WebApi_基於Token的身份驗證——JWT(z)

JWT是啥？

JWT就是一個字符串，經過加密處理與校驗處理的字符串，形式為：

A.B.C

A由JWT頭部信息header加密得到
B由JWT用到的身份驗證信息json數據加密得到
C由A和B加密得到，是校驗部分

怎樣生成A？

header格式為：

{
    "typ": "JWT",
    "alg": "HS256" 
}

它就是一個json串，兩個字段是必須的，不能多也不能少。alg字段指定了生成C的算法，默認值是HS256
將header用base64加密，得到A
通常，JWT庫中，可以把A部分固定寫死，用戶最多指定一個alg的取值

怎樣計算B？

根據JWT claim set[用base64]加密得到的。claim set是一個json數據，是表明用戶身份的數據，可自行指定字段很靈活，也有固定字段表示特定含義（但不一定要包含特定字段，只是推薦）。
這里偷懶，直接用php中的代碼來表示claim set了，重在說明字段含義:

$token = array(
    "iss" => "http://example.org",   #非必須。issuer 請求實體，可以是發起請求的用戶的信息，也可是jwt的簽發者。
    "iat" => 1356999524,                #非必須。issued at。 token創建時間，unix時間戳格式
    "exp" => "1548333419",            #非必須。expire 指定token的生命周期。unix時間戳格式
    "aud" => "http://example.com",   #非必須。接收該JWT的一方。
    "sub" => "jrocket@example.com",  #非必須。該JWT所面向的用戶
    "nbf" => 1357000000,   # 非必須。not before。如果當前時間在nbf里的時間之前，則Token不被接受；一般都會留一些余地，比如幾分鍾。
    "jti" => '222we',     # 非必須。JWT ID。針對當前token的唯一標識

    "GivenName" => "Jonny", # 自定義字段
    "Surname" => "Rocket",  # 自定義字段
    "Email" => "jrocket@example.com", # 自定義字段
    "Role" => ["Manager", "Project Administrator"] # 自定義字段
);

JWT遵循RFC7519，里面提到claim set的json數據中，自定義字段的key是一個string，value是一個json數據。因此隨意編寫吧，很靈活。

個人初學，認為一個最基本最簡單最常用的claim set為：

$token=array( "user_id" => 123456, #用戶id，表明用戶 "iat" => 1356999524, #token發布時間 "exp" => 1556999524, #token過期時間 );

將claim set加密后得到B，學名payload

怎樣計算C？

將A.B使用HS256加密（其實是用header中指定的算法），當然加密過程中還需要密鑰（自行指定的一個字符串）。
加密得到C，學名signature，其實就是一個字符串。作用類似於CRC校驗，保證加密沒有問題。

好了，現在A.B.C就是生成的token了。

怎樣使用token？

可以放到HTTP請求的請求頭中，通常是Authorization字段。
也有人說放到cookie。不過移動端app用cookie似乎不方便。

token應用流程？

初次登錄：用戶初次登錄，輸入用戶名密碼
密碼驗證：服務器從數據庫取出用戶名和密碼進行驗證
生成JWT：服務器端驗證通過，根據從數據庫返回的信息，以及預設規則，生成JWT
返還JWT：服務器的HTTP RESPONSE中將JWT返還
帶JWT的請求：以后客戶端發起請求，HTTP REQUEST HEADER中的Authorizatio字段都要有值，為JWT

服務器端在處理到達的request之前，會將request中的Token值與保存在當前用戶session中的令牌值進行比較，看是否匹配。

在處理完該request后，且在response發送給客戶端之前，將會產生一個新的 Token，該Token除傳給客戶端以外，也會將用戶session中保存的舊的Token進行替換。

這樣，如果用戶會退到剛才的提交頁面並再次提交的話，客戶端傳過來的Token值和服務器端的不一致，從而有效地防止了重復提交地發生。