• Cookie,Session和Token


    • HTTP 是无状态的协议(对于事务处理没有记忆能力,每次客户端和服务端会话完成时,服务端不会保存任何会话信息):每个请求都是完全独立的,服务端无法确认当前访问者的身份信息,无法分辨上一次的请求发送者和这一次的发送者是不是同一个人。所以服务器与浏览器为了进行会话跟踪(知道是谁在访问我),就必须主动的去维护一个状态,这个状态用于告知服务端前后两个请求是否来自同一浏览器。而这个状态需要通过 cookie 或者 session 去实现。

     

    • cookie 存储在客户端:cookie 是服务器发送到用户浏览器并保存在本地的一小块数据,它会在浏览器下次向同一服务器再发起请求时被携带并发送到服务器上。

     

    • cookie 是不可跨域的:每个 cookie 都会绑定单一的域名,无法在别的域名下获取使用,一级域名和二级域名之间是允许共享使用的(靠的是 domain)。

    • session 是另一种记录服务器和客户端会话状态的机制

     

    • session 是基于 cookie 实现的,session 存储在服务器端,sessionId 会被存储到客户端的cookie 中

    session 认证流程:

     

    • 用户第一次请求服务器的时候,服务器根据用户提交的相关信息,创建对应的 Session

     

    • 请求返回时将此 Session 的唯一标识信息 SessionID 返回给浏览器

     

    • 浏览器接收到服务器返回的 SessionID 信息后,会将此信息存入到 Cookie 中,同时 Cookie 记录此 SessionID 属于哪个域名

     

    • 当用户第二次访问服务器的时候,请求会自动判断此域名下是否存在 Cookie 信息,如果存在自动将 Cookie 信息也发送给服务端,服务端会从 Cookie 中获取 SessionID,再根据 SessionID 查找对应的 Session 信息,如果没有找到说明用户没有登录或者登录失效,如果找到 Session 证明用户已经登录可执行后面操作。

    Cookie 和 Session 的区别

    安全性:Session 比 Cookie 安全,Session 是存储在服务器端的,Cookie 是存储在客户端的。

    存取值的类型不同:Cookie 只支持存字符串数据,想要设置其他类型的数据,需要将其转换成字符串,Session 可以存任意数据类型。

    有效期不同:Cookie 可设置为长时间保持,比如我们经常使用的默认登录功能,Session 一般失效时间较短,客户端关闭(默认情况下)或者 Session 超时都会失效。

    存储大小不同:单个 Cookie 保存的数据不能超过 4K,Session 可存储数据远高于 Cookie,但是当访问量过多,会占用过多的服务器资源。

     

    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 并把这个 token 发送给客户端

    客户端收到 token 以后,会把它存储起来,比如放在 cookie 里或者 localStorage 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

    每一次请求都需要携带 token,需要把 token 放到 HTTP 的 Header 里

    基于 token 的用户认证是一种服务端无状态的认证方式,服务端不用存放 token 数据。用解析 token 的计算时间换取 session 的存储空间,从而减轻服务器的压力,减少频繁的查询数据库

    token 完全由应用管理,所以它可以避开同源策略

    refresh token 是专用于刷新 access token 的 token。如果没有 refresh token,也可以刷新 access token,但每次刷新都要用户输入登录用户名与密码,会很麻烦。有了 refresh token,可以减少这个麻烦,客户端直接用 refresh token 去更新 access token,无需用户进行额外的操作。

     

    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。

     

    JWT 认证流程:

     

    • 用户输入用户名/密码登录,服务端认证成功后,会返回给客户端一个 JWT

     

    • 客户端将 token 保存到本地(通常使用 localstorage,也可以使用 cookie)

     

    • 当用户希望访问一个受保护的路由或者资源的时候,需要请求头的 Authorization 字段中使用Bearer 模式添加 JWT,其内容看起来是下面这样

    Authorization: Bearer <token>

    服务端的保护路由将会检查请求头 Authorization 中的 JWT 信息,如果合法,则允许用户的行为

    因为 JWT 是自包含的(内部包含了一些会话信息),因此减少了需要查询数据库的需要

    因为 JWT 并不使用 Cookie 的,所以你可以使用任何域名提供你的 API 服务而不需要担心跨域资源共享问题(CORS)

    因为用户的状态不再存储在服务端的内存中,所以这是一种无状态的认证机制

    Token 和 JWT 的区别

     

    相同:

    都是访问资源的令牌

    都可以记录用户的信息

    都是使服务端无状态化

    都是只有验证成功后,客户端才能访问服务端上受保护的资源

     

    区别:

    Token:服务端验证客户端发送过来的 Token 时,还需要查询数据库获取用户信息,然后验证 Token 是否有效。

    JWT:将 Token 和 Payload 加密后存储于客户端,服务端只需要使用密钥解密进行校验(校验也是 JWT 自己实现的)即可,不需要查询或者减少查询数据库,因为 JWT 自包含了用户信息和加密的数据。

    ** 使用 cookie 时需要考虑的问题**

     

