JWT（JSON Web Token）是一种流行的跨域身份验证解决方案，常用于分布式站点的单点登录。其工作原理包括服务器验证后生成JSON对象，携带用户信息，并通过签名防止篡改。JWT由头部、载荷和签证三部分组成。在实际应用中，JWT在登录后存储在请求头，后端验证并刷新。虽然JWT具备通用性、便携性和扩展性等优点，但应注意不要在JWT中存储敏感信息，并确保私钥的安全。
JWT是什么?
JSON Web Token (JWT)，它是目前最流行的跨域身份验证解决方案，该token被设计为紧凑而安全的，特别适用于分布式站点的单点登录（SSO）场景。JWT的声明一般被用来在身份提供者和服务提供者间传递被认证的用户身份信息，以便于从资源服务器获取资源，也可以增加一些额外的其他业务逻辑所必须的声明信息，该token也可直接被用于认证，也可以被加密
为什么使用JWT?
JWT的精髓在于：“去中心化”，数据是保存在客户端的
JWT的工作原理:
-
是在服务器身份验证之后，将生成一个JSON对象并将其发送回用户，示例如下：
{“UserName”: “Chongchong”,“Role”: “Admin”,“Expire”: “2018-08-08 20:15:56”} -
之后，当用户与服务器通信时，客户在请求中发回JSON对象
-
为了防止用户篡改数据，服务器将在生成对象时添加签名，并对发回的数据进行验证
JWT组成
一个JWT实际上就是一个字符串，它由三部分组成：
- 第一部分：header 头部（声明类型，声明加密的算法）
- 第二部分：payload 载荷(载荷就是存放有效信息的地方)
- 第三部分：signature 签证(jwt的第三部分是一个签证信息)
案例
在登录时保存jwt令牌在request Header，WEB APP项目每次请求后台数据时(将JWT令牌从请求头中带过来)，验证通过，刷新JWT，并保存在响应头返回给客户端
后端
JwtFilter
package com.tang.vue.util;
import java.io.IOException;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;
import javax.servlet.Filter;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.FilterConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import io.jsonwebtoken.Claims;
/**
* * JWT验证过滤器，配置顺序 ：CorsFilte-->JwtFilter-->struts2中央控制器
*
* @author Administrator
*
*/
public class JwtFilter implements Filter {
// 排除的URL，一般为登陆的URL(请改成自己登陆的URL)
private static String EXCLUDE = "^/vue/userAction_login\\.action?.*$";
private static Pattern PATTERN = Pattern.compile(EXCLUDE);
private boolean OFF = false;// true关闭jwt令牌验证功能
@Override
public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
}
@Override
public void destroy() {
}
@Override
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
throws IOException, ServletException {
HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;
HttpServletResponse resp = (HttpServletResponse) response;
String path = req.getServletPath();
if (OFF || isExcludeUrl(path)) {// 登陆直接放行
chain.doFilter(request, response);
return;
}
// 从客户端请求头中获得令牌并验证
String jwt = req.getHeader(JwtUtils.JWT_HEADER_KEY);
Claims claims = this.validateJwtToken(jwt);
if (null == claims) {
// resp.setCharacterEncoding("UTF-8");
resp.sendError(403, "JWT令牌已过期或已失效");
return;
} else {
String newJwt = JwtUtils.copyJwt(jwt, JwtUtils.JWT_WEB_TTL);
resp.setHeader(JwtUtils.JWT_HEADER_KEY, newJwt);
chain.doFilter(request, response);
}
}
/**
* 验证jwt令牌，验证通过返回声明(包括公有和私有)，返回null则表示验证失败
*/
private Claims validateJwtToken(String jwt) {
Claims claims = null;
try {
if (null != jwt) {
claims = JwtUtils.parseJwt(jwt);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return claims;
}
/**
* 是否为排除的URL
*
* @param path
* @return
*/
private boolean isExcludeUrl(String path) {
Matcher matcher = PATTERN.matcher(path);
return matcher.matches();
}
// public static void main(String[] args) {
// String path = "/sys/userAction_doLogin.action?username=zs&password=123";
// Matcher matcher = PATTERN.matcher(path);
// boolean b = matcher.matches();
// System.out.println(b);
// }
}
CorsFilter
package com.tang.vue.util;
