JWT


1. JWT是什么

JSON Web Token (JWT),它是目前最流行的跨域身份驗證解決方案

2. 為什么使用JWT

JWT的精髓在於:“去中心化”,數據是保存在客戶端的。

 

 

3. JWT的工作原理

 

 

1. 是在服務器身份驗證之后,將生成一個JSON對象並將其發送回用戶,示例如下:

 

 

{"UserName": "Chongchong","Role": "Admin","Expire": "2018-08-08 20:15:56"}

 

2. 之后,當用戶與服務器通信時,客戶在請求中發回JSON對象

3. 為了防止用戶篡改數據,服務器將在生成對象時添加簽名,並對發回的數據進行驗

4. JWT組成

JWT結構原理圖:

 

 

 

 

JWT實際結構:

  eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJleHAiOjE1Njc4NDUzNzMsImlhdCI6MTU2Nzg0MzU3MywiYWdlIjoxOCwianRpIjoiNjhiY2UwZmE4YTRjNDliYTgxYjk4MzNkMGJmODUxNTIiLCJ1c2VybmFtZSI6InpzcyJ9._lHPWwABbs9D7nr4ocVeZoJ-65ZadB-HpiPGUXIGquY

 

它是一個很長的字符串,中間用點(.)分隔成三個部分。

4.1 Header

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

這個json中的typ屬性,用來標識整個token字符串是一個JWT字符串;它的alg屬性,用來說明這個JWT簽發的時候所使用的簽名和摘要算法

typ跟alg屬性的全稱其實是type跟algorithm,分別是類型跟算法的意思。之所以都用三個字母來表示,也是基於JWT最終字串大小的考慮,

同時也是跟JWT這個名稱保持一致,這樣就都是三個字符了…typ跟alg是JWT中標准中規定的屬性名稱

4.2 Payload(負荷)

{"sub":"123","name":"Tom","admin":true}

payload用來承載要傳遞的數據,它的json結構實際上是對JWT要傳遞的數據的一組聲明,這些聲明被JWT標准稱為claims,

它的一個“屬性值對”其實就是一個claim(要求),

每一個claim的都代表特定的含義和作用。

注1:英文“claim”就是要求的意思

注2:如上面結構中的sub代表這個token的所有人,存儲的是所有人的ID;name表示這個所有人的名字;admin表示所有人是否管理員的角色。當后面對JWT進行驗證的時候,這些claim都能發揮特定的作用

注3:根據JWT的標准,這些claims可以分為以下三種類型:

A. Reserved claims(保留)

它的含義就像是編程語言的保留字一樣,屬於JWT標准里面規定的一些claim。JWT標准里面定義好的claim有:

iss(Issuser):代表這個JWT的簽發主體;

sub(Subject):代表這個JWT的主體,即它的所有人;

aud(Audience):代表這個JWT的接收對象;

exp(Expiration time):是一個時間戳,代表這個JWT的過期時間;

nbf(Not Before):是一個時間戳,代表這個JWT生效的開始時間,意味着在這個時間之前驗證JWT是會失敗的;

iat(Issued at):是一個時間戳,代表這個JWT的簽發時間;

jti(JWT ID):是JWT的唯一標識。 

 

B. Public claims,略(不重要)

C. Private claims(私有)

這個指的就是自定義的claim,比如前面那個示例中的admin和name都屬於自定的claim。這些claim跟JWT標准規定的claim區別在於:JWT規定的claim,JWT的接收方在拿到JWT之后,都知道怎么對這些標准的claim進行驗證;而private claims不會驗證,除非明確告訴接收方要對這些claim進行驗證以及規則才行

按照JWT標准的說明:保留的claims都是可選的,在生成payload不強制用上面的那些claim,你可以完全按照自己的想法來定義payload的結構,不過這樣搞根本沒必要:

第一是,如果把JWT用於認證, 那么JWT標准內規定的幾個claim就足夠用了,甚至只需要其中一兩個就可以了,假如想往JWT里多存一些用戶業務信息,比如角色和用戶名等,這倒是用自定義的claim來添加;第二是,JWT標准里面針對它自己規定的claim都提供了有詳細的驗證規則描述,每個實現庫都會參照這個描述來提供JWT的驗證實現,所以如果是自定義的claim名稱,那么你用到的實現庫就不會主動去驗證這些claim 

4.3 signature

簽名是把header和payload對應的json結構進行base64url編碼之后得到的兩個串用英文句點號拼接起來,然后根據header里面alg指定的簽名算法生成出來的。

算法不同,簽名結果不同。以alg: HS256為例來說明前面的簽名如何來得到。

 

按照前面alg可用值的說明,HS256其實包含的是兩種算法:HMAC算法和SHA256算法,前者用於生成摘要,后者用於對摘要進行數字簽名。這兩個算法也可以用HMACSHA256來統稱

 

 

