什么是JWT的Token认证机制？

男娘i 2023-06-13 11:28 34阅读 0赞

**我们用JWT首先要知道什么是JWT？**  
JSON Web Token（JWT）是一个非常轻巧的规范。  
这个规范允许我们使用JWT在用户和服务器之间传递安全可靠的信息。

**JWT的组成**  
一个JWT实际上就是一个字符串，它由三部分组成，头部、载荷与签名。

头部（Header）  
头部一般用于描述关于该JWT的最基本的信息，例如其类型以及签名所用的算法等。这也可以  
被表示成一个JSON的对象。

> \{“typ”:“JWT”,“dey”:“HS256”\}  
> 在头部指明了签名算法是HS256算法

编码后的字符串如下:

> JTdCJTIydHlwJTIyJTNBJTIySldUJTIyJTJDJTIyZGV5JTIyJTNBJTIySFMyNTYlMjIlN0Q=

> 默认编码Base64:是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的表示方法。由于2的6次方等于64，所以每6个比特为一个单元，对应某个可打印字符。三个字节有24个比特，对应于4个Base64单元，即3个字节需要用4个可打印字符来表示。JDK 中提供了非常方便的 BASE64Encoder 和 BASE64Decoder，用它们可以非常方便的完成基于 BASE64 的编码和解码

载荷（playload）=  
载荷就是存放有效信息的地方。这个名字像是特指飞机上承载的货品，这些有效信息包含三个部分。  
1.）标准中注册的声明（建议使用但不是强制使用的，我们可以自己定义）

> iss: jwt签发者  
> sub: jwt所面向的用户  
> aud: 接收jwt的一方  
> exp: jwt的过期时间，这个过期时间必须要大于签发时间  
> nbf: 定义在什么时间之前，该jwt都是不可用的.  
> iat: jwt的签发时间  
> jti: jwt的唯一身份标识，主要用来作为一次性token,从而回避重放攻击。

2）公共的声明  
公共的声明可以添加任何的信息，一般添加用户的相关信息或其他业务需要的必要信息.但不建议添加敏感信息，因为该部分在客户端可解密.

3）私有的声明  
私有声明是提供者和消费者所共同定义的声明，一般不建议存放敏感信息，因为base64是对称解密的，意味着该部分信息可以归类为明文信息。

这个指的就是自定义的claim。比如前面那个结构举例中的admin和name都属于自定的claim。这些claim跟JWT标准规定的claim区别在于：JWT规定的claim，JWT的接收方在拿到JWT之后，都知道怎么对这些标准的claim进行验证(还不知道是否能够验证)；而private claims不会验证，除非明确告诉接收方要对这些claim进行验证以及规则才行。

> 定义一个payload:  
> \{“sub”:“12345678”,“name”:“John Doedey”,“admin”:true\}  
> 然后将其进行base64编码，得到Jwt的第二部分:  
> JTdCJTIyc3ViJTIyJTNBJTIyMTIzNDU2NzglMjIlMkMlMjJuYW1lJTIyJTNBJTIySm9obiUyMERvZWRleSUyMiUyQyUyMmFkbWluJTIyJTNBdHJ1ZSU3RA==

签证（signature）  
jwt的第三部分是一个签证信息，这个签证信息由三部分组成：

> header (base64后的)  
> payload (base64后的)  
> secret

这个部分需要base64加密后的header和base64加密后的payload使用.连接组成的字符  
串，然后通过header中声明的加密方式进行加盐secret组合加密，然后就构成了jwt的第三部分。  
大概如下：

> TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

将这三部分用.连接成一个完整的字符串,构成了最终的jwt大概如下:

> eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

注意：*secret是保存在服务器端的，jwt的签发生成也是在服务器端的，secret就是用来进行jwt的签发和jwt的验证，所以，它就是你服务端的私钥，在任何场景都不应该流露出去。一旦让客户端得知这个secret,那就意味着客户端是可以自我签发jwt了可以会造成攻击服务器，最好不好暴露给用户。*

**Token认证**  
Token 的身份验证方法，在服务端不需要存储用户的登录记录  
认证流程：

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
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

**Token机制相对于Cookie机制又有什么好处呢？**  
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。

> 多个后端库（.NET, Ruby, Java,Python, PHP）和多家公司的支持（如：Google, Microsoft）.

不含方法使用