本文链接： https://blog.csdn.net/itwxming/article/details/100916865

前后端交互时不能只将用户信息封装进JWT中，否则token被人截获可以冒用。应该将所有的动态参数也封装进token里去，使之变成动态token，并解析比对token里的参数和获取到的参数的一致性。防止token有效，但参数被篡改！！！

（相对彻底解决token被劫持，一个比较简单的解决思路：关于测试报告中第一个垂直越权漏洞，并不是完全像测试报告说的那样。首先，1、api/passwordcheck/checkpwd接口只是校验密码合法性的，不是修改密码的接口。真正修改密码的接口是api/adminsmuser/resetpwd，该接口通过公钥将密码加密，后台通过私钥将密码解密后再通过其他可靠手段保存加密，这个接口有漏洞，即劫持token之后可通过公钥加密任意密码进行修改。最简单的修改办法是校验原密码，但由于重置密码功能是提供给管理员使用的，管理员并不知道原密码，如果通过查询接口获得加密后的原密码，查询接口同样可以被劫持获取，所以并不能解决问题。由于防止劫持token修改程度比较大，对程序性能也会有所耗费，最简单的方式应该是设置一个重置密码的口令密码代替用户的原密码去校验数据的可靠性，并将口令密码和修改密码一块使用公钥加密。但目前没有这功能，需要后期开发修改。或者使用操作者的id和登录密码作为口令密码，同时校验该id是否有对应接口权限。2、关于api/adminsmuser/saverole接口，劫持token后可以给任意用户赋角色，使该用户拥有了不该有的权限。由于功能授权模块是通过角色、用户、部门、机构四个维度授权的，所以还包括测试报告保存角色以外的其他关联接口都存在类似漏洞。包括功能授权模块的保存接口。由于在劫持token的情况下使用公钥对数据加密已经不起作用，所以最简单的优化方式还是像上述第1点那样解决。）

在线生成非对称加密公钥私钥对、在线生成公私钥对、RSA Key pair create、生成RSA密钥对：http://web.chacuo.net/netrsakeypair

RSA加密公私钥证书的生成参见自己的git工程yusp-mark。

什么是数字签名的经典讲解：http://www.youdzone.com/signature.html

数字证书工作原理及基本流程：https://blog.csdn.net/itwxming/article/details/101026306

1.无状态登录原理

1.1 什么是无状态？

1.1.1有状态服务：

即服务端需要记录每次会话的客户端信息，从而识别客户端身份，根据用户身份进行请求的处理，典型的设计如tomcat中的session。

例如登录：用户登录后，我们把登录信息保存在服务端session中，并且给用户一个cookie值，记录对应的session中。下次请求，用户通过cookieId从而查询到对应的session找到用户的信息。
缺点:

服务端保存大量数据，增加服务端压力
服务端保存用户状态，无法进行水平扩展
客户端请求依赖服务端，多次请求必须访问同一台服务器

1.1.2无状态服务：

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

优点:

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

1.1.3无状态登录的过程：

当客户端第一次请求服务时，服务端对用户进行信息认证（登录）。
认证通过，将用户信息进行加密形成token，返回给客户端，作为登录凭证。
以后每次请求，客户端都携带认证的token。
服务端对token进行解密，判断是否有效。

2 JWT

2.1简介https://jwt.io/introduction/

JWT，全称是Json Web Token，是JSON风格轻量级的授权和身份认证规范，可实现无状态、分布式的Web应用授权。
JWT官网
 GitHub上jwt的java客户端

2.2数据格式

JWT的token通常有三个部分：标题，有效负载和签名。
Header：标头标识用于生成签名的算法。通常头部有两部分信息：

header = '{"alg":"HS256","typ":"JWT"}'

- 声明类型type，这里是JWT（type=jwt）

- 加密算法，自定义(rs256/base64/hs256)

我们会对头部进行base64加密（可解密），得到第一部分数据

Payload：载荷，就是有效数据，包含我们希望提出的声明，一般包含下面信息：

payload = '{"loggedInAs":"admin","iat":1422779638}'

- 用户身份信息-userid,username（注意，这里因为采用base64加密，可解密，因此不要存放敏感信息）

- 注册声明：如token的签发时间，过期时间，签发人等

正如JWT规范中所建议的那样，我们包含一个时间戳，称为iat“发布时”的缩写。

这部分也会采用base64加密，得到第二部分数据

Signature：通过header中设置的加密算法加密。签名，是整个数据的认证信息。一般根据前两步的数据，再加上服务的的密钥（secret）（不要泄漏，最好周期性更换），通过加密算法生成。用于验证整个数据完整和可靠性。

签名由base64url编码头和有效负载计算，并以句点作为分隔符连接：

key = 'secretkey'
unsignedToken = encodeBase64(header) + '.' + encodeBase64(payload)
signature = HMAC-SHA256(key, unsignedToken)

最后：我们base64url编码签名，并使用句点将这三个部分连接在一起：

token = encodeBase64(header) + '.' + encodeBase64(payload) + '.' + encodeBase64(signature)

# token is now:
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJsb2dnZWRJbkFzIjoiYWRtaW4iLCJpYXQiOjE0MjI3Nzk2Mzh9.gzSraSYS8EXBxLN_oWnFSRgCzcmJmMjLiuyu5CSpyHI

2.3JWT交互流程

流程图：

步骤翻译：

1、用户登录
2、服务的认证，通过后根据secret生成token
3、将生成的token返回给浏览器
4、用户每次请求携带token
5、服务端利用公钥解读jwt签名，判断签名有效后，从Payload中获取用户信息
6、处理请求，返回响应结果

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。

2.4.加密分类-非对称加密

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

加密和解密用不同的秘钥，分别是私钥和公钥，这两个密钥是成对出现的，公钥加密过的密文只有对应的私钥能解密；私钥签名过的密文可以通过对应的公钥验签。原则上私钥是不能在网络中传递的。

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。

RSA算法历史：

1977年，三位数学家Rivest、Shamir 和 Adleman 设计了一种算法，可以实现非对称加密。这种算法用他们三个人的名字缩写：RSA。

3 使用

3.1使用JWT

在pom.xml中引入JWT依赖：

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.commons</groupId>
        <artifactId>commons-lang3</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
        <artifactId>jjwt</artifactId>
        <version>0.9.0</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>joda-time</groupId>
        <artifactId>joda-time</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

创建一个token
首先需要通过JWT.create()创建一个 JWTCreator 实例，使用生成器定义令牌需要的自定义声明。最后获取字符串令牌调用sign()并传递算法实例。

RSAPublicKey publicKey = //Get the key instance
RSAPrivateKey privateKey = //Get the key instance
try {
    Algorithm algorithm = Algorithm.RSA256(publicKey, privateKey);
    String token = JWT.create()
        .withIssuer("username")
        .sign(algorithm);
} catch (JWTCreationException exception){
    //Invalid Signing configuration / Couldn't convert Claims.
}

验证一个token

对于传递过来的token需要进行解析，获取对应的的用户信息,如果解析成功，则说明是同一个用户。

    /**
     * 公钥解析token
     *
     * @param token     用户请求中的token
     * @return
     */
    private static Jws<Claims> parserToken(String token, byte[] publicKey) throws Exception {
        return Jwts.parser().setSigningKey(RsaUtils.getPublicKey(publicKey))
                .parseClaimsJws(token);
    }

后续访问网站其他功能，需要携带token进行验证，如果验证不通过则可以拒绝访问。

注：纯JWT在签名时的密钥安全性有问题，所以再结合RSA的公私钥安全性来解决。

JWT RSA无状态鉴权基本原理与使用（token入门)