一. JWT简介
1. 什么是JWT?
JWT(JSON Web Token)是为了在网络应用环境间传递声明而执行的一种基于JSON的开放标准。
它将用户信息加密到token里,服务器不保存任何用户信息。服务器通过使用保存的密钥验证token的正确性,只要正确即通过验证;应用场景如用户登录。JWT详细讲解请见 github:https://github.com/jwtk/jjwt
2. 为什么使用JWT?
随着技术的发展,分布式web应用的普及,通过session管理用户登录状态成本越来越高,因此慢慢发展成为token的方式做登录身份校验,然后通过token去取redis中的缓存的用户信息,随着之后jwt的出现,校验方式更加简单便捷化,无需通过redis缓存,而是直接根据token取出保存的用户信息,以及对token可用性校验,单点登录更为简单。
3. 传统Cookie+Session与JWT对比
① 在传统的用户登录认证中,因为http是无状态的,所以都是采用session方式。用户登录成功,服务端会保证一个session,当然会给客户端一个sessionId,客户端会把sessionId保存在cookie中,每次请求都会携带这个sessionId。
cookie+session这种模式通常是保存在内存中,而且服务从单服务到多服务会面临的session共享问题,随着用户量的增多,开销就会越大。而JWT不是这样的,只需要服务端生成token,客户端保存这个token,每次请求携带这个token,服务端认证解析就可。
② JWT方式校验方式更加简单便捷化,无需通过redis缓存,而是直接根据token取出保存的用户信息,以及对token可用性校验,单点登录,验证token更为简单。
4. JWT的组成(3部分)
第一部分为头部(header),第二部分我们称其为载荷(payload),第三部分是签证(signature)。【中间用 . 分隔】
一个标准的JWT生成的token格式如下:eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzUxMiJ9.eyJzdWIiOiI1IiwiaWF0IjoxNTY1NTk3MDUzLCJleHAiOjE1NjU2MDA2NTN9.qesdk6aeFEcNafw5WFm-TwZltGWb1Xs6oBEk5QdaLzlHxDM73IOyeKPF_iN1bLvDAlB7UnSu-Z-Zsgl_dIlPiw
先来讲讲头部:
Jwt的头部承载两部分信息:
声明类型,这里是jwt
声明加密的算法,通常直接使用HMACSHA256,就是HS256了
{
"alg": "HS256",
"typ": "JWT"
}
然后将头部进行base64编码构成了第一部分:
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9
然后我们看第二部分:载荷
载荷,即承载的意思。也就是说这里是承载消息具体内容的地方。
内容又可以分为3种标准
标准中注册的声明
公共的声明
私有的声明
【标准声明】
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。
【公共声明】
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
【私有声明】
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
对Payload进行Base64加密就得到了JWT第二部分的内容。
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
第三部分需要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。
注意:
签证部分和Base64没啥关系,只是拼接了header与payload部分,然后i通过secret进行组合加密。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。
5. JWT验证流程和特点
验证流程:
① 在头部信息中声明加密算法和常量, 然后把header使用json转化为字符串
② 在载荷中声明用户信息,同时还有一些其他的内容;再次使用jso