1. 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
2. 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。
3. JWT的工作原理
1. 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"}
2. 之后,当用户与服务器通信时,客户在请求中发回JSON对象
3. 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
4. JWT组成
JWT结构原理图:
JWT实际结构:
eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJleHAiOjE1Njc4NDUzNzMsImlhdCI6MTU2Nzg0MzU3MywiYWdlIjoxOCwianRpIjoiNjhiY2UwZmE4YTRjNDliYTgxYjk4MzNkMGJmODUxNTIiLCJ1c2VybmFtZSI6InpzcyJ9._lHPWwABbs9D7nr4ocVeZoJ-65ZadB-HpiPGUXIGquY
它是一个很长的字符串,中间用点(.)分隔成三个部分。
4.1 Header
{"typ":"JWT","alg":"HS256"}
这个json中的typ属性,用来标识整个token字符串是一个JWT字符串;它的alg属性,用来说明这个JWT签发的时候所使用的签名和摘要算法
typ跟alg属性的全称其实是type跟algorithm,分别是类型跟算法的意思。之所以都用三个字母来表示,也是基于JWT最终字串大小的考虑,
同时也是跟JWT这个名称保持一致,这样就都是三个字符了…typ跟alg是JWT中标准中规定的属性名称
4.2 Payload(负荷)
{"sub":"123","name":"Tom","admin":true}
payload用来承载要传递的数据,它的json结构实际上是对JWT要传递的数据的一组声明,这些声明被JWT标准称为claims,
它的一个“属性值对”其实就是一个claim(要求),
每一个claim的都代表特定的含义和作用。
注1:英文“claim”就是要求的意思
注2:如上面结构中的sub代表这个token的所有人,存储的是所有人的ID;name表示这个所有人的名字;admin表示所有人是否管理员的角色。当后面对JWT进行验证的时候,这些claim都能发挥特定的作用
注3:根据JWT的标准,这些claims可以分为以下三种类型:
A. Reserved claims(保留)
它的含义就像是编程语言的保留字一样,属于JWT标准里面规定的一些claim。JWT标准里面定义好的claim有:
iss(Issuser):代表这个JWT的签发主体;
sub(Subject):代表这个JWT的主体,即它的所有人;
aud(Audience):代表这个JWT的接收对象;
exp(Expiration time):是一个时间戳,代表这个JWT的过期时间;
nbf(Not Before):是一个时间戳,代表这个JWT生效的开始时间,意味着在这个时间之前验证JWT是会失败的;
iat(Issued at):是一个时间戳,代表这个JWT的签发时间;
jti(JWT ID):是JWT的唯一标识。
B. Public claims,略(不重要)
C. Private claims(私有)
这个指的就是自定义的claim,比如前面那个示例中的admin和name都属于自定的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;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
按照JWT标准的说明:保留的claims都是可选的,在生成payload不强制用上面的那些claim,你可以完全按照自己的想法来定义payload的结构,不过这样搞根本没必要:
第一是,如果把JWT用于认证, 那么JWT标准内规定的几个claim就足够用了,甚至只需要其中一两个就可以了,假如想往JWT里多存一些用户业务信息,比如角色和用户名等,这倒是用自定义的claim来添加;第二是,JWT标准里面针对它自己规定的claim都提供了有详细的验证规则描述,每个实现库都会参照这个描述来提供JWT的验证实现,所以如果是自定义的claim名称,那么你用到的实现库就不会主动去验证这些claim
4.3 signature
签名是把header和payload对应的json结构进行base64url编码之后得到的两个串用英文句点号拼接起来,然后根据header里面alg指定的签名算法生成出来的。
算法不同,签名结果不同。以alg: HS256为例来说明前面的签名如何来得到。
按照前面alg可用值的说明,HS256其实包含的是两种算法:HMAC算法和SHA256算法,前者用于生成摘要,后者用于对摘要进行数字签名。这两个算法也可以用HMACSHA256来统称
5. JWT的验证过程
它验证的方法其实很简单,只要把header做base64url解码,就能知道JWT用的什么算法做的签名,然后用这个算法,再次用同样的逻辑对header和payload做一次签名,并比较这个签名是否与JWT本身包含的第三个部分的串是否完全相同,只要不同,就可以认为这个JWT是一个被篡改过的串,自然就属于验证失败了。接收方生成签名的时候必须使用跟JWT发送方相同的密钥
注1:在验证一个JWT的时候,签名认证是每个实现库都会自动做的,但是payload的认证是由使用者来决定的。因为JWT里面可能会包含一个自定义claim,
所以它不会自动去验证这些claim,以jjwt-0.7.0.jar为例:
A 如果签名认证失败会抛出如下的异常:
io.jsonwebtoken.SignatureException: JWT signature does not match locally computed signature. JWT validity cannot be asserted and should not be trusted.
