微服务鉴权之JWT

最新推荐文章于 2025-02-20 23:21:17 发布

支棱起来_zZ

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分类专栏： JAVA

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常见的认证机制

1. HTTP Basic Auth
HTTP Basic Auth 简单点说就是每次请求 API 时都提供用户的 username 和 password，简言之，Basic Auth 是配合 RESTful API 使用的最简单的认证方式，只需提供用户名密码即可，但由于有把用户名密码暴露给第三方客户端的风险，在生产环境下被使用的越来越少。因此，在开发对外开放的 RESTful API 时，尽量避免采用 HTTP Basic Auth。

2. Cookie Auth
Cookie 认证机制就是为一次请求认证在服务端创建一个 Session 对象，同时在客户端的浏览器端创建了一个 Cookie 对象。通过客户端传过来的 Cookie 对象来与服务器端的 session 对象匹配来实现状态管理的。默认的，当我们关闭浏览器的时候，cookie 会被删除。但可以通过修改 cookie 的 expire time 使 cookie 在一定时间内有效。

3. Oauth（第三方登录）
OAuth（开放授权）是一个开放的授权标准，允许用户让第三方应用访问该用户在某一 web 服务上存储的私密的资源（如照片，视频，联系人列表），而无需将用户名和密码提供给第三方应用。
这种基于OAuth的认证机制适用于个人消费者类的互联网产品，如社交类APP等应用，但是不太适合拥有自有认证权限管理的企业应用。

4. Token Auth
     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：
     ① 客户端使用用户名跟密码请求登录
     ② 服务端收到请求，去验证用户名与密码
     ③ 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
     ④ 客户端收到 Token 以后可以把它存储起来，比如放在 Cookie 里
     ⑤ 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
     ⑥ 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

token机制的特点

token认证机制是一种无状态的认证。有状态和无状态的区别就是：有状态服务端需要存储用户的信息，而无状态服务端不存储用户的信息。token 机制相比 Cookie 这种有状态的认证机制来说，性能上要快，因为 Cookie 机制还要比对 session 信息，而 token 机制只需要利用算法解析传过来的 token 就可以了。

JWT

JWT（JSON Web Token）：是一个非常轻巧的规范。这个规范允许我们使用JWT在用户和服务器之间传递安全可靠的信息。

JWT组成

一个JWT实际上就是一个字符串，它由三部分组成，头部、载荷与签名。

头部（Header）
头部用于描述关于该JWT的最基本的信息，例如其类型以及签名所用的算法等。这也可以被表示成一个JSON对象，然后对其进行 BASE64 编码。
载荷（playload）
载荷就是存放有效信息的地方。这些有效信息包含三个部分：
1）标准中注册的声明（建议但不强制使用）

2）公共的声明
      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。
3）私有的声明
      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。
      这个指的就是自定义的claim。
      这些claim跟JWT标准规定的claim区别在于：
      JWT 规定的 claim，JWT的接收方在拿到 JWT 之后，都知道怎么对这些标准的 claim 进行验证(还不知道是否能够验证)；而 private claims 不会验证，除非明确告诉接收方要对这些claim 进行验证以及规则才行。
签证（signature）
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（盐）。
这个部分需要 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

将这三部分用.连接成一个完整的字符串,构成了最终的 jwt：eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

Java的 JJWT 实现 JWT

JJWT 是一个提供端到端的 JWT 创建和验证的 Java 库。

token创建

① 引入依赖

<dependency>
      <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
      <artifactId>jjwt</artifactId>
      <version>0.6.0</version>
</dependency>

② 创建类，生成 token

public static void main(String[] args) {
        JwtBuilder jwtBuilder = Jwts.builder()
                .setId("666")
                .setSubject("小马")
                .setIssuedAt(new Date())
                .setExpiration(new Date(new Date().getTime()+60000))
                .claim("role","admin")
                .signWith(SignatureAlgorithm.HS256,"itcast");
        System.out.println(jwtBuilder.compact());
}

setIssuedAt：用于设置签发时间
setExpiration：用于设置过期时间
claim：设置自定义的 claims
signWith：用于设置签名秘钥

token解析

我们刚才已经创建了 token ，在 web 应用中这个操作是由服务端进行然后发给客户端，客户端在下次向服务端发送请求时需要携带这个 token（这就好像是拿着一张门票一样），那服务端接到这个 token 应该解析出token 中的信息（例如用户id），根据这些信息查询数据库返回相应的结果。

public static void main(String[] args) throws Exception {
        Claims claims = null;
        try {
            claims = Jwts.parser().setSigningKey("itcast")
                    .parseClaimsJws("eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJqdGkiOiI2NjYiLCJzdWIiOiLlsI_pqawiLCJpYXQiOjE1Nzk0MDczNjksImV4cCI6MTU3OTQwNzQyOSwicm9sZSI6ImFkbWluIn0.h0qEVRb4HkoWkjC56SSfUmVVRQ8PUXzVH2yyxcgCBPA")
                    .getBody();
        } catch (Exception e) {
            throw new Exception("token过期");
        }
        System.out.println("Id："+claims.getId());
        System.out.println("用户名："+claims.getSubject());
        System.out.println("登录日期："+ new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss").format(claims.getIssuedAt()));
        System.out.println("过期日期："+ new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss").format(claims.getExpiration()));
        System.out.println("角色："+ claims.get("role"));
    }

