单点登录，sessions,cokkie,JWT

 

什么是单点登录：

单点登录SSO（Single Sign On）说得简单点就是在一个多系统共存的环境下，用户在一处登录后，就不用在其他系统中登录，也就是用户的一次登录能得到其他所有系统的信任。

如何解决单点登录：

1.session+cookie+redis

2.设置登录服务器

3.JWT

JWT：

JWT长什么样？

　　JWT是由三段信息构成的，将这三段信息文本用.链接一起就构成了Jwt字符串。就像这样:

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

JWT的构成

　　第一部分我们称它为头部（header),第二部分我们称其为载荷（payload, 类似于飞机上承载的物品)，第三部分是签证（signature).

　　header

j　　wt的头部承载两部分信息：

• 声明类型，这里是jwt

• 声明加密的算法 通常直接使用 HMAC SHA256

　　完整的头部就像下面这样的JSON：

{
  'typ': 'JWT',
  'alg': 'HS256'
}

　　然后将头部进行base64加密（该加密是可以对称解密的),构成了第一部分.

eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9

　payload

　　载荷就是存放有效信息的地方。这个名字像是特指飞机上承载的货品，这些有效信息包含三个部分

• 标准中注册的声明

• 公共的声明

• 私有的声明

　　标准中注册的声明 (建议但不强制使用) ：

• iss: jwt签发者

• sub: jwt所面向的用户

• aud: 接收jwt的一方

• exp: jwt的过期时间，这个过期时间必须要大于签发时间

• nbf: 定义在什么时间之前，该jwt都是不可用的.

• iat: jwt的签发时间

• jti: jwt的唯一身份标识，主要用来作为一次性token,从而回避重放攻击。

　　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.

　　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。

　　定义一个payload:

{
  "sub": "1234567890",
  "name": "John Doe",
  "admin": true
}

　　然后将其进行base64加密，得到JWT的第二部分。

eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9　

　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

　　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。

// javascript
var encodedString = base64UrlEncode(header) + '.' + base64UrlEncode(payload);
​
var signature = HMACSHA256(encodedString, 'secret'); // TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

　　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

　　注意：secret是保存在服务器端的，jwt的签发生成也是在服务器端的，secret就是用来进行jwt的签发和jwt的验证，所以，它就是你服务端的私钥，在任何场景都不应该流露出去。一旦客户端得知这个secret, 那就意味着客户端是可以自我签发jwt了。

如何应用

　　一般是在请求头里加入Authorization，并加上Bearer标注：

fetch('api/user/1', {
  headers: {
    'Authorization': 'Bearer ' + token
  }
})　　

　　服务端会验证token，如果验证通过就会返回相应的资源。整个流程就是这样的:

 

 

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

JWT使用：

安装配置

pip install djangorestframework-jwt

配置setting

setting.py

配置全局路由

from django.contrib import admin
from django.urls import path,re_path,include
​
urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
          
   re_path(r'users/',include(('users.urls','users'),namespace='users'))
]

配置局部路由

#! /usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
from django.urls import path,re_path,include
from users import views
from rest_framework_jwt.views import obtain_jwt_token  # 验证密码后返回token
​
urlpatterns = [
    path('v1/register/', views.RegisterView.as_view(), name='register'),  # 注册用户
    path('v1/login/', obtain_jwt_token,name='login'),  # 用户登录后返回token
    path('v1/list/', views.UserList.as_view(), name='register'),  # 测试需要携带token才能访问
]

重写User表

from django.db import models
from django.contrib.auth.models import AbstractUser
​
​
class User(AbstractUser):
    username = models.CharField(max_length=64, unique=True)
    password = models.CharField(max_length=255)
    phone = models.CharField(max_length=64)
    token = models.CharField(max_length=255)

设置序列化器

#! /usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
from rest_framework_jwt.settings import api_settings
from rest_framework import serializers
from users.models import User
​
class UserSerializer(serializers.Serializer):
    username = serializers.CharField()
    password = serializers.CharField()
    phone = serializers.CharField()
    token = serializers.CharField(read_only=True)
​
    def create(self, data):
        user = User.objects.create(**data)
        user.set_password(data.get('password'))
        user.save()
        # 补充生成记录登录状态的token
        jwt_payload_handler = api_settings.JWT_PAYLOAD_HANDLER
        jwt_encode_handler = api_settings.JWT_ENCODE_HANDLER
        payload = jwt_payload_handler(user)
        token = jwt_encode_handler(payload)
        user.token = token
        return user

代码实现

from django.shortcuts import render
import json
from rest_framework.views import APIView
from rest_framework.views import Response
from rest_framework.permissions import IsAuthenticated
from rest_framework_jwt.authentication import JSONWebTokenAuthentication
from users.serializers import UserSerializer
​
​
# 用户注册
class RegisterView(APIView):
    def post(self, request, *args, **kwargs):
        serializer = UserSerializer(data=request.data)
        if serializer.is_valid():
            serializer.save()
            return Response(serializer.data, status=201)
        return Response(serializer.errors, status=400)
​
​
# 重新用户登录返回函数
def jwt_response_payload_handler(token, user=None, request=None):
    '''
    :param token: jwt生成的token值
    :param user: User对象
    :param request: 请求
    '''
    return {
        'token': token,
        'user': user.username,
        'userid': user.id
    }
​
​
# 测试必须携带token才能访问接口
class UserList(APIView):
    permission_classes = [IsAuthenticated]  # 接口中加权限
    authentication_classes = [JSONWebTokenAuthentication]
​
    def get(self,request, *args, **kwargs):
        print(request.META.get('HTTP_AUTHORIZATION', None))
        return Response({'name':'zhangsan'})
    def post(self,request, *args, **kwargs):
        return Response({'name':'zhangsan'})

区别和优缺点：

基于session和基于jwt的方式的主要区别就是用户的状态保存的位置，session是保存在服务端的，而jwt是保存在客户端的。

jwt的优点：

1. 可扩展性好

应用程序分布式部署的情况下，session需要做多机数据共享，通常可以存在数据库或者redis里面。而jwt不需要。

2. 无状态

jwt不在服务端存储任何状态。RESTful API的原则之一是无状态，发出请求时，总会返回带有参数的响应，不会产生附加影响。用户的认证状态引入这种附加影响，这破坏了这一原则。另外jwt的载荷中可以存储一些常用信息，用于交换信息，有效地使用 JWT，可以降低服务器查询数据库的次数。

jwt的缺点：

1. 安全性

由于jwt的payload是使用base64编码的，并没有加密，因此jwt中不能存储敏感数据。而session的信息是存在服务端的，相对来说更安全。

2. 性能

jwt太长。由于是无状态使用JWT，所有的数据都被放到JWT里，如果还要进行一些数据交换，那载荷会更大，经过编码之后导致jwt非常长，cookie的限制大小一般是4k，cookie很可能放不下，所以jwt一般放在local storage里面。并且用户在系统中的每一次http请求都会把jwt携带在Header里面，http请求的Header可能比Body还要大。而sessionId只是很短的一个字符串，因此使用jwt的http请求比使用session的开销大得多。

3. 一次性

无状态是jwt的特点，但也导致了这个问题，jwt是一次性的。想修改里面的内容，就必须签发一个新的jwt。