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jwt详解

沪钢木子 2021-09-29 阅读 77
技术博客

什么是JWT?

JWT全称是JSON Web Token是一个开放标准(RFC 7519),目前最流行的跨域身份验证解决方案。

它定义了一种经过加密的格式,放在json对象在请求中传递,用于验证请求是否被允许访问。

JWT的原理

服务器经过认证以后,会生成加密串返回前台,结构如下图:


JSON Web Token由三部分组成,它们之间用.连接。

* Header 头部
* Payload 负载
* Signature 签名

Header

Header 部分用Base64URL解密后是一个JSON对象,主要描述了签名的算法和令牌类型。

    {
      "alg": "HS256",
      "typ": "JWT"
    }

alg属性表示签名使用的算法,默认为HMAC SHA256(写为HS256),typ属性表示令牌的类型,JWT令牌统一写为JWT。

Payload

Payload 部分同样也是一个JSON对象,它包含Claim。

Claim中存的就是这些字段,有三种类型:

JWT 规定了7个Registered claims

    /**
     * 从payload中拿到Claim
     *
     * @param token
     * @return
     */
    public Claims getClaimsFromToken(String token) {
        Claims claims = Jwts.parser()
                .setSigningKey(secret)
                .parseClaimsJws(token)
                .getBody();
        return claims;
    }

需要注意的是JWT的信息默认是不加密的,Payload传递的不要有秘密信息。

Signature

Signature 部分是对前两部分的签名,用来防止数据篡改。

服务端指定密钥(secret),使用Header指定的签名算法,用转码后的JWT串产生签名。

在项目中使用了用 jjwt 生成:

    String generateToken(Map<String, Object> claims) {
        return Jwts.builder()
                .setClaims(claims)
                .setExpiration(generateExpirationDate(claims.get(CLAIM_KEY_USERNAME)))
                .signWith(SignatureAlgorithm.HS512, secret)
                .compact();
    }

Base64URL

Base64URL 是一种能够对 URL 进行 base64 串型化的算法。

在目前项目中的外部接入管理里,需要将 url 放入到 Payload 中,如果直接使用的 Base64 算法,会与特殊符号+、/和=冲突,Base64URL会将 =省略、+替换成-,/替换成_。

JWT使用方式

客户端收到服务器返回的 JWT,需要自己存储在 Cookie 或者 localStorage中。

此后的每一次请求都必须带上这个 JWT,放在 cookie 中是无法跨域的,所以我们需要在 HTTP 请求的头信息或者参数中带上。

JWT的特点与session的差异

首先要明确,http协议是无状态的,每次请求对服务端而言,是不清楚上一次请求的认证。

session 的做法是将已经认证过的用户信息存储在服务器,用户下次请求带上 Session ID,服务器依此判断用户是否认证过。
因此也带来了一些问题:

与之相反的是 JWT 这种令牌认证方式,基于Token的身份认证是无状态的,服务器或者Session中不会存储任何用户信息,方便无状态的服务扩展,尤其适合做单点登录和手机端的鉴权。
但JWT也有不足,令牌一旦发出,是无法作废的,到期之前一直有效。

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