有状态登陆 和 无状态登陆

1.有状态登陆

这样做的缺点是什么？
服务端保存大量数据增加服务端的压力
服务端保存用户状态，无法进行水平扩展（集群）→针对Session来说
客户端请求依赖服务端，多次请求必须访问同一台服务器→针对Session来说
(如果域名不同那么 Session域很难进行处理)

无状态登陆

无状态登陆的流程：

• 当客户端第一次请求服务时，服务端对用户信息进行信息认证（登陆）
• 认证通过，将用户信息进行加密形成token，返回客户端，作为登陆凭证
• 以后每次请求，客户端都携带认证的tocken
• 服务端对tocken进行解密，判断是否存在
  服务器不保存用户的登录信息！

微服务集群中的每个服务，对外提供的都是Rest风格的接口。而Rest风格的一个最重要的规范就是：服务的无状态性，即：

服务端不保存任何客户端请求者信息
客户端的每次请求必须具备自描述信息（jwt），通过这些信息识别客户端身份

带来的好处是什么呢？

客户端请求不依赖服务端的信息，任何多次请求不需要必须访问到同一台服务
服务端的集群和状态对客户端透明
服务端可以任意的迁移和伸缩
减小服务端存储压力

JWT交互流程：

• 授权流程：
  • 1、用户请求登录，携带用户名密码到授权中心
  • 2、授权中心携带用户名密码，到用户中心查询用户
  • 3、查询如果正确，生成JWT凭证
  • 4、返回JWT给用户
• 鉴权流程：
  • 1、用户请求某微服务功能，携带JWT
  • 2、微服务将jwt交给授权中心校验
  • 3、授权中心返回校验结果到微服务
  • 4、微服务判断校验结果，成功或失败
  • 5、失败则直接返回401
  • 6、成功则处理业务并返回

因为JWT签发的token中已经包含了用户的身份信息，并且每次请求都会携带，这样服务的就无需保存用户信息，甚至无需去数据库查询，完全符合了Rest的无状态规范。

不过，这个过程是不是就完美了呢？

可以发现，用户访问我们的网站，一次授权后，以后访问微服务都需要鉴权，那么每次鉴权都需要访问授权中心，一个用户请求，被分解为2次请求才能完成，效率比较低。

能不能直接在微服务的完成鉴权，不去找授权中心呢？

如果这样，就可以减少一次网络请求，效率提高了一倍。但是，微服务并没有鉴定JWT的能力，因为鉴定需要通过密钥来完成。我们不能把密钥交给其它微服务，存在安全风险。

怎么办？

这就要用到RSA非对称加密技术了。

2非对称加密验签

2.1加密技术的类型

加密技术是对信息进行编码和解码的技术，编码是把原来可读信息（又称明文）译成代码形式（又称密文），其逆过程就是解码（解密），加密技术的要点是加密算法，加密算法可以分为三类：

• 对称加密，如AES
  • 基本原理：将明文分成N个组，然后使用密钥对各个组进行加密，形成各自的密文，最后把所有的分组密文进行合并，形成最终的密文。
  • 优势：算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高
  • 缺陷：双方都使用同样密钥，安全性得不到保证
• 非对称加密，如RSA
  • 基本原理：同时生成两把密钥：私钥和公钥，私钥隐秘保存，公钥可以下发给信任客户端
    • 私钥加密，持有私钥或公钥才可以解密
    • 公钥加密，持有私钥才可解密
  • 优点：安全，难以破解
  • 缺点：算法比较耗时
• 不可逆加密，如MD5，SHA
  • 基本原理：加密过程中不需要使用密钥，输入明文后由系统直接经过加密算法处理成密文，这种加密后的数据是无法被解密的，无法根据密文推算出明文。

2.2非对称加密验签

有了非对称加密，我们就可以改变签名和验签的方式了：

• 生成RSA密钥对，私钥存放在授权中心，公钥下发给微服务

• 在授权中心利用私钥对JWT签名

• 在微服务利用公钥验证签名有效性

因为非对称加密的特性，不用担心公钥泄漏问题，因为公钥是无法伪造签名的，但要确保私钥的安全和隐秘。
非对称加密后的授权和鉴权流程：
授权中心的主要职责：

• 用户登录鉴权：
  • 接收用户的登录请求，
  • 通过用户中心的接口校验用户名密码
  • 使用私钥生成JWT并返回
• 用户登录状态校验
  • 判断用户是否登录，其实就是token的校验
• 用户登出
  • 用户选择退出登录后，要让token失效
• 用户登录状态刷新
  • 用户登录一段时间后，JWT可能过期，需要刷新有效期

我们把jwt返回到客户端，客户端保存到哪里呢？

目前有两种解决方案：

• 方案一：存入web存储如：LocalStorage或SessionStorage中
  • 优点：
    • 不用担心cookie禁用问题
    • 不会随着浏览器自动发送，可以减少不必要的请求头大小
  • 缺点：
    • 不会随着浏览器自动发送，需要前段额外代码，携带jwt
    • 会遭到XSS（跨站脚本）攻击
• 方案二：存入cookie
  • 优点：
    • 会随着浏览器自动发送，客户端不用任何额外代码
    • 使用httponly，避免XSS攻击风险
  • 缺点：
    • 会随着浏览器自动发送，某些时候有些多余
    • 可能遭到CSRF（跨站资源访问）攻击

这里我们采用哪一种呢？

我们采用cookie方案，cookie方案的两个缺陷我们也可以解决：

• 问题1：会随着浏览器自动发送，某些时候有些多余
  • 解决：后端服务与其它服务资源（如静态资源）采用不同域名，浏览器的同源策略会限制cookie
• 问题2：可能遭到CSRF（跨站资源访问）攻击
  • 解决：避免get请求操作服务器资源，遵循Rest风格，必要时在token中存入随机码

JWT内部设置了token的有效期，默认是30分钟，30分钟后用户的登录信息就无效了，用户需要重新登录，用户体验不好，怎么解决呢？

JWT的缺点就凸显出来了：

• JWT是生成后无法更改，因此我们无法修改token中的有效期，也就是无法续签。

怎么办？

3种解决方案：

• 方案1：每次用户访问网站，都重新生成token。操作简单粗暴，但是token写入频率过高，效率实在不好。
• 方案2：登录时，除了生成jwt，还另外生成一个刷新token，每当token过期，如果用户持有刷新token，则为其重新生成一个token。这种方式比较麻烦，而且会增加header大小。
• 方案3：cookie即将到期时，重新生成一个token。比如token有效期为30分钟，当用户请求我们时，我们可以判断如果用户的token有效期还剩下15分钟，那么就重新生成token，可以看做上面两种的折中方案。