Token ，Cookie、Session详解

作为一名测试媛，在工作中也是经常用到看到Token ，Cookie、Session，好像知道是干嘛的但是一直不是很清楚这几个概念有什么关系，要是你也不清楚也可以看下。
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在做接口测试时，经常会碰到请求参数为token的类型，但是可能大部分测试人员对token，cookie，session的区别还是一知半解。

Cookie
cookie 是一个非常具体的东西，指的就是浏览器里面能永久存储的一种数据，仅仅是浏览器实现的一种数据存储功能。

cookie由服务器生成，发送给浏览器，浏览器把cookie以kv形式保存到某个目录下的文本文件内，下一次请求同一网站时会把该cookie发送给服务器。由于cookie是存在客户端上的，所以浏览器加入了一些限制确保cookie不会被恶意使用，同时不会占据太多磁盘空间，所以每个域的cookie数量是有限的。

Session
session 从字面上讲，就是会话。这个就类似于你和一个人交谈，你怎么知道当前和你交谈的是张三而不是李四呢？对方肯定有某种特征（长相等）表明他就是张三。

session 也是类似的道理，服务器要知道当前发请求给自己的是谁。为了做这种区分，服务器就要给每个客户端分配不同的“身份标识”，然后客户端每次向服务器发请求的时候，都带上这个“身份标识”，服务器就知道这个请求来自于谁了。至于客户端怎么保存这个“身份标识”，可以有很多种方式，对于浏览器客户端，大家都默认采用 cookie 的方式。

服务器使用session把用户的信息临时保存在了服务器上，用户离开网站后session会被销毁。这种用户信息存储方式相对cookie来说更安全，可是session有一个缺陷：如果web服务器做了负载均衡，那么下一个操作请求到了另一台服务器的时候session会丢失。

Token
Token的引入：Token是在客户端频繁向服务端请求数据，服务端频繁的去数据库查询用户名和密码并进行对比，判断用户名和密码正确与否，并作出相应提示，在这样的背景下，Token便应运而生。

Token的定义：Token是服务端生成的一串字符串，以作客户端进行请求的一个令牌，当第一次登录后，服务器生成一个Token便将此Token返回给客户端，以后客户端只需带上这个Token前来请求数据即可，无需再次带上用户名和密码。最简单的token组成:uid(用户唯一的身份标识)、time(当前时间的时间戳)、sign(签名，由token的前几位+盐以哈希算法压缩成一定长的十六进制字符串，可以防止恶意第三方拼接token请求服务器)。

使用Token的目的：Token的目的是为了减轻服务器的压力，减少频繁的查询数据库，使服务器更加健壮。

传统身份验证
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
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：

客户端使用用户名跟密码请求登录
服务端收到请求，去验证用户名与密码
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
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
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
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
APP登录的时候发送加密的用户名和密码到服务器，服务器验证用户名和密码，如果成功，以某种方式比如随机生成32位的字符串作为token，存储到服务器中，并返回token到APP，以后APP请求时，凡是需要验证的地方都要带上该token，然后服务器端验证token，成功返回所需要的结果，失败返回错误信息，让他重新登录。其中服务器上token设置一个有效期，每次APP请求的时候都验证token和有效期。

那么我的问题来了：1.服务器上的token存储到数据库中，每次查询会不会很费时。如果不存储到数据库，应该存储到哪里呢。2.客户端得到的token肯定要加密存储的，发送token的时候再解密。存储到数据库还是配置文件呢？

token是个易失数据，丢了无非让用户重新登录一下，新浪微博动不动就让我重新登录，反正这事儿我是无所谓啦。
所以如果你觉得普通的数据库表撑不住了，可以放到 MSSQL/MySQL 的内存表里（不过据说mysql的内存表性能提升有限），可以放到 Memcache里（讲真，这个是挺常见的策略），可以放到redis里（我做过这样的实现），甚至可以放到 OpenResty 的变量字典里（只要你有信心不爆内存）。

token是个凭条，不过它比门票温柔多了，门票丢了重新花钱买，token丢了重新操作下认证一个就可以了，因此token丢失的代价是可以忍受的——前提是你别丢太频繁，要是让用户隔三差五就认证一次那就损失用户体验了。

基于这个出发点，如果你认为用数据库来保持token查询时间太长，会成为你系统的瓶颈或者隐患，可以放在内存当中。
比如memcached、redis，KV方式很适合你对token查询的需求。
这个不会太占内存，比如你的token是32位字符串，要是你的用户量在百万级或者千万级，那才多少内存。
要是数据量真的大到单机内存扛不住，或者觉得一宕机全丢风险大，只要这个token生成是足够均匀的，高低位切一下分到不同机器上就行，内存绝对不会是问题。

