jwt

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证


4. JWT组成
一个JWT实际上就是一个字符串,它由三部分组成:头部(Header)、载荷(Payload)与签名(signature)
JWT结构原理图:见资料“JWT的数据结构.jpg”
JWT实际结构:eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.
eyJzdWIiOiJ7fSIsImlzcyI6InpraW5nIiwiZXhwIjoxNTYyODUwMjM3LCJpYXQiOjE1NjI4NDg0MzcsImp0aSI6ImM5OWEyMzRmMDc4NzQyZWE4YjlmYThlYmYzY2VhNjBlIiwidXNlcm5hbWUiOiJ6c3MifQ.
WUfqhFTeGzUZCpCfz5eeEpBXBZ8-lYg1htp-t7wD3I4

它是一个很长的字符串,中间用点(.)分隔成三个部分。注意,JWT 内部是没有换行的,这里只是为了便于展示,将它写成了几行。
写成一行,就是下面的样子:Header.Payload.Signature

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
6.