5. JWT的驗證過程

它驗證的方法其實很簡單,只要把header做base64url解碼,就能知道JWT用的什么算法做的簽名,然后用這個算法,再次用同樣的邏輯對header和payload做一次簽名,並比較這個簽名是否與JWT本身包含的第三個部分的串是否完全相同,只要不同,就可以認為這個JWT是一個被篡改過的串,自然就屬於驗證失敗了。接收方生成簽名的時候必須使用跟JWT發送方相同的密鑰

注1:在驗證一個JWT的時候,簽名認證是每個實現庫都會自動做的,但是payload的認證是由使用者來決定的。因為JWT里面可能會包含一個自定義claim,
所以它不會自動去驗證這些claim,以jjwt-0.7.0.jar為例:
A 如果簽名認證失敗會拋出如下的異常:
io.jsonwebtoken.SignatureException: JWT signature does not match locally computed signature. JWT validity cannot be asserted and should not be trusted.
即簽名錯誤,JWT的簽名與本地計算機的簽名不匹配
B JWT過期異常
io.jsonwebtoken.ExpiredJwtException: JWT expired at 2017-06-13T11:55:56Z. Current time: 2017-06-13T11:55:57Z, a difference of 1608 milliseconds. Allowed

注2:認證失敗,返回401 Unauthorized響應

注3:認證服務作為一個Middleware HOOK 對請求進行攔截,首先在cookie中查找Token信息,如果沒有找到,則在HTTP Authorization Head中查找

6. JWT令牌刷新思路

.1 登陸成功后,將生成的JWT令牌通過響應頭返回給客戶端


.2 WEB APP項目每次請求后台數據時(將JWT令牌從請求頭中帶過來),
驗證通過,刷新JWT,並保存在響應頭返回給客戶端,有效時間30分鍾

代碼示例:

JwtFilter.java

 

 

 

UserAction.java

 

 

 http.js

/**
 * vue項目對axios的全局配置
 */
import axios from 'axios'
import qs from 'qs'

//引入action模塊,並添加至axios的類屬性urls上
import action from '@/api/action'
axios.urls = action

// axios默認配置
axios.defaults.timeout = 10000; // 超時時間
// axios.defaults.baseURL = 'http://localhost:8080/j2ee15'; // 默認地址
axios.defaults.baseURL = action.SERVER;

//整理數據
// 只適用於 POST,PUT,PATCH,transformRequest` 允許在向服務器發送前,修改請求數據
axios.defaults.transformRequest = function(data) {
    data = qs.stringify(data);
    return data;
};


// 請求攔截器
axios.interceptors.request.use(function(config) {
    var jwt = window.vm.$store.getters.getJwt;
    config.headers['jwt'] = jwt;
    return config;
}, function(error) {
    return Promise.reject(error);
});

// 響應攔截器
axios.interceptors.response.use(function(response) {
    // debugger;
    var jwt = response.headers['jwt'];
    if(jwt){
        window.vm.$store.commit('setJwt',{jwt:jwt});
    }
    return response;
}, function(error) {
    return Promise.reject(error);
});

// // 路由請求攔截
// // http request 攔截器
// axios.interceptors.request.use(
//     config => {
//         //config.data = JSON.stringify(config.data);
//         //config.headers['Content-Type'] = 'application/json;charset=UTF-8';
//         //config.headers['Token'] = 'abcxyz';
//         //判斷是否存在ticket,如果存在的話,則每個http header都加上ticket
//         // if (cookie.get("token")) {
//         //     //用戶每次操作,都將cookie設置成2小時
//         //     cookie.set("token", cookie.get("token"), 1 / 12)
//         //     cookie.set("name", cookie.get("name"), 1 / 12)
//         //     config.headers.token = cookie.get("token");
//         //     config.headers.name = cookie.get("name");
//         // }
//         return config;
//     },
//     error => {
//         return Promise.reject(error.response);
//     });

// // 路由響應攔截
// // http response 攔截器
// axios.interceptors.response.use(
//     response => {
//         if (response.data.resultCode == "404") {
//             console.log("response.data.resultCode是404")
//             // 返回 錯誤代碼-1 清除ticket信息並跳轉到登錄頁面
//             //      cookie.del("ticket")
//             //      window.location.href='http://login.com'
//             return
//         } else {
//             return response;
//         }
//     },
//     error => {
//         return Promise.reject(error.response) // 返回接口返回的錯誤信息
//     });



export default axios;

State.js

export default{
    resturantName:'飛歌餐館',
   jwt:''
}

Getters.js

export default {
  getResturantName: (state) => {
    return state.resturantName;
  },
  getJwt: (state) => {
    return state.jwt;
  }
}

Mutations.js

export default{
  // type(事件類型): 其值為setResturantName
  // payload:載荷,其實就是一個保存要傳遞參數的容器
  setResturantName: (state, payload) => {
            state.resturantName = payload.resturantName;
  },
  setJwt: (state, payload) => {
            state.jwt = payload.jwt;
  }
}

效果如下:

直接進入頁面沒有數據:

 

 

 

 登陸后進入才有數據:

 


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