Token的概念

╰半夏微凉° 2022-06-01 06:54 100阅读 0赞

转载自：https://ninghao.net/blog/2834

最近了解下基于 Token 的身份验证，跟大伙分享下。很多大型网站也都在用，比如 Facebook，Twitter，Google+，Github 等等，比起传统的身份验证方法，Token 扩展性更强，也更安全点，非常适合用在 Web 应用或者移动应用上。Token 的中文有人翻译成 “令牌”，我觉得挺好，意思就是，你拿着这个令牌，才能过一些关卡。

#### **传统身份验证的方法** ####

HTTP 是一种没有状态的协议，也就是它并不知道是谁是访问应用。这里我们把用户看成是客户端，客户端使用用户名还有密码通过了身份验证，不过下回这个客户端再发送请求时候，还得再验证一下。  
 解决的方法就是，当用户请求登录的时候，如果没有问题，我们在服务端生成一条记录，这个记录里可以说明一下登录的用户是谁，然后把这条记录的 ID 号发送给客户端，客户端收到以后把这个 ID 号存储在 Cookie 里，下次这个用户再向服务端发送请求的时候，可以带着这个 Cookie ，这样服务端会验证一个这个 Cookie 里的信息，看看能不能在服务端这里找到对应的记录，如果可以，说明用户已经通过了身份验证，就把用户请求的数据返回给客户端。  
 上面说的就是 Session，我们需要在服务端存储为登录的用户生成的 Session ，这些 Session 可能会存储在内存，磁盘，或者数据库里。我们可能需要在服务端定期的去清理过期的 Session 。

#### **基于 Token 的身份验证方法** ####

使用基于 Token 的身份验证方法，在服务端不需要存储用户的登录记录。大概的流程是这样的：

1.  **客户端使用用户名跟密码请求登录**
2.  **服务端收到请求，去验证用户名与密码**
3.  **验证成功后，服务端会签发一个 Token，再把这个 Token 发送给客户端**
4.  **客户端收到 Token 以后可以把它存储起来，比如放在 Cookie 里或者 Local Storage 里**
5.  **客户端每次向服务端请求资源的时候需要带着服务端签发的 Token**
6.  **服务端收到请求，然后去验证客户端请求里面带着的 Token，如果验证成功，就向客户端返回请求的数据**

##### JWT #####

实施 Token 验证的方法挺多的，还有一些标准方法，比如 JWT，读作：jot ，表示：JSON Web Tokens 。JWT 标准的 Token 有三个部分：

*  header
 *  payload
 *  signature

中间用点分隔开，并且都会使用 Base64 编码，所以真正的 Token 看起来像这样：

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpc3MiOiJuaW5naGFvLm5ldCIsImV4cCI6IjE0Mzg5NTU0NDUiLCJuYW1lIjoid2FuZ2hhbyIsImFkbWluIjp0cnVlfQ.SwyHTEx_RQppr97g4J5lKXtabJecpejuef8AqKYMAJc
     
    header 部分主要是两部分内容，一个是 Token 的类型，另一个是使用的算法，比如下面类型就是 JWT，使用的算法是 HS256。
    
    
    
     {
      "typ": "JWT",
      "alg": "HS256"
    }上面的内容要用 Base64 的形式编码一下，所以就变成这样：
    
    
    
     eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9
     Payload
    Payload 里面是 Token 的具体内容，这些内容里面有一些是标准字段，你也可以添加其它需要的内容。下面是标准字段：
    
    
     
      
       iss：Issuer，发行者
       sub：Subject，主题
       aud：Audience，观众
       exp：Expiration time，过期时间
       nbf：Not before
       iat：Issued at，发行时间
       jti：JWT ID
      
    比如下面这个 Payload ，用到了 iss 发行人，还有 exp 过期时间。另外还有两个自定义的字段，一个是 name ，还有一个是 admin 。
    
     {
     "iss": "ninghao.net",
     "exp": "1438955445",
     "name": "wanghao",
     "admin": true
    }使用 Base64 编码以后就变成了这个样子：
    
     eyJpc3MiOiJuaW5naGFvLm5ldCIsImV4cCI6IjE0Mzg5NTU0NDUiLCJuYW1lIjoid2FuZ2hhbyIsImFkbWluIjp0cnVlfQ
    Signature
     Signature 
    JWT 的最后一部分是 Signature ，这部分内容有三个部分，先是用 Base64 编码的 header.payload ，再用加密算法加密一下，加密的时候要放进去一个 Secret ，这个相当于是一个密码，这个密码秘密地存储在服务端。
    
    
     
      
       header
       payload
       secret
      
     var encodedString = base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload); 
    HMACSHA256(encodedString, 'secret');处理完成以后看起来像这样：
    
     SwyHTEx_RQppr97g4J5lKXtabJecpejuef8AqKYMAJc最后这个在服务端生成并且要发送给客户端的 Token 看起来像这样：
    
     eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpc3MiOiJuaW5naGFvLm5ldCIsImV4cCI6IjE0Mzg5NTU0NDUiLCJuYW1lIjoid2FuZ2hhbyIsImFkbWluIjp0cnVlfQ.SwyHTEx_RQppr97g4J5lKXtabJecpejuef8AqKYMAJc客户端收到这个 Token 以后把它存储下来，下回向服务端发送请求的时候就带着这个 Token 。服务端收到这个 Token ，然后进行验证，通过以后就会返回给客户端想要的资源。