JWT token验证
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一.背景
HTTP是一种无状态协议，即服务器不保留与客户端交互时的任何状态。也就是说服务端根本不知道是谁在使用这个应用,无法存储这个记录
我们日常开发中,经常遇到这样的问题:在很多操作下都要保存当前登录人的信息,需要验证当前是否登录了,当前用户是否有相应的权限等等.
此时cookie就诞生了.
二.传统的身份验证
1、用户向服务器发送用户名和密码。
2、服务器验证通过后，在当前会话（session）里面保存相关数据，比如用户角色、登录时间等等。
3、服务器向用户返回一个 session_id，写入用户的 Cookie 中。
4、用户随后的每一次请求，都会通过 Cookie，将 session_id 传回服务器。
5、服务器收到 session_id，找到前期保存的数据，由此得知用户的身份。
上面说的就是 Session，我们需要在服务端把登录的用户放进 Session ，这些 Session 会存储在内存中。
缺点：
单机环境是肯定是没有问题的，但是如果要做服务器集群，或者跨域的服务导向架构，那么session就被限制了，需要做session的数据共享，使每台服务器都能读取session
三.jwt token身份验证
由于 cookie-session 这种模式存在一些小问题。就出现了 jwt。
服务器不保存 session 数据了，所有数据都保存在客户端。每次请求都返回服务器。
JWT (JSON Web Token) 是目前最流行的跨域认证解决方案。
1.验证流程
1.用户向服务器发送用户名和密码.
2.服务器验证通过后,生成一个令牌(token),里面存着相关数据,比如用户信息和权限等
3.服务器向用户返回这个令牌(token),需要用户自己选择某种方式保存起来,一般可以使用
localStroage,sessionStorage,Cookie等
4.用户随后的每一次请求,需要将token通过请求头携带到服务器.请求头字段名由后端指定,一般叫Authorization
5.服务器收到令牌(token),通过解析就能得到用户的身份信息
2.jwt组成
Header(头部),Payload(载荷),Signature(签名)
它是一个比较使用 Base64 编码的字符串. 中间用点分隔开，下面是一串真实的 Token
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJ1c2VybmFtZSI6ImxlY2hhciIsIml
zQWRtaW4iOnRydWUsImlhdCI6MTU4NTY2NjkzNiwiZXhwIjoxNTg1NjY2OTQ2fQ.
xvHerZ9gljCxj_-uj5p7xW6Wn1fPknAyI827lvxQf0Q
2.1 Header(头部)
Header 部分是一个 JSON 对象，描述 JWT 的元数据，通常是下面的样子。
{
"alg": "HS256", //alg 属性表示签名的算法。默认是 HMAC SHA256 (写成 HS256)
"typ": "JWT" //typ 属性表示令牌的类型。jwt 令牌统一写成 jwt
}
最后使用 base64UrlEncode 将其转成字符串
2.2 PayLoad(载荷)
Payload 部分也是一个 JSON 对象，用来存放实际需要传递的数据
JWT 规定了7个官方字段，供选用
-
iss (issuer)：签发人
-
exp (expiration time)：过期时间
-
sub (subject)：主题
-
aud (audience)：受众
-
nbf (Not Before)：生效时间
-
iat (Issued At)：签发时间
-
jti (JWT ID)：编号
除了官方字段,我们一般也会把自己需要存的数据存在里面,如用户的信息:
{
"id":1,
"username":"lechar",
"isAdmin":"true"
}
最后使用 base64UrlEncode 将其转成字符串
2.3 Signature(签名)
Signature 部分是对前两部分的签名，防止数据篡改
首先，需要指定一个密钥（secret）。这个密钥需要在服务端创建并存储，不能泄露给用户。然后，使用 Header 里面指定的签名算法（默认是 HMAC SHA256），按照下面的公式产生签名。
HMACSHA256(
base64UrlEncode(header) + "." +
base64UrlEncode(payload),
secret
)
算出签名以后，把 Header、Payload、Signature 三个部分拼成一个字符串，每个部分之间用"点"（.）分隔，就可以返回给用户。
3.jwt的特点
1、JWT 默认是不加密，但也是可以加密的。生成原始 Token 以后，可以用密钥再加密一次。
2、JWT 不加密的情况下，不能将秘密数据写入 JWT。
3、JWT 不仅可以用于认证，也可以用于交换信息。有效使用 JWT，可以降低服务器查询数据库的次数。
4、JWT 的最大缺点是，由于服务器不保存 session 状态，因此无法在使用过程中废止某个 token，或者更改 token 的权限。也就是说，一旦 JWT 签发了，在到期之前就会始终有效，除非服务器部署额外的逻辑。
5、JWT 本身包含了认证信息，一旦泄露，任何人都可以获得该令牌的所有权限。为了减少盗用，JWT 的有效期应该设置得比较短。对于一些比较重要的权限，使用时应该再次对用户进行认证。
6、为了减少盗用，JWT 不应该使用 HTTP 协议明码传输，要使用 HTTPS 协议传输。
四.NodeJS使用jwt
不同的后台语言中有不同的包来处理jwt。Node中一般使用 jsonwebtoken 这个包
1.安装 jsonwebtoken
$ npm install jsonwebtoken
2.使用
//引入jsonwebtoken
const jsonwebtoken = require('jsonwebtoken');
//定义jwt 中的 palyload(存储我们需要存的数据)
const playload = {
"username": "lechar",
"isAdmin": true
}
//定义加密的密钥(一般后台定义,或者后台生成一个密钥
// 放在private.key文件中,我们不对外暴露)
const secret = "abcdefg";
/**
* 调用 jsonwebtoken.sign(payload, secret, options?) 方法生成 token
* - payload 需要存放到 token 中的数据
* - secret 秘钥
* - options 可选的一些配置项
*/
const token = jsonwebtoken.sign(playload, secret, {
// 过期时间，以秒或描述时间跨度的字符串表示，比如 60, '2 days', '10h', '7d'
expiresIn: 10
});
console.log(token);
//eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.
//eyJ1c2VybmFtZSI6ImxlY2hhciIsImlzQWRtaW4iOnRydWUsImlhdCI6MTU4NTY2NjkzNiwiZXhwIjoxNTg1NjY2OTQ2fQ.
//xvHerZ9gljCxj_-uj5p7xW6Wn1fPknAyI827lvxQf0Q
3.验证与解码
/**
* 调用 jsonwebtoken.verify(token, secret, callback) 验证与解码
* - token 需要解码的令牌
* - secret 秘钥
* - callback 回调函数
* - error 解码失败
* - data 解码出来的数据
*/
jsonwebtoken.verify(token,secret,(error,data)=>{
console.log(data);
});
//打印结果是:
{
username: 'lechar',
isAdmin: true,
iat: 1585667292,//签发时间
exp: 1585667302 //过期时间
}
4.ajax传递token
$.ajax({
url: `http://localhost:3000/`,
type: "post",
data: {
title: $("#form-title").val(),
content: $("#form-content").val()
},
// 请求头中需要添加,后端怎么定义,就怎么传
headers: {
//我们token可以存cookie和localStroge都可以,哪里存哪里取
Authorization: Cookies.get("token")
},
success: function(res) {
console.log(res);
}
});
参考链接:
阮一峰大神的博客
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