import java.io.IOException;
import javax.servlet.Filter;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.FilterConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
/**
* 配置tomcat允许跨域访问
*
* @author Administrator
*
*/
public class CorsFilter implements Filter {
@Override
public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
}
// @Override
// public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse
// servletResponse, FilterChain filterChain)
// throws IOException, ServletException {
// HttpServletResponse httpResponse = (HttpServletResponse) servletResponse;
//
// // Access-Control-Allow-Origin就是我们需要设置的域名
// // Access-Control-Allow-Headers跨域允许包含的头。
// // Access-Control-Allow-Methods是允许的请求方式
// httpResponse.addHeader("Access-Control-Allow-Origin", "*");// *,任何域名
// httpResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Methods", "POST, GET, PUT,
// DELETE");
// // httpResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Headers", "Origin,
// // X-Requested-With, Content-Type, Accept");
//
// // 允许请求头Token
// httpResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Headers",
// "Origin,X-Requested-With, Content-Type, Accept, Token");
// HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) servletRequest;
// System.out.println("Token=" + req.getHeader("Token"));
// if("OPTIONS".equals(req.getMethod())) {
// return;
// }
//
//
// filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
// }
@Override
public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain)
throws IOException, ServletException {
HttpServletResponse resp = (HttpServletResponse) servletResponse;
HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) servletRequest;
// Access-Control-Allow-Origin就是我们需要设置的域名
// Access-Control-Allow-Headers跨域允许包含的头。
// Access-Control-Allow-Methods是允许的请求方式
resp.setHeader("Access-Control-Allow-Origin", "*");// *,任何域名
resp.setHeader("Access-Control-Allow-Methods", "POST, GET, PUT, DELETE");
// resp.setHeader("Access-Control-Allow-Headers", "Origin,X-Requested-With,
// Content-Type, Accept");
// 允许客户端，发一个新的请求头jwt
resp.setHeader("Access-Control-Allow-Headers", "Origin,X-Requested-With, Content-Type, Accept, jwt");
// 允许客户端，处理一个新的响应头jwt
resp.setHeader("Access-Control-Expose-Headers", "jwt");
// String sss = resp.getHeader("Access-Control-Expose-Headers");
// System.out.println("sss=" + sss);
// 允许请求头Token
// httpResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Headers","Origin,X-Requested-With,
// Content-Type, Accept, Token");
// System.out.println("Token=" + req.getHeader("Token"));
if ("OPTIONS".equals(req.getMethod())) {// axios的ajax会发两次请求，第一次提交方式为：option，直接返回即可
return;
}
filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
}
@Override
public void destroy() {
}
}
JwtUtils
package com.tang.vue.util;
import java.util.Date;
import java.util.Map;
import java.util.UUID;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import io.jsonwebtoken.Claims;
import io.jsonwebtoken.JwtBuilder;
