使用JWT实现Token认证

为什么使用JWT？

json Web Token（缩写JWT）是目前最流行的跨域认证解决方案。

session登录的认证方案是看，用户从客户端传递用户名和密码登录信息，服务端认证后将信息储存在session中，将session_id放入cookie中，以后访问其他页面，浏览器都会带着cookie，服务端会自动从cookie中获取session_id,在从session中获取认证信息。

JWT的解决方案是，将认证信息返回个客户端，储存在客户端，下次访问其他页面，需要从客户端传递认证信息回服务器端。

JWT应用场景：

下列场景中使用JSON Web Token是很有用的：

• Authorization (授权) : 这是使用JWT的最常见场景。一旦用户登录，后续每个请求都将包含JWT，允许用户访问该令牌允许的路由、服务和资源。单点登录是现在广泛使用的JWT的一个特性，因为它的开销很小，并且可以轻松地跨域使用。
• Information Exchange (信息交换) : 对于安全的在各方之间传输信息而言，JSON Web Tokens无疑是一种很好的方式。因为JWTs可以被签名，例如，用公钥/私钥对，你可以确定发送人就是它们所说的那个人。另外，由于签名是使用头和有效负载计算的，您还可以验证内容没有被篡改。

优点：

1.简洁(Compact): 可以通过URL，POST参数或者在HTTP header发送，因为数据量小，传输速度也很快

2.自包含(Self-contained)：负载中包含了所有用户所需要的信息，避免了多次查询数据库

3.因为Token是以JSON加密的形式保存在客户端的，所以JWT是跨语言的，原则上任何web形式都支持。

4.不需要在服务端保存会话信息，特别适用于分布式微服务。

JSON Web Token的结构是什么样的

JSON Web Token由三部分组成，它们之间用圆点(.)连接。这三部分分别是：

• Header
• Payload
• Signature

因此，一个典型的JWT看起来是这个样子的：

xxxxx.yyyyy.zzzzz

接下来，具体看一下每一部分：

Header

header典型的由两部分组成：token的类型（“JWT”）和算法名称（比如：HMAC SHA256或者RSA等等）。

例如：

然后，用Base64对这个JSON编码就得到JWT的第一部分

Payload

JWT的第二部分是payload，它包含声明（要求）。声明是关于实体(通常是用户)和其他数据的声明。声明有三种类型: registered, public 和 private。

• Registered claims : 这里有一组预定义的声明，它们不是强制的，但是推荐。比如：iss (issuer), exp (expiration time), sub (subject), aud (audience)等。
• Public claims : 可以随意定义。
• Private claims : 用于在同意使用它们的各方之间共享信息，并且不是注册的或公开的声明。

下面是一个例子：

对payload进行Base64编码就得到JWT的第二部分

注意，不要在JWT的payload或header中放置敏感信息，除非它们是加密的。

 

Signature

为了得到签名部分，你必须有编码过的header、编码过的payload、一个秘钥，签名算法是header中指定的那个，然对它们签名即可。

例如：

HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload), secret)

签名是用于验证消息在传递过程中有没有被更改，并且，对于使用私钥签名的token，它还可以验证JWT的发送方是否为它所称的发送方。

看一张官网的图就明白了：

JSON Web Tokens是如何工作的

1. 应用（或者客户端）想授权服务器请求授权。例如，如果用授权码流程的话，就是/oauth/authorize
2. 当授权被许可以后，授权服务器返回一个access token给应用
3. 应用使用access token访问受保护的资源（比如：API）

 

使用JWT核心代码：
maven依赖：

<dependency>
     <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
     <artifactId>jjwt</artifactId>
     <version>0.9.1</version>
</dependency>

JWT工具类：
用于生成Token，和Token验证

import com.demo.model.CheckResult;
import com.sun.org.apache.xerces.internal.impl.dv.util.Base64;
import io.jsonwebtoken.*;

import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.util.Date;
import java.util.UUID;

public class JwtUtil {
    private static final String JWT_SECERT="zjn162";
    /**
     * 签发JWT
     * @param subject   可以是JSON数据 尽可能少
     * @param ttlMillis
     * @return String
     *
     */
    public static String createJWT( String subject,String jsonData, long ttlMillis) {
        SignatureAlgorithm signatureAlgorithm = SignatureAlgorithm.HS256;
        long nowMillis = System.currentTimeMillis();
        Date now = new Date(nowMillis);
        SecretKey secretKey = generalKey();
        JwtBuilder builder = Jwts.builder()
                .setId(UUID.randomUUID().toString())
                .setSubject(subject) // 主题
                .setIssuer("zjn") // 签发者
                .setIssuedAt(now) // 签发时间
                .setPayload(jsonData)//添加自定义数据
                .signWith(signatureAlgorithm, secretKey); // 签名算法以及密匙
        if (ttlMillis >= 0) {
            long expMillis = nowMillis + ttlMillis;
            Date expDate = new Date(expMillis);
            builder.setExpiration(expDate); // 过期时间
        }
        return builder.compact();
    }

    /**
     * 验证JWT
     *
     * @param jwtStr
     * @return
     */
    public static CheckResult validateJWT(String jwtStr) {
        CheckResult checkResult = new CheckResult();
        Claims claims = null;
        try {
            claims = parseJWT(jwtStr);
            checkResult.setResult(true);
            checkResult.setClaims(claims);
        } catch (ExpiredJwtException e) {
            checkResult.setMsg("token expired.");
            checkResult.setResult(false);
        } catch (Exception e) {
            checkResult.setMsg("token check failed.");
            checkResult.setResult(false);
        }
        return checkResult;
    }

    public static SecretKey generalKey() {
        byte[] encodedKey = Base64.decode(JWT_SECERT);
        SecretKey key = new SecretKeySpec(encodedKey, 0, encodedKey.length, "AES");
        return key;
    }

    /**
     *
     * 解析JWT字符串
     *
     * @param jwt
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static Claims parseJWT(String jwt) throws Exception {
        SecretKey secretKey = generalKey();
        return Jwts.parser().setSigningKey(secretKey).parseClaimsJws(jwt).getBody();
    }
}

import io.jsonwebtoken.Claims;
import lombok.Data;

@Data
public class CheckResult {
    private Claims claims;
    private boolean result;
    private String msg;
}

如何使用？
代码实例：

public class LoginController {
    @Autowired
    UserRepository userRepository;
    

    @RequestMapping(value="login",method = RequestMethod.POST)
    public ReturnVo login(String username, String password,HttpServletResponse
            response) {
        User user =  userRepository.findByUsername(username);
        if(user!=null){
            if(user.getPassword().equals(password)){
                //把token返回给客户端-->客户端每次请求附带cookie参数
                String JWT = JwtUtil.createJWT("login",username, SystemConstant.JWT_TTL);
                return ReturnVo.ok(JWT);
            }else{
                return ReturnVo.error();
            }
        }else{
            return ReturnVo.error();
        }
    }


    @RequestMapping(value="description",method = RequestMethod.POST)
    public ReturnVo description(String username) {
        User user =  userRepository.findByUsername(username);
        return ReturnVo.ok(user.getDescription());
    }
}