    • 因为存储在客户端,容易被客户端篡改,使用前需要验证合法性

    • 不要存储敏感数据,比如用户密码,账户余额

    • 使用 httpOnly 在一定程度上提高安全性

    • 尽量减少 cookie 的体积,能存储的数据量不能超过 4kb

    • 设置正确的 domain 和 path,减少数据传输

    • cookie 无法跨域

    • 一个浏览器针对一个网站最多存 20 个Cookie,浏览器一般只允许存放 300 个Cookie

    • 移动端对 cookie 的支持不是很好,而 session 需要基于 cookie 实现,所以移动端常用的是 token

     

    使用 session 时需要考虑的问题

    将 session 存储在服务器里面,当用户同时在线量比较多时,这些 session 会占据较多的内存,需要在服务端定期的去清理过期的 session

    当网站采用集群部署的时候,会遇到多台 web 服务器之间如何做 session 共享的问题。因为 session 是由单个服务器创建的,但是处理用户请求的服务器不一定是那个创建 session 的服务器,那么该服务器就无法拿到之前已经放入到 session 中的登录凭证之类的信息了。

    当多个应用要共享 session 时,除了以上问题,还会遇到跨域问题,因为不同的应用可能部署的主机不一样,需要在各个应用做好 cookie 跨域的处理。

    sessionId 是存储在 cookie 中的,假如浏览器禁止 cookie 或不支持 cookie 怎么办?一般会把 sessionId 跟在 url 参数后面即重写 url,所以 session 不一定非得需要靠 cookie 实现

    移动端对 cookie 的支持不是很好,而 session 需要基于 cookie 实现,所以移动端常用的是 token

     

    使用 token 时需要考虑的问题

     

    如果你认为用数据库来存储 token 会导致查询时间太长,可以选择放在内存当中。比如 redis 很适合你对 token 查询的需求。

    token 完全由应用管理,所以它可以避开同源策略

    token 可以避免 CSRF 攻击(因为不需要 cookie 了)

    移动端对 cookie 的支持不是很好,而 session 需要基于 cookie 实现,所以移动端常用的是 token

     

    使用 JWT 时需要考虑的问题

    因为 JWT 并不依赖 Cookie 的,所以你可以使用任何域名提供你的 API 服务而不需要担心跨域资源共享问题(CORS)

    JWT 默认是不加密,但也是可以加密的。生成原始 Token 以后,可以用密钥再加密一次。

    JWT 不加密的情况下,不能将秘密数据写入 JWT。

    JWT 不仅可以用于认证,也可以用于交换信息。有效使用 JWT,可以降低服务器查询数据库的次数。

    JWT 最大的优势是服务器不再需要存储 Session,使得服务器认证鉴权业务可以方便扩展。但这也是 JWT 最大的缺点:由于服务器不需要存储 Session 状态,因此使用过程中无法废弃某个 Token 或者更改 Token 的权限。也就是说一旦 JWT 签发了,到期之前就会始终有效,除非服务器部署额外的逻辑。

    JWT 本身包含了认证信息,一旦泄露,任何人都可以获得该令牌的所有权限。为了减少盗用,JWT的有效期应该设置得比较短。对于一些比较重要的权限,使用时应该再次对用户进行认证。

    JWT 适合一次性的命令认证,颁发一个有效期极短的 JWT,即使暴露了危险也很小,由于每次操作都会生成新的 JWT,因此也没必要保存 JWT,真正实现无状态。

    为了减少盗用,JWT 不应该使用 HTTP 协议明码传输,要使用 HTTPS 协议传输。

     

    使用加密算法时需要考虑的问题

    绝不要以明文存储密码

    永远使用 哈希算法 来处理密码,绝不要使用 Base64 或其他编码方式来存储密码,这和以明文存储密码是一样的,使用哈希,而不要使用编码。编码以及加密,都是双向的过程,而密码是保密的,应该只被它的所有者知道, 这个过程必须是单向的。哈希正是用于做这个的,从来没有解哈希这种说法, 但是编码就存在解码,加密就存在解密。

    绝不要使用弱哈希或已被破解的哈希算法,像 MD5 或 SHA1 ,只使用强密码哈希算法。

    绝不要以明文形式显示或发送密码,即使是对密码的所有者也应该这样。如果你需要 “忘记密码” 的功能,可以随机生成一个新的 一次性的(这点很重要)密码,然后把这个密码发送给用户。

    session 共享(常用)

    使用分布式缓存方案比如 Memcached 、Redis 来缓存 session,但是要求Memcached 或 Redis 必须是集群

    把 session 放到 Redis 中存储,虽然架构上变得复杂,并且需要多访问一次 Redis ,但是这种方案带来的好处也是很大的:

    • 实现了 session 共享;

    • 可以水平扩展(增加 Redis 服务器);

    • 服务器重启 session 不丢失(不过也要注意 session 在 Redis 中的刷新/失效机制);

    • 不仅可以跨服务器 session 共享,甚至可以跨平台(例如网页端和 APP 端)

     

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