import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;
/**
* JWT验证过滤器：配置顺序 CorsFilte->JwtUtilsr-->StrutsPrepareAndExecuteFilter
*
*/
public class JwtUtils {
/**
* JWT_WEB_TTL：WEBAPP应用中token的有效时间,默认30分钟
*/
public static final long JWT_WEB_TTL = 5 * 60 * 1000;
/**
* 将jwt令牌保存到header中的key
*/
public static final String JWT_HEADER_KEY = "jwt";
// 指定签名的时候使用的签名算法，也就是header那部分，jjwt已经将这部分内容封装好了。
private static final SignatureAlgorithm SIGNATURE_ALGORITHM = SignatureAlgorithm.HS256;
private static final String JWT_SECRET = "f356cdce935c42328ad2001d7e9552a3";// JWT密匙
private static final SecretKey JWT_KEY;// 使用JWT密匙生成的加密key
static {
byte[] encodedKey = Base64.decodeBase64(JWT_SECRET);
JWT_KEY = new SecretKeySpec(encodedKey, 0, encodedKey.length, "AES");
}
private JwtUtils() {
}
/**
* 解密jwt，获得所有声明(包括标准和私有声明)
*
* @param jwt
* @return
* @throws Exception
*/
public static Claims parseJwt(String jwt) {
Claims claims = Jwts.parser().setSigningKey(JWT_KEY).parseClaimsJws(jwt).getBody();
return claims;
}
/**
* 创建JWT令牌，签发时间为当前时间
*
* @param claims
* 创建payload的私有声明（根据特定的业务需要添加，如果要拿这个做验证，一般是需要和jwt的接收方提前沟通好验证方式的）
* @param ttlMillis
* JWT的有效时间(单位毫秒)，当前时间+有效时间=过期时间
* @return jwt令牌
*/
public static String createJwt(Map<String, Object> claims, long ttlMillis) {
// 生成JWT的时间，即签发时间
long nowMillis = System.currentTimeMillis();
// 下面就是在为payload添加各种标准声明和私有声明了
// 这里其实就是new一个JwtBuilder，设置jwt的body
JwtBuilder builder = Jwts.builder()
// 如果有私有声明，一定要先设置这个自己创建的私有的声明，这个是给builder的claim赋值，一旦写在标准的声明赋值之后，就是覆盖了那些标准的声明的
.setClaims(claims)
// 设置jti(JWT ID)：是JWT的唯一标识，根据业务需要，这个可以设置为一个不重复的值，主要用来作为一次性token,从而回避重放攻击。
// 可以在未登陆前作为身份标识使用
.setId(UUID.randomUUID().toString().replace("-", ""))
// iss(Issuser)签发者，写死
// .setIssuer("tang")
// iat: jwt的签发时间
.setIssuedAt(new Date(nowMillis))
// 代表这个JWT的主体，即它的所有人，这个是一个json格式的字符串，可放数据{"uid":"zs"}。此处没放
// .setSubject("{}")
// 设置签名使用的签名算法和签名使用的秘钥
.signWith(SIGNATURE_ALGORITHM, JWT_KEY)
// 设置JWT的过期时间
.setExpiration(new Date(nowMillis + ttlMillis));
return builder.compact();
}
/**
* 复制jwt，并重新设置签发时间(为当前时间)和失效时间
*
* @param jwt
* 被复制的jwt令牌
* @param ttlMillis
* jwt的有效时间(单位毫秒)，当前时间+有效时间=过期时间
* @return
*/
public static String copyJwt(String jwt, Long ttlMillis) {
Claims claims = parseJwt(jwt);
// 生成JWT的时间，即签发时间
long nowMillis = System.currentTimeMillis();
// 下面就是在为payload添加各种标准声明和私有声明了
// 这里其实就是new一个JwtBuilder，设置jwt的body
JwtBuilder builder = Jwts.builder()
// 如果有私有声明，一定要先设置这个自己创建的私有的声明，这个是给builder的claim赋值，一旦写在标准的声明赋值之后，就是覆盖了那些标准的声明的
.setClaims(claims)
// 设置jti(JWT ID)：是JWT的唯一标识，根据业务需要，这个可以设置为一个不重复的值，主要用来作为一次性token,从而回避重放攻击。
// 可以在未登陆前作为身份标识使用
//.setId(UUID.randomUUID().toString().replace("-", ""))
// iss(Issuser)签发者，写死
// .setIssuer("tang")
// iat: jwt的签发时间
.setIssuedAt(new Date(nowMillis))
// 代表这个JWT的主体，即它的所有人，这个是一个json格式的字符串，可放数据{"uid":"zs"}。此处没放
// .setSubject("{}")
// 设置签名使用的签名算法和签名使用的秘钥
.signWith(SIGNATURE_ALGORITHM, JWT_KEY)
// 设置JWT的过期时间
.setExpiration(new Date(nowMillis + ttlMillis));
return builder.compact();
}
}
UserAction