注意：一旦 token 过期，解析的时候就会报错，所以一定要加上 try…catch。

实例（管理员登录签发token，删除普通用户鉴权）

1）引入依赖
2）编写创建 token，解析 token 的工具类

@ConfigurationProperties("jwt.config")
public class JwtUtil {

    private String key ;

    private long ttl ;//一个小时

    public String getKey() {
        return key;
    }

    public void setKey(String key) {
        this.key = key;
    }

    public long getTtl() {
        return ttl;
    }

    public void setTtl(long ttl) {
        this.ttl = ttl;
    }

    /**
     * 生成JWT
     *
     * @param id
     * @param subject
     * @return
     */
    public String createJWT(String id, String subject, String roles) {
        long nowMillis = System.currentTimeMillis();
        Date now = new Date(nowMillis);
        JwtBuilder builder = Jwts.builder().setId(id)
                .setSubject(subject)
                .setIssuedAt(now)
                .signWith(SignatureAlgorithm.HS256, key)
                .claim("roles", roles);
        if (ttl > 0) {
            builder.setExpiration( new Date( nowMillis + ttl));
        }
        return builder.compact();
    }

    /**
     * 解析JWT
     * @param jwtStr
     * @return
     */
    public Claims parseJWT(String jwtStr){
        return  Jwts.parser()
                .setSigningKey(key)
                .parseClaimsJws(jwtStr)
                .getBody();
    }
}

3）修改 application.yml 的配置

jwt:
  config:
    key: itcast
    ttl: 3600000

4）管理登录后台签发 token

@RequestMapping(value = "/login",method = RequestMethod.POST)
	public Result login(@RequestBody Admin admin){
		admin = adminService.login(admin);
		if (admin == null){
			return new Result(false,StatusCode.LOGINERROR,"登录失败");
		}
		// 返回 token 信息
		String token = jwtUtil.createJWT(admin.getId(), admin.getLoginname(), "admin");
		Map<String,Object> map = new HashMap<>();
		map.put("token",token);
		map.put("roles","admin");
		return new Result(true,StatusCode.ACCESSERROR,"登录成功",map);
	}

5）删除普通用户鉴权
需求：删除用户，必须拥有管理员权限，否则不能删除。
前后端约定：前端请求微服务时需要添加头信息Authorization ,内容为Bearer+空格+token

public void deleteById(String id) {
		String header = request.getHeader("Authorization");
		if (header == null || "".equals(header)) {
			throw new RuntimeException("权限不足");
		}
		if (!header.startsWith("Bearer")) {
			throw new RuntimeException("权限不足");
		}
		String token = (String) header.substring(7);
		try {
			Claims claims = jwtUtil.parseJWT(token);
			if (claims == null || !"".equals(claims.get("rolesf"))) {
				throw new RuntimeException("权限不足");
			}
		} catch (Exception e) {
			throw new RuntimeException("权限不足");
		}
		userDao.deleteById(id);
}

6）添加拦截器，用来解析 token
如果每进行一步操作，都解析一遍 token，太麻烦，所以我们可以利用拦截器来解析 token
添加拦截器有两种方式：继承 org.springframework.web.servlet.handler.HandlerInterceptorAdapter类，或者实现 HandlerInterceptor接口
在这儿，我们采用实现接口的方式实现：

@Component
public class JwtInterceptor implements HandlerInterceptor {

    @Autowired
    private JwtUtil jwtUtil;

    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        String authorization = request.getHeader("Authorization");
        if (authorization != null && !"".equals(authorization)) {
            if (authorization.startsWith("Bearer")) {
                String token = authorization.substring(7);
                try {
                    Claims claims = jwtUtil.parseJWT(token);
                    String role = (String) claims.get("roles");
                    if (role != null && "admin".equals(role)) {
                        request.setAttribute("claims_admin",token);
                    }
                    if (role != null && "user".equals(role)) {
                        request.setAttribute("claims_user",token);
                    }
                } catch (Exception e) {
                    throw new RuntimeException("令牌有误");
                }
            }
        }
        return true;
    }
}

7）配置拦截器，对哪些请求拦截，对哪些请求不拦截

protected void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        /**
         * 对所有路径拦截
         * 对登录不拦截
         */
        registry.addInterceptor(jwtInterceptor)
                .addPathPatterns("/**")
                .excludePathPatterns("/**/login/**");
}

8）重新修改删除的方法

public void deleteById(String id) {
		String admin = (String) request.getAttribute("claims_admin");
		if (admin == null || "".equals(admin)){
			throw new RuntimeException("权限不足");
		}
		userDao.deleteById(id);
	}