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你需要了解的token,Json web token(jwt)

你需要了解的token,Json web token(jwt)

作者: aermin | 来源:发表于2018-02-25 10:13 被阅读295次

    tips:接下去会在github写博客,简书不再更新和修改文章,欢迎大家逛逛我的新博客点击查看 ,我会尽量用更容易理解的方式写好每一篇博客,大家一起学习交流😄。

    前一个项目用的是cookie+session,由于想试试新花样,现在这个项目用的是Json web token。也做一下总结。

    讲Json web token 之前先来了解下什么是token,因为jwt本质就是一个token

    什么token

    token的意思是“令牌”,是用户身份的验证方式,最简单的token组成:uid(用户唯一的身份标识)、time(当前时间的时间戳)、sign(签名,由token的前几位+盐以哈希算法压缩成一定长的十六进制字符串,可以防止恶意第三方拼接token请求服务器)。还可以把不变的参数也放进token,避免多次查库

    什么是JSON Web Token

    JSON web Token,简称JWT,本质是一个token,是一种紧凑的URL安全方法,用于在网络通信的双方之间传递。一般放在HTTP的headers 参数里面的authorization里面,值的前面加Bearer关键字和空格。除此之外,也可以在url和request body中传递。

    JSON Web Token的组成

    一个JWT实际上就是一个字符串,它由三部分组成,头部、载荷与签名依顺序用点号(".")链接而成:1.header,2.payload,3.signature。

    头部(Header)里面说明类型和使用的算法,比如:

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

    说明是JWT(JSON web token)类型,使用了HMAC SHA 算法。然后将头部进行base64加密(该加密是可以对称解密的),构成了第一部分.

    eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9
    

    载荷(Payload)载荷就是存放有效信息的地方,含三个部分:

    1.标准中注册的声明,2.公共的声明,3.私有的声明

    1.标准中注册的声明 (建议但不强制使用) :

    • iss: jwt签发者
    • sub: jwt所面向的用户
    • aud: 接收jwt的一方
    • exp: jwt的过期时间,这个过期时间必须要大于签发时间
    • nbf: 定义在什么时间之前,该jwt都是不可用的.
    • iat: jwt的签发时间
    • jti: jwt的唯一身份标识,主要用来作为一次性token,从而回避重放攻击。

    2.公共的声明 :
    公共的声明可以添加任何的信息,一般添加用户的相关信息或其他业务需要的必要信息.但不建议添加敏感信息,因为该部分在客户端可解密.

    3.私有的声明 :
    私有声明是提供者和消费者所共同定义的声明,一般不建议存放敏感信息,因为base64是对称解密的,意味着该部分信息可以归类为明文信息。

    定义一个payload:

    {
      "sub": "1234567890",
      "name": "John Doe",
      "admin": true
    }
    

    然后将其进行base64加密,得到Jwt的第二部分。

    eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9
    

    把场景2的操作描述成一个json对象。其中添加了一些其他的信息,帮助今后收到这个JWT的服务器理解这个JWT。 当然,你还可以往载荷放非敏感的用户信息,比如uid

    signature

    这个部分需要base64加密后的header和base64加密后的payload使用.连接组成的字符串,然后通过header中声明的加密方式进行加盐secret组合加密,然后就构成了jwt的第三部分。

    // javascript
    var encodedString = base64UrlEncode(header) + '.' + base64UrlEncode(payload);
    
    var signature = HMACSHA256(encodedString, 'secret');//TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ
    
    

    注意secret是保存在服务器端的,jwt的签发生成也是在服务器端的,secret就是用来进行jwt的签发和jwt的验证,所以,它就是你服务端的私钥,在任何场景都不应该流露出去。一旦客户端得知这个secret, 那就意味着客户端是可以自我签发jwt了。

    将这三部分用.连接成一个完整的字符串,构成了最终的jwt:

    eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ
    

    应用场景:

    1.浏览器将用户名和密码以post请求的方式发送给服务器。

    2.服务器接受后验证通过,用一个密钥生成一个JWT。

    3.服务器将这个生成的JWT返回给浏览器。

    4.浏览器存储JWT并在使用时将JWT包含在authorization header里面,然后发送请求给服务器。

    5.服务器可以在JWT中提取用户相关信息。进行验证。

    6.服务器验证完成后,发送响应结果给浏览器。

    jwt 相比 session 的有点在哪

    • 能解决csrf浅谈CSRF攻击方式
    • 因为json的通用性,所以JWT是可以进行跨语言支持的,像JAVA,JavaScript,NodeJS,PHP等很多语言都可以使用。
    • 因为有了payload部分,所以JWT可以在自身存储一些其他业务逻辑所必要的非敏感信息。
    • 便于传输,jwt的构成非常简单,字节占用很小,所以它是非常便于传输的。
    • 它不需要在服务端保存会话信息, 所以它易于应用的扩展

    安全相关

    • 不应该在jwt的payload部分存放敏感信息,因为该部分是客户端可解密的部分。
    • 保护好secret私钥,该私钥非常重要。
    • 建议的方式是通过SSL加密的传输(https协议),从而避免敏感信息被嗅探。

    代码实例

    客户端 这里引用axios

    axios.interceptors.request.use(
        config => {
            const token = localStorage.getItem('userToken');
            if (token) {
                config.headers.common['Authorization'] = 'Bearer ' + token;
            }
            return config;
        },
        error => {
            return Promise.reject(error);
        }
    );
    

    后端(koa) 这里引用jsonwebtoken 这个npm包

    登录时生成一个token

    const jwt = require("jsonwebtoken");
    const secret = require("../config").secret;
    
    const token = jwt.sign(payload, secret, {
        expiresIn: Math.floor(Date.now() / 1000) + 24 * 60 * 60 // 一天
    });
    

    写一个jwt验证的中间件

    /**
     * @file 处理jwt验证的中间件
     */
    
    const jwt = require("jsonwebtoken");
    const secret = require("../config").secret;
    
    module.exports = async function(ctx, next) {
        // 同步验证
        const auth = ctx.get('Authorization')
        const token = auth.split(' ')[1];
        try {
            //解码取出之前存在payload的user_id 和 name
            const payload = jwt.verify(token, secret)
            ctx.user_id = payload.id;
            ctx.name = payload.name;
            await next()
        } catch (err) {
            ctx.throw(401, err)
        }
    }
    

    在路由(koa-router)这边使用这个中间件

    const verify = require('../middlewares/verify');
    router.post('/register', register) //注册
        .post('/login', login) //登录
        .get('/message', verify, message) // 获取首页列表信息
    

    其他

    还有一个 oauth token :一个关于授权(authorization)的开放网络标准协议。

    有一个"云冲印"的网站,可以将用户储存在Google的照片,冲印出来。用户为了使用该服务,必须让"云冲印"读取自己储存在Google上的照片。

    具体看这个 理解OAuth 2.0

    参考阅读&&鸣谢:

    什么是 JWT -- JSON WEB TOKEN

    Token 认证的来龙去脉

    json web token是用来做什么的?

    JSON Web Token - 在Web应用间安全地传递信息

    八幅漫画理解使用JSON Web Token设计单点登录系统

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