package com.tang.vue.web;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.opensymphony.xwork2.ModelDriven;
import com.tang.base.web.BaseAction;
import com.tang.vue.biz.UserBiz;
import com.tang.vue.entity.User;
import com.tang.vue.util.JsonData;
import com.tang.vue.util.JwtUtils;
import com.tang.vue.util.PageBean;
import com.tang.vue.util.ResponseUtil;
import com.tang.vue.util.StringUtils;
public class UserAction extends BaseAction implements ModelDriven<User>{
private UserBiz userBiz;
private User user = new User();
public UserBiz getUserBiz() {
return userBiz;
}
public void setUserBiz(UserBiz userBiz) {
this.userBiz = userBiz;
}
public String login() {
ObjectMapper om = new ObjectMapper();
JsonData jsonData = null;
try {
if(StringUtils.isBlank(user.getUname()) || StringUtils.isBlank(user.getPwd())) {
jsonData = new JsonData(0, "用户或者密码为空", user);
}else {
User u = this.userBiz.login(user);
// Map<String, Object> claims = new HashMap<String, Object>();
// claims.put("uname",user.getUname());
// claims.put("pwd", user.getPwd());
// String jwt = JwtUtils.createJwt(claims, JwtUtils.JWT_WEB_TTL);
// response.setHeader(JwtUtils.JWT_HEADER_KEY, jwt);
jsonData = new JsonData(1, "登录成功", u);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
jsonData = new JsonData(0, "用户或者密码错误", user);
}finally {
try {
ResponseUtil.write(response, om.writeValueAsString(jsonData));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
return null;
}
public String getAsyncData() {
ObjectMapper om = new ObjectMapper();
try {
Thread.sleep(6000);
ResponseUtil.write(response, om.writeValueAsString("http://www.javaxl.com"));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
@Override
public User getModel() {
return user;
}
}
前端
state.js中定义jwt变量
export default{
jwt:null
}
mutations.js
export default {
setJwt: (state, payload) => {
state.setJwt = payload.setJwt;
}
}
getters.js
export default {
getJwt: (state) => {
return state.jwt;
}
}
main.js中将Vue实例赋给window.vm
window.vm = new Vue({
el: '#app',
//自定义的事件总线对象，用于父子组件的通信
data(){
return {
Bus:new Vue({
})
}
},
router,
store,
components: { App },
template: '<App/>'
})
http.js
// 请求拦截器
axios.interceptors.request.use(function(config) {
//将jwt令牌塞到request Headers里面
var jwt = window.vm.$store.getters.getJwt;
config.headers['jwt'] = jwt;
return config;
}, function(error) {
return Promise.reject(error);
});
// 响应拦截器
axios.interceptors.response.use(function(response) {
// debugger;
//将jwt令牌塞到response Headers里面
var jwt = response.headers['jwt'];
if(jwt){
window.vm.$store.commit('setJwt',{jwt:jwt});
}
return response;
}, function(error) {
return Promise.reject(error);
});
效果图：
登录后看到的后台：
未登录直接进的后台，可以看到，没有任何数据
总结
优点
- 因为json的通用性，所以JWT是可以进行跨语言支持的，像JAVA,JavaScript,NodeJS,PHP等很多语言都可以使用。
- 因为有了payload部分，所以JWT可以在自身存储一些其他业务逻辑所必要的非敏感信息。
- 便于传输，jwt的构成非常简单，字节占用很小，所以它是非常便于传输的。
- 它不需要在服务端保存会话信息, 所以它易于应用的扩展
安全相关
- 不应该在jwt的payload部分存放敏感信息，因为该部分是客户端可解密的部分。
- 保护好secret私钥，该私钥非常重要，如果可以，请使用https协议
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