JWT+RAS

最新推荐文章于 2024-08-10 08:08:15 发布

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本文介绍JWT(JSON Web Token)与RSA非对称加密算法在微服务间数据共享和安全传输的应用。通过详细步骤讲解如何使用JWT生成和解析数据，以及如何利用RSA进行数据加密，确保微服务间通信的安全性。

JWT

		服务与服务之间共享数据，采用JWT先生成数据，在另一个服务中解析数据，为了保证数据安全性，使用RAS对数据进行加密。

1.1 RAS工具

RAS 非对称加密算法

特点
- 同时生产一对秘钥：公钥和私钥。
- 公钥秘钥：用于加密
- 私钥秘钥：用于解密
使用工具

//生成公钥和私钥
RasUtils.generateKey(公钥位置,私钥位置,密码);
RasUtils.generateKey(pubKeyPath,priKeyPath,"234");
//获得公钥
RasUtils.getPublicKey(pubKeyPath);
//获得私钥
RasUtils.getPrivateKey(priKeyPath);

1.2 JWT工具

JWT 基于JSON的认证规范。（Json Web Token）
使用JWT目的：生成数据、解析数据
使用JWT
步骤一：添加依赖（含之前的）

<properties>
        <jwt.jjwt.version>0.9.0</jwt.jjwt.version>
        <jwt.joda.version>2.9.7</jwt.joda.version>
        <lombok.version>1.16.20</lombok.version>
        <beanutils.version>1.9.3</beanutils.version>
    </properties>


    <dependencies>
        <!--网关依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-zuul</artifactId>
        </dependency>
        <!--添加eureka客户端-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        </dependency>
        <!--测试-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        </dependency>
        <!--jwt依赖-->
        <dependency>
            <groupId>commons-beanutils</groupId>
            <artifactId>commons-beanutils</artifactId>
            <version>${beanutils.version}</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
            <artifactId>jjwt</artifactId>
            <version>${jwt.jjwt.version}</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>joda-time</groupId>
            <artifactId>joda-time</artifactId>
            <version>${jwt.joda.version}</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>${lombok.version}</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>


    </dependencies>

步骤二：导入工具
JWT

package com.czxy.utils;


import io.jsonwebtoken.Claims;
import io.jsonwebtoken.JwtBuilder;
import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;
import org.apache.commons.beanutils.BeanUtils;
import org.joda.time.DateTime;

import java.beans.BeanInfo;
import java.beans.Introspector;
import java.beans.PropertyDescriptor;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;


public class JwtUtils {
    /**
     *  私钥加密token
     * @param data 需要加密的数据（载荷内容）
     * @param expireMinutes 过期时间，单位：分钟
     * @param privateKey 私钥
     * @return
     */
    public static String generateToken(Object data, int expireMinutes, PrivateKey privateKey) throws Exception {
        //1 获得jwt构建对象
        JwtBuilder jwtBuilder = Jwts.builder();
        //2 设置数据
        if( data == null ) {
            throw new RuntimeException("数据不能为空");
        }
        BeanInfo beanInfo = Introspector.getBeanInfo(data.getClass());
        PropertyDescriptor[] propertyDescriptors = beanInfo.getPropertyDescriptors();
        for (PropertyDescriptor propertyDescriptor : propertyDescriptors) {
            // 获得属性名
            String name = propertyDescriptor.getName();
            // 获得属性值
            Object value = propertyDescriptor.getReadMethod().invoke(data);
            if(value != null) {
                jwtBuilder.claim(name,value);
            }
        }
        //3 设置过期时间
        jwtBuilder.setExpiration(DateTime.now().plusMinutes(expireMinutes).toDate());
        //4 设置加密
        jwtBuilder.signWith(SignatureAlgorithm.RS256, privateKey);
        //5 构建
        return jwtBuilder.compact();
    }

