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

2020 年 3 月 11 日
筆記

JWT簡介：

JWT（JSON WEB TOKEN）：JSON網路令牌，JWT是一個輕便的安全跨平台傳輸格式，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數據的一項標準。實際上傳輸的就是一個字元串。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字元串

JWT公司官網：

https://jwt.io/

jwt的token結構：

JWT的數據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：指定類型和演算法
Payload 荷載資訊：存放Claims聲明資訊
Signature 簽名：把前兩者對應的Json結構進行base64url編碼之後的字元串拼接起來和密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，首先前端登錄後端通過用戶名與密碼驗證成功後，使用jwt生成一個具備有效期的token令牌, 這個token裡面存儲著 token本身的結構，加上token的過期時間，和一個你自己定義的字元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用戶資訊放在荷載資訊里，

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值的前綴，這是一種規範 ok      private static final String SECRET = "mrLang";//你自己定的字元串 別讓別人知道，加密時候用   鹽      public static final String FUNCTS = "FUNCTS";//獲取用戶的功能使用的key      public static final String USERINFO = "USER";//獲取用戶使用的key      private static final long EXPIRATION = 1800L;// token的生命周期30分      /**       * 創建token令牌 以下為參數都是自定義資訊       * @param loginName  一般我們放用戶的唯一標識登錄名       * @param functs 當前用戶的功能集合， 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 當前用戶       * @return       */      public static String createToken(String loginName, List<Object> functs, Users user) {          Map<String, Object> map = new HashMap<>();          //當前用戶擁有的功能          map.put(FUNCTS, JsonUtil.set(functs));          //當前用戶資訊          map.put(USERINFO, JsonUtil.set(user));            String token = Jwts.builder()                  .setSubject(loginName)//主題  主角是誰？    賦值登錄名                  .setClaims(map)                  .setIssuedAt(new Date())//設置發布時間，也是生成時間                  .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + EXPIRATION * 1000))//設置過期時間                  .signWith(SignatureAlgorithm.HS256, SECRET)//設置HS256加密，並且把你的鹽 放里，這裡推薦使用SH256證書加密                  .compact();//創建完成          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，登錄名      public static String getUserName(String token) {          return getTokenBody(token).getSubject();      }        // 獲取token中存儲的功能      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存儲的用戶      public static Object getUser(String token) {          String str = getTokenBody(token).get(USERINFO).toString();          return JsonUtil.getObj(str);      }        // 公共獲取自定義數據      public static Claims getTokenBody(String token) {          return Jwts.parser().setSigningKey(SECRET).parseClaimsJws(token).getBody();      }

jwt 如何刷新Token呢？

// 刷新token      public static String refreshToken(String token) {          if (isExpiration(token)) {              logger.info("token刷新失敗！！ 過期了！！");              return null;          }          // 獲取用戶 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 如何發送給前端？.

傳入當前用戶的功能與用戶資訊，登錄名生成token，寫入response的返回頭中，前端獲取後保存在前端的本地快取中，後續前端請求要把token放在頭header里

//登錄成功之後                  List<Object> functs=(List<Object>) authResult.getAuthorities();//當前功能列表                  String loginName=authResult.getName();//登錄名                  Users obj=(Users)authResult.getPrincipal();//用戶資訊                  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);                  //個人編寫的視圖對象                  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();//強制刷新                  pw.close();//關閉流

用戶請求攜帶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 未設置或者不是 basic 認證頭部，則當前              // 請求不是該過濾器關注的對象，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裡面存儲著 token本身的結構，加上token的過期時間，和一個你自己定義的字元串類似於加密，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用戶資訊放在荷載資訊里，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 (通常通過一個元數據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密鑰。由於使用相同的密鑰生成簽名和驗證簽名, 因此必須注意確保密鑰不被泄密。

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類型的密鑰。另外，如果你無法控制客戶端，無法做到密鑰的完全保密，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讀取用戶資訊，這樣你把token存儲前端的localstorage中，
後端的快取都省了

這樣做安全么？
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，要是真能登錄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！！！！