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JWT怎么用

发布时间:2021-09-18 14:15:03 来源:亿速云 阅读:171 作者:柒染 栏目:编程语言

这期内容当中小编将会给大家带来有关JWT怎么用,文章内容丰富且以专业的角度为大家分析和叙述,阅读完这篇文章希望大家可以有所收获。

1. 定义

JWT简称JSON Web Token,通过JSON形式作为Web应用中的令牌,将信息作为JSON对象在各方之间安全传输,在数据传输过程中还可以完成数据加密、签名等相关处理。

2. 作用

2.1 授权

JWT的最常见方案,一旦用户登录,每个后续请求将包括JWT,从而允许访问系统的资源,一般适用于单点登录系统,因为开销很小并且可以在不同的域中轻松使用。

2.2 信息交换

  • JWT是在各方之间安全地传输信息的好方法,因为可以对JWT进行签名,例如使用公钥或者私钥对,由于签名是使用标头和有效负载计算的,还可以验证内容是否遭到篡改。

  • JWT跟Session不一样,JWT存储在客户端,Session存储在服务器端,服务器断电后Session就会被销毁,而JWT因为存储在客户端,所以就不会被影响,只要JWT不过期,就可以继续使用。

3. 优势

3.1 基于Session认证

JWT怎么用

  • Session都是保存在内存中,而随着认证用户的增多,服务端的开销会明显增大。

  • 用户认证之后,服务端做认证记录,如果认证的记录被保存在内存中的话,这意味着用户下次请求还必须要请求在这台服务器上,这样才能拿到授权的资源,在分布式系统中,限制了负载均衡器的能力,也限制了应用的扩展能力。

  • CSRF跨站伪造请求攻击攻击,Session是基于Cookie进行用户识别的,如果Cookie被截获,用户会很容易受到跨站请求伪造的攻击。

  • Sessionid就是一个特征值,表达的信息不够丰富,不容易扩展,而且如果后端应用是多节点部署,需要实现session共享机制,不方便集群应用。

3.2 基于JWT认证

JWT怎么用

3.2.1 认证流程
  • 前端通过Web表单将自己的用户名和密码发送到后端的接口,一般是为http post请求,尽量通过SSL加密的传输,避免泄漏敏感信息。

  • 后端核对用户名和密码成功后,将用户的id等其他信息作为JWT负载,将其与头部分别进行Base64编码拼接后签名,形成的JWT就是一个形同lll.zzz.xxx的字符串,格式为head.payload.signature。

  • 后端将JWT字符串作为登录成功的返回结果返回给前端,前端可以将返回的结果保存在localStorage或sessionStorage上,退出登录时前端删除保存的JWT。

  • 前端为了解决XSS和XSRF问题,在每次请求时将JWT放入http head中的authorization位置。

  • 后端检查是否存在,如存在验证JWT的有效性,检查签名是否正确,检查Token是否过期,检查Token的接收方是否是自己。

  • 验证通过后,后端使用JWT中包含的用户信息进行其他逻辑操作,返回相应结果。

3.2.2 特点
  • 简洁,可以通过Url和Http参数或者在Http请求头发送,因为数据量小,传输速度也很快。

  • 自包含,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。

  • 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。

  • 不需要在服务端保存会话信息,特别适用于分布式微服务。

4. jwt结构

token string ====> header.payload.singnature token

4.1 令牌组成

  • 标头(Header)

  • 有效载荷(Payload)

  • 签名(Signature)

  • 因此,JWT通常如下所示:xxxxx.yyyyy.zzzzz Header.Payload.Signature

4.2 Header

  • 标头通常由两部分组成:令牌的类型和所使用的签名算法,例如HMAC SHA256或RSA,它会使用 Base64 编码组成 JWT 结构的第一部分。

  • Base64是一种编码,是可以被翻译回原来的样子,它并不是一种加密过程。

{
  "alg": "HS256",
  "typ": "JWT"
}

4.3 Payload

令牌的第二部分是有效负载,其中包含声明。声明是有关实体和其他数据的声明,也使用 Base64 编码组成 JWT 结构的第二部分。

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

4.4 Signature

  • 前面两部分都是使用 Base64 进行编码的,即前端可以获得里面的信息。Signature 需要使用编码后的 header 和 payload 以及我们提供的一个密钥,然后使用 header 中指定的签名算法(HS256)进行签名。

  • 签名的作用是保证 JWT 没有被篡改过,例如HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload),secret)。

  • 如果对头部以及负载的内容解码之后进行修改,再进行编码,最后加上之前的签名组合形成新的JWT的话,那么服务器端会判断出新的头部和负载形成的签名和JWT附带上的签名是不一样的,如果要对新的头部和负载进行签名,在不知道服务器加密时用的密钥的话,得出来的签名也是不一样的。