    /**
     * 通过公钥解析token
     * @param token 需要解析的数据
     * @param publicKey 公钥
     * @param beanClass 封装的JavaBean
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static <T> T  getObjectFromToken(String token, PublicKey publicKey,Class<T> beanClass) throws Exception {
        //1 获得解析后内容
        Claims body = Jwts.parser().setSigningKey(publicKey).parseClaimsJws(token).getBody();
        //2 将内容封装到对象JavaBean
        T bean = beanClass.newInstance();
        BeanInfo beanInfo = Introspector.getBeanInfo(beanClass);
        PropertyDescriptor[] propertyDescriptors = beanInfo.getPropertyDescriptors();
        for (PropertyDescriptor propertyDescriptor : propertyDescriptors) {
            // 获得属性名
            String name = propertyDescriptor.getName();
            // 通过属性名，获得对应解析的数据
            Object value = body.get(name);
            if(value != null) {
                // 将获得的数据封装到对应的JavaBean中
                BeanUtils.setProperty(bean,name,value);
            }
        }
        return bean;
    }
}

package com.czxy.utils;


import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.nio.file.Files;
import java.security.*;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;

public class RasUtils {

    /**
     * 从文件中读取公钥
     *
     * @param filename 公钥保存路径，相对于classpath
     * @return 公钥对象
     * @throws Exception
     */
    public static PublicKey getPublicKey(String filename) throws Exception {
        byte[] bytes = readFile(filename);
        return getPublicKey(bytes);
    }

    /**
     * 从文件中读取密钥
     *
     * @param filename 私钥保存路径，相对于classpath
     * @return 私钥对象
     * @throws Exception
     */
    public static PrivateKey getPrivateKey(String filename) throws Exception {
        byte[] bytes = readFile(filename);
        return getPrivateKey(bytes);
    }

    /**
     * 获取公钥
     *
     * @param bytes 公钥的字节形式
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static PublicKey getPublicKey(byte[] bytes) throws Exception {
        X509EncodedKeySpec spec = new X509EncodedKeySpec(bytes);
        KeyFactory factory = KeyFactory.getInstance("RSA");
        return factory.generatePublic(spec);
    }

    /**
     * 获取密钥
     *
     * @param bytes 私钥的字节形式
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static PrivateKey getPrivateKey(byte[] bytes) throws Exception {
        PKCS8EncodedKeySpec spec = new PKCS8EncodedKeySpec(bytes);
        KeyFactory factory = KeyFactory.getInstance("RSA");
        return factory.generatePrivate(spec);
    }

    /**
     * 根据密文，生存rsa公钥和私钥,并写入指定文件
     *
     * @param publicKeyFilename  公钥文件路径
     * @param privateKeyFilename 私钥文件路径
     * @param secret             生成密钥的密文
     * @throws Exception
     */
    public static void generateKey(String publicKeyFilename, String privateKeyFilename, String secret) throws Exception {
        KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
        SecureRandom secureRandom = new SecureRandom(secret.getBytes());
        keyPairGenerator.initialize(1024, secureRandom);
        KeyPair keyPair = keyPairGenerator.genKeyPair();
        // 获取公钥并写出
        byte[] publicKeyBytes = keyPair.getPublic().getEncoded();
        writeFile(publicKeyFilename, publicKeyBytes);
        // 获取私钥并写出
        byte[] privateKeyBytes = keyPair.getPrivate().getEncoded();
        writeFile(privateKeyFilename, privateKeyBytes);
    }

    private static byte[] readFile(String fileName) throws Exception {
        return Files.readAllBytes(new File(fileName).toPath());
    }

    private static void writeFile(String destPath, byte[] bytes) throws IOException {
        File dest = new File(destPath);

        //创建父文件夹
        if(!dest.getParentFile().exists()){
            dest.getParentFile().mkdirs();
        }
        //创建需要的文件
        if (!dest.exists()) {
            dest.createNewFile();
        }

        Files.write(dest.toPath(), bytes);
    }


}

步骤三：使用

//生成数据， UserInfo --> String（加密）
//JwtUtils.generateToken(数据,过期时间(分钟), 私钥)
String token = JwtUtils.generateToken(userInfo,30, RasUtils.getPrivateKey(priKeyPath));

//解析数据， String(加密) --> UserInfo
// JwtUtils.getObjectFromToken(加密数据, 公钥, 封装对象.class);
UserInfo userInfo = JwtUtils.getObjectFromToken(token, RasUtils.getPublicKey(pubKeyPath), UserInfo.class);