即签名错误,JWT的签名与本地计算机的签名不匹配
B JWT过期异常
io.jsonwebtoken.ExpiredJwtException: JWT expired at 2017-06-13T11:55:56Z. Current time: 2017-06-13T11:55:57Z, a difference of 1608 milliseconds. Allowed
注2:认证失败,返回401 Unauthorized响应
注3:认证服务作为一个Middleware HOOK 对请求进行拦截,首先在cookie中查找Token信息,如果没有找到,则在HTTP Authorization Head中查找
6. JWT令牌刷新思路
.1 登陆成功后,将生成的JWT令牌通过响应头返回给客户端
.2 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,有效时间30分钟
代码示例:
JwtFilter.java
UserAction.java
http.js
/** * vue项目对axios的全局配置 */ import axios from 'axios' import qs from 'qs' //引入action模块,并添加至axios的类属性urls上 import action from '@/api/action' axios.urls = action // axios默认配置 axios.defaults.timeout = 10000; // 超时时间 // axios.defaults.baseURL = 'http://localhost:8080/j2ee15'; // 默认地址 axios.defaults.baseURL = action.SERVER; //整理数据 // 只适用于 POST,PUT,PATCH,transformRequest` 允许在向服务器发送前,修改请求数据 axios.defaults.transformRequest = function(data) { data = qs.stringify(data); return data; }; // 请求拦截器 axios.interceptors.request.use(function(config) { var jwt = window.vm.$store.getters.getJwt; config.headers['jwt'] = jwt; return config; }, function(error) { return Promise.reject(error); }); // 响应拦截器 axios.interceptors.response.use(function(response) { // debugger; var jwt = response.headers['jwt']; if(jwt){ window.vm.$store.commit('setJwt',{jwt:jwt}); } return response; }, function(error) { return Promise.reject(error); }); // // 路由请求拦截 // // http request 拦截器 // axios.interceptors.request.use( // config => { // //config.data = JSON.stringify(config.data); // //config.headers['Content-Type'] = 'application/json;charset=UTF-8'; // //config.headers['Token'] = 'abcxyz'; // //判断是否存在ticket,如果存在的话,则每个http header都加上ticket // // if (cookie.get("token")) { // // //用户每次操作,都将cookie设置成2小时 // // cookie.set("token", cookie.get("token"), 1 / 12) // // cookie.set("name", cookie.get("name"), 1 / 12) // // config.headers.token = cookie.get("token"); // // config.headers.name = cookie.get("name"); // // } // return config; // }, // error => { // return Promise.reject(error.response); // }); // // 路由响应拦截 // // http response 拦截器 // axios.interceptors.response.use( // response => { // if (response.data.resultCode == "404") { // console.log("response.data.resultCode是404") // // 返回 错误代码-1 清除ticket信息并跳转到登录页面 // // cookie.del("ticket") // // window.location.href='http://login.com' // return // } else { // return response; // } // }, // error => { // return Promise.reject(error.response) // 返回接口返回的错误信息 // }); export default axios;
State.js
export default{ resturantName:'飞歌餐馆', jwt:'' }
Getters.js
export default { getResturantName: (state) => { return state.resturantName; }, getJwt: (state) => { return state.jwt; } }
Mutations.js
export default{ // type(事件类型): 其值为setResturantName // payload:载荷,其实就是一个保存要传递参数的容器 setResturantName: (state, payload) => { state.resturantName = payload.resturantName; }, setJwt: (state, payload) => { state.jwt = payload.jwt; } }
效果如下:
直接进入页面没有数据:
登陆后进入才有数据: