIX = "Bearer ";//token值的字首,這是一種規範 ok
    private static final String SECRET = "mrLang";//你自己定的字串 別讓別人知道,加密時候用   鹽
    public static final String FUNCTS = "FUNCTS";//獲取使用者的功能使用的key
    public static final String USERINFO = "USER";//獲取使用者使用的key
    private static final long EXPIRATION = 1800L;// token的生命週期30分
    /**
     * 建立token令牌 以下為引數都是自定義資訊
     * @param loginName  一般我們放使用者的唯一標識登入名
     * @param functs 當前使用者的功能集合, 本人的rbac許可權比較個性化且很負責,一般你們放role角色就可以了
     * @param user 當前使用者
     * @return
     */
    public static String createToken(String loginName, List<Object> functs, Users user) {
        Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        //當前使用者擁有的功能
        map.put(FUNCTS, JsonUtil.set(functs));
        //當前使用者資訊
        map.put(USERINFO, JsonUtil.set(user));
        
        String token = Jwts.builder()
                .setSubject(loginName)//主題  主角是誰?    賦值登入名
                .setClaims(map)
                .setIssuedAt(new Date())//設定釋出時間,也是生成時間
                .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + EXPIRATION * 1000))//設定過期時間
                .signWith(SignatureAlgorithm.HS256, SECRET)//設定HS256加密,並且把你的鹽 放裡,這裡推薦使用SH256證書加密
                .compact();//建立完成
        return token;
    }

jwt 如何驗證Token是否過期呢?

// token是否過期
    public static boolean isExpiration(String token) {
        try {
            return getTokenBody(token).getExpiration().before(new Date());
        } catch (Exception e) {
            return true;
        }
    }

jwt 如何獲取自定義的資訊呢?

// 獲取主角,登入名
    public static String getUserName(String token) {
        return getTokenBody(token).getSubject();
    }

    // 獲取token中儲存的功能
    public static List<Object> getUserFuncts(String token) {
        String str = getTokenBody(token).get(FUNCTS).toString();
        List<Object> list = JsonUtil.getArray(str);
        return list;
    }

    // 獲取token儲存的使用者
    public static Object getUser(String token) {
        String str = getTokenBody(token).get(USERINFO).toString();
        return JsonUtil.getObj(str);
    }

    // 公共獲取自定義資料
    public static Claims getTokenBody(String token) {
        return Jwts.parser().setSigningKey(SECRET).parseClaimsJws(token).getBody();
    }

jwt 如何重新整理Token呢?

// 重新整理token
    public static String refreshToken(String token) {
        if (isExpiration(token)) {
            logger.info("token重新整理失敗!! 過期了!!");
            return null;
        }
        // 獲取使用者 許可權資訊
        String functs = getTokenBody(token).get(FUNCTS).toString();
        String user = getTokenBody(token).get(USERINFO).toString();
        String username = getTokenBody(token).getSubject();
        Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        map.put(FUNCTS, JsonUtil.set(functs));
        map.put(USERINFO, JsonUtil.set(user));
        token = Jwts.builder().signWith(SignatureAlgorithm.HS256, SECRET).setClaims(map).setSubject(username)
                .setIssuedAt(new Date()).setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + EXPIRATION * 1000))
                .compact();
        return token;
    }

token 如何傳送給前端?.

傳入 當前使用者的 功能與使用者資訊,登入名 生成token,寫入response的返回頭中,前端獲取後儲存在前端的本地快取中,後續前端請求要把token放在 頭header裡

//登入成功之後
                List<Object> functs=(List<Object>) authResult.getAuthorities();//當前功能列表
                String loginName=authResult.getName();//登入名
                Users obj=(Users)authResult.getPrincipal();//使用者資訊
                String token=JwtUtil.createToken(loginName,functs,obj);//生成token
                //TOKEN_HEADER= Authorization TOKEN_PREFIX=Bearer token值
                response.setHeader(JwtUtil.TOKEN_HEADER,JwtUtil.TOKEN_PREFIX+token);
                response.setContentType("application/json;charset=utf-8");
                response.setStatus(HttpServletResponse.SC_OK);
                //個人編寫的檢視物件
                DTO dto=new DTO<>();
                dto.setCode("000000");
                dto.setMessage("認證通過");
                
                PrintWriter pw=response.getWriter();
                pw.write(JsonUtil.set(dto));//寫入json
                pw.flush();//強制重新整理
                pw.close();//關閉流

使用者請求攜帶token如何驗證?

你可以自定義一個過濾器,或者使用某某框架,自定義攔截器,或者aop

 

String header = request.getHeader(JwtUtil.TOKEN_HEADER);
        if (null == header || !header.toLowerCase().startsWith(JwtUtil.TOKEN_PREFIX)) {
            // 如果頭部 Authorization 未設定或者不是 basic 認證頭部,則當前
            // 請求不是該過濾器關注的物件,直接放行,繼續filter chain 的執行
            chain.doFilter(request, response);
            return;
        }
        try {
            String token = header.replace(JwtUtil.TOKEN_PREFIX, "");
            // 驗證token是否過期
            if(JwtUtil.isExpiration(token)){
                throw new javax.security.sasl.AuthenticationException("token 驗證不通過");
            }
            //檢查token是否能解析
            Users user = (Users) JwtUtil.getUser(token);
            if (null == user) {
                throw new javax.security.sasl.AuthenticationException("token 驗證不通過");
            }
            
            //驗證成功

總結:

使用jwt生成 一個具備有效期的token令牌, 這個token裡面儲存著 token本身的結構,加上token的過期時間,和一個你自己定義的字串類似於加密 ,也就是簽名所用的鹽,這個鹽只有你自己知道,這樣你的加密才是安全的,還可以包含一些自定義的使用者資訊放在荷載資訊裡,本文所用的HS256+鹽 對token加密是沒有RS256安全的,

JWT簽名演算法中HS256和RS256有什麼區別?

JWT簽名演算法中,一般有兩個選擇,一個採用HS256,另外一個就是採用RS256。
簽名實際上是一個加密的過程,生成一段標識(也是JWT的一部分)作為接收方驗證資訊是否被篡改的依據。

RS256 (採用SHA-256 的 RSA 簽名) 是一種非對稱演算法, 它使用公共/私鑰對: 標識提供方採用私鑰生成簽名, JWT 的使用方獲取公鑰以驗證簽名。由於公鑰 (與私鑰相比) 不需要保護, 因此大多數標識提供方使其易於使用方獲取和使用 (通常通過一個元資料URL)。
另一方面, HS256 (帶有 SHA-256 的 HMAC 是一種對稱演算法, 雙方之間僅共享一個 金鑰。由於使用相同的金鑰生成簽名和驗證簽名, 因此必須注意確保金鑰不被洩密。

在開發應用的時候啟用JWT,使用RS256更加安全,你可以控制誰能使用什麼型別的金鑰。另外,如果你無法控制客戶端,無法做到金鑰的完全保密,RS256會是個更佳的選擇,JWT的使用方只需要知道公鑰。

 建議:

為了雙重保險,建議您使用RS256,最好是生成一個證書 讀取使用證書裡面的公鑰加密,私鑰留著以後每次前端請求驗證token的合法性就可以了
jwt提供了方法可以驗證token的合法性,過期時間,還可以根據token讀取使用者資訊,這樣你把token儲存前端的localstorage中,
後端的快取都省了

這樣做安全麼?
你要知道 RS256非對稱加密是一套體系的,公鑰私鑰是一組,都存在的後端,別人不進你伺服器盜取你就是安全的,要是真能登入你伺服器那就直接刪你庫了,

本文作者為本人原創:如需轉載 請攜帶出處 謝謝!!!!