客户端方面这个除非你有一个非常安全的办法，比如操作系统提供的隐私数据存储，那token肯定会存在泄露的问题。比如我拿到你的手机，把你的token拷出来，在过期之前就都可以以你的身份在别的地方登录。
解决这个问题的一个简单办法
1、在存储的时候把token进行对称加密存储，用时解开。
2、将请求URL、时间戳、token三者进行合并加盐签名，服务端校验有效性。
这两种办法的出发点都是：窃取你存储的数据较为容易，而反汇编你的程序hack你的加密解密和签名算法是比较难的。然而其实说难也不难，所以终究是防君子不防小人的做法。话说加密存储一个你要是被人扒开客户端看也不会被喷明文存储……
方法1它拿到存储的密文解不开、方法2它不知道你的签名算法和盐，两者可以结合食用。
但是如果token被人拷走，他自然也能植入到自己的手机里面，那到时候他的手机也可以以你的身份来用着，这你就瞎了。
于是可以提供一个让用户可以主动expire一个过去的token类似的机制，在被盗的时候能远程止损。

在网络层面上token明文传输的话会非常的危险，所以建议一定要使用HTTPS，并且把token放在post body里。

补充：

cookie与session的区别

1、cookie数据存放在客户端上，session数据放在服务器上。

2、cookie不是很安全，别人可以分析存放在本地的COOKIE并进行COOKIE欺骗
考虑到安全应当使用session。

3、session会在一定时间内保存在服务器上。当访问增多，会比较占用你服务器的性能
考虑到减轻服务器性能方面，应当使用COOKIE。

4、单个cookie保存的数据不能超过4K，很多浏览器都限制一个站点最多保存20个cookie。

5、所以个人建议：
将登陆信息等重要信息存放为SESSION
其他信息如果需要保留，可以放在COOKIE中

session与token的区别

session 和 oauth token并不矛盾，作为身份认证 token安全性比session好，因为每个请求都有签名还能防止监听以及重放攻击，而session就必须靠链路层来保障通讯安全了。如上所说，如果你需要实现有状态的会话，仍然可以增加session来在服务器端保存一些状态

App通常用restful api跟server打交道。Rest是stateless的，也就是app不需要像browser那样用cookie来保存session,因此用session token来标示自己就够了，session/state由api server的逻辑处理。 如果你的后端不是stateless的rest api, 那么你可能需要在app里保存session.可以在app里嵌入webkit,用一个隐藏的browser来管理cookie session.

Session 是一种HTTP存储机制，目的是为无状态的HTTP提供的持久机制。所谓Session 认证只是简单的把User 信息存储到Session 里，因为SID 的不可预测性，暂且认为是安全的。这是一种认证手段。 而Token ，如果指的是OAuth Token 或类似的机制的话，提供的是 认证 和 授权 ，认证是针对用户，授权是针对App 。其目的是让 某App有权利访问 某用户 的信息。这里的 Token是唯一的。不可以转移到其它 App上，也不可以转到其它 用户 上。 转过来说Session 。Session只提供一种简单的认证，即有此 SID，即认为有此 User的全部权利。是需要严格保密的，这个数据应该只保存在站方，不应该共享给其它网站或者第三方App。 所以简单来说，如果你的用户数据可能需要和第三方共享，或者允许第三方调用 API 接口，用 Token 。如果永远只是自己的网站，自己的 App，用什么就无所谓了。

打破误解：

“只要关闭浏览器 ，session就消失了？”

不对。对session来说，除非程序通知服务器删除一个session，否则服务器会一直保留，程序一般都是在用户做log off的时候发个指令去删除session。

然而浏览器从来不会主动在关闭之前通知服务器它将要关闭，因此服务器根本不会有机会知道浏览器已经关闭，之所以会有这种错觉，是大部分session机制都使用会话cookie来保存session id，而关闭浏览器后这个session id就消失了，再次连接服务器时也就无法找到原来的session。如果服务器设置的cookie被保存在硬盘上，或者使用某种手段改写浏览器发出的HTTP请求头，把原来的session id发送给服务器，则再次打开浏览器仍然能够打开原来的session.

恰恰是由于关闭浏览器不会导致session被删除，迫使服务器为session设置了一个失效时间，当距离客户端上一次使用session的时间超过这个失效时间时，服务器就可以以为客户端已经停止了活动，才会把session删除以节省存储空间。