Token笔记

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关于Token的介绍,这两篇博客介绍的非常详细:
https://www.cnblogs.com/xiekeli/p/5607107.html
https://blog.csdn.net/veloi/article/details/53940022

我的这篇博客,相当于读书笔记。
OAuth(开放授权)是一个开放的授权标准,允许用户让第三方应用访问该用户在某一web服务上存储的私密的资源(如照片,视频,联系人列表),而无需将用户名和密码提供给第三方应用。
这里写图片描述
Token用于实现服务器对客户端的认证,它本身就具有认证功能,有点类似于带有数字签名的数据包:既包含认证用户身份信息,又包含这些信息的加密值,当服务器通过用户名和密码对用户的身份进行认证后,便生成一个token发送给用户,便于以后对用户身份的识别。
一、背景:
1、Token的产生:Token是在客户端频繁向服务端请求数据,服务端频繁的去数据库查询用户名和密码并进行对比,判断用户名和密码正确与否,并作出相应提示,在这样的背景下,Token便应运而生。
2、Token的定义:Token是服务端生成的一串字符串,以作客户端进行请求的一个令牌,当第一次登录后,服务器生成一个Token便将此Token返回给客户端,以后客户端只需带上这个Token前来请求数据即可,无需再次带上用户名和密码。
3、使用Token的目的:Token的目的是为了减轻服务器的压力,减少频繁的查询数据库,使服务器更加健壮。
4、token的生成原理:
(1)token的结构:
- msg部分:而msg本身也有两部分组成:一部分,随机字符的主体,另一部分是过期时间戳。
- 分隔符号:用符号分隔msg部分,和加密后生成的signature签名部分,这里用的是”.“
- 签名signature,按照msg中提到的msg的信息部分,按照特定的秘钥进行加密(SHA256)。
(2)Token的加密:按照合适得加密方法对数据进行加密,通用的就是使用sha256散列算法,然后进行BASE64的格式转换。在token串中隐含过期时间的设定,从需求上讲,每条与服务器交互的token有是有过期时间的,超过这个时间范围,就无效了,需要重新从服务器中取得。
(3)token的验证:服务器接收到客户端发送的token字符串后;
- 解包:根据分隔符,将token分为:msg和signature两部分
- 对比签名
- 判断时间是否过期

二、使用过程

不同类型的认证过程,传统的cookie认证和使用token进行认证:
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使用Token时,用户登录的认证过程:
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用户发送请求时的认证过程,每一次请求中都带上完成签名的Token信息,这个Token信息可能在COOKIE中,也可能在HTTP的Authorization头中。
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三、Token机制相对于Cookie机制的优点

  • 支持跨域访问: Cookie是不允许垮域访问的,这一点对Token机制是不存在的,前提是传输的用户认证信息通过HTTP头传输.
  • 无状态(也称:服务端可扩展行):Token机制在服务端不需要存储session信息,因为Token 自身包含了所有登录用户的信息,只需要在客户端的cookie或本地介质存储状态信息.
  • 更适用CDN: 可以通过内容分发网络请求你服务端的所有资料(如:javascript,HTML,图片等),而你的服务端只要提供API即可.
  • 去耦: 不需要绑定到一个特定的身份验证方案。Token可以在任何地方生成,只要在你的API被调用的时候,你可以进行Token生成调用即可.
    更适用于移动应用: 当你的客户端是一个原生平台(iOS, Android,Windows 8等)时,Cookie是不被支持的(你需要通过Cookie容器进行处理),这时采用Token认证机制就会简单得多。
  • CSRF:因为不再依赖于Cookie,所以你就不需要考虑对CSRF(跨站请求伪造)的防范。
  • 性能: 一次网络往返时间(通过数据库查询session信息)总比做一次HMACSHA256计算 的Token验证和解析要费时得多.
    不需要为登录页面做特殊处理: 如果你使用Protractor 做功能测试的时候,不再需要为登录页面做特殊处理.
  • 基于标准化:你的API可以采用标准化的 JSON Web Token (JWT). 这个标准已经存- - 在多个后端库(.NET, Ruby, Java,Python, PHP)和多家公司的支持(如:Firebase,Google, Microsoft).

四、Token防范攻击原理
1、Token 防范Replay Attacks

所谓重放攻击就是攻击者发送一个目的主机已接收过的包,来达到欺骗系统的目的,主要用于身份认证过程。比如在浏览器端通过用户名/密码验证获得签名的Token被木马窃取。即使用户登出了系统,黑客还是可以利用窃取的Token模拟正常请求,而服务器端对此完全不知道,以为JWT机制是无状态的。
针对这种情况,可使用时间戳 +共享秘钥
这种方案,客户端和服务端都需要知道: User ID,共享秘钥

2、Token防御CSRF
https://www.cnblogs.com/hwhxy/p/7889890.html

CSRF 攻击之所以能够成功,该请求中所有的用户验证信息都是存在于 cookie 中,因此黑客可以在不知道这些验证信息的情况下直接利用用户自己的 cookie 来通过安全验证,伪造用户的请求。
要抵御 CSRF,关键在于在请求中放入黑客所不能伪造的信息,并且该信息不存在于 cookie 之中。可在 HTTP 请求中以参数的形式加入一个随机产生的 token,黑客并在服务器端建立一个拦截器来验证这个 token,如果请求中没有 token 或者 token 内容不正确,则认为可能是 CSRF 攻击而拒绝该请求,黑客并不知道该如何产生token,所以无法伪造合法用户的请求。
token 可以在用户登陆后产生并放于 session 之中,然后在每次请求时把 token 从 session 中拿出,与请求中的 token 进行比对,但这种方法的难点在于如何把 token 以参数的形式加入请求。对于 GET 请求,token 将附在请求地址之后,这样 URL 就变成 http://url?csrftoken=tokenvalue。 而对于 POST 请求来说,要在 form 的最后加上 ,这样就把 token 以参数的形式加入请求了。但是,在一个网站中,可以接受请求的地方非常多,要对于每一个请求都加上 token 是很麻烦的,并且很容易漏掉,通常使用的方法就是在每次页面加载时,使用 javascript 遍历整个 dom 树,对于 dom 中所有的 a 和 form 标签后加入 token。这样可以解决大部分的请求,但是对于在页面加载之后动态生成的 html 代码,这种方法就没有作用,还需要程序员在编码时手动添加 token。
该方法还有一个缺点是难以保证 token 本身的安全。特别是在一些论坛之类支持用户自己发表内容的网站,黑客可以在上面发布自己个人网站的地址。由于系统也会在这个地址后面加上 token,黑客可以在自己的网站上得到这个 token,并马上就可以发动 CSRF 攻击。为了避免这一点,系统可以在添加 token 的时候增加一个判断,如果这个链接是链到自己本站的,就在后面添加 token,如果是通向外网则不加。不过,即使这个 csrftoken 不以参数的形式附加在请求之中,黑客的网站也同样可以通过 Referer 来得到这个 token 值以发动 CSRF 攻击。这也是一些用户喜欢手动关闭浏览器 Referer 功能的原因。

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