  • 在JWT中,不应该在负载里面加入任何敏感的数据。

4.5 最后结果

JWT怎么用

5. SpringBoot整合jwt

pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.3.3.RELEASE</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>org.example</groupId>
    <artifactId>springboot-jwt-token</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <!--引入jwt-->
        <dependency>
            <groupId>com.auth0</groupId>
            <artifactId>java-jwt</artifactId>
            <version>3.10.3</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <!--引入mybatis-->
        <dependency>
            <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
            <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>2.1.3</version>
        </dependency>
        <!--引入mysql-->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>8.0.18</version>
        </dependency>
        <!--引入druid-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>druid</artifactId>
            <version>1.1.23</version>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

application.properties

spring.application.name=jwt
spring.datasource.type=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/db1?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&useSSL=true&serverTimezone=UTC&useSSL=false
spring.datasource.username=root
mybatis.type-aliases-package=com.alfred.bean
mybatis.mapper-locations=classpath:com/alfred/mapper/*.xml
logging.level.com.alfred.dao=debug

mybatis xml映射文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.alfred.dao.UserDao">
    <select id="login" parameterType="com.alfred.bean.User" resultType="com.alfred.bean.User">
        select *
        from tb_user
        where name = #{name}
          and password = #{password}
    </select>
</mapper>

实体类

@Data
@Accessors(chain = true)
public class User {
    private String id;
    private String name;
    private String password;
}

dao 层

@Mapper
public interface UserDao {
    /**
     * 登录
     *
     * @param user User对象
     * @return User对象
     */
    User login(User user);
}

service层

public interface UserService {
    /**
     * 登录接口
     *
     * @param user 表单中的user
     * @return 数据库中查询到的User
     */
    User login(User user);
}
@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {

    @Resource
    private UserDao userDAO;

    @Transactional(propagation = Propagation.SUPPORTS)
    @Override
    public User login(User user) {
        User userDb = userDAO.login(user);
        if (userDb != null) {
            return userDb;
        }
        throw new RuntimeException("认证失败");
    }
}

jwt工具类

public class JwtUtil {
    private static String SECRET = "hell world";

    /**
     * 生成token
     *
     * @param map map集合
     * @return token
     */
    public static String getToken(Map<String, String> map) {
        JWTCreator.Builder builder = JWT.create();
        map.forEach(builder::withClaim);
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        calendar.add(Calendar.HOUR, 12);
        return builder.sign(Algorithm.HMAC256(SECRET));
    }

    /**
     * 验证token
     *
     * @param token token字符串
     * @return 验证接口
     */
    public static DecodedJWT verify(String token) {
        return JWT.require(Algorithm.HMAC256(SECRET)).build().verify(token);
    }
}

拦截器

@Slf4j
public class JwtInterceptor implements HandlerInterceptor {

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        // 获取请求头中的令牌
        String token = request.getHeader("token");
        log.info("当前token为:{}", token);
        Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        try {
            JwtUtil.verify(token);
            return true;
        } catch (SignatureVerificationException e) {
            e.printStackTrace();
            map.put("msg", "签名不一致");
        } catch (TokenExpiredException e) {
            e.printStackTrace();
            map.put("msg", "令牌过期");
        } catch (AlgorithmMismatchException e) {
            e.printStackTrace();
            map.put("msg", "算法不匹配");
        } catch (InvalidClaimException e) {
            e.printStackTrace();
            map.put("msg", "失效的payload");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            map.put("msg", "token无效");
        }
        map.put("state", false);
        //响应到前台: 将map转为json
        String json = new ObjectMapper().writeValueAsString(map);
        response.setContentType("application/json;charset=UTF-8");
        response.getWriter().println(json);
        return false;
    }
}
@Configuration
public class InterceptorConfig implements WebMvcConfigurer {

    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(new JwtInterceptor())
                .addPathPatterns("/user/test")
                .excludePathPatterns("/user/login");
    }
}

controller层

@RestController
@Slf4j
public class UserController {

    @Resource
    private UserService userService;

    @GetMapping("/user/login")
    public Map<String, Object> login(User user) {
        log.info("用户名:{}", user.getName());
        log.info("密码: {}", user.getPassword());
        Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        try {
            User userDb = userService.login(user);
            Map<String, String> payload = new HashMap<>();
            payload.put("id", userDb.getId());
            payload.put("name", userDb.getName());
            String token = JwtUtil.getToken(payload);
            map.put("state", true);
            map.put("msg", "登录成功");
            map.put("token", token);
            return map;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            map.put("state", false);
            map.put("msg", e.getMessage());
            map.put("token", "");
        }
        return map;
    }

    @PostMapping("/user/test")
    public Map<String, Object> test(HttpServletRequest request) {
        String token = request.getHeader("token");
        DecodedJWT verify = JwtUtil.verify(token);
        String id = verify.getClaim("id").asString();
        String name = verify.getClaim("name").asString();
        log.info("id:{}", id);
        log.info("用户名: {}", name);
        // TODO 业务逻辑
        Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        map.put("state", true);
        map.put("msg", "请求成功");
        return map;
    }
}

上述就是小编为大家分享的JWT怎么用了,如果刚好有类似的疑惑,不妨参照上述分析进行理解。如果想知道更多相关知识,欢迎关注亿速云行业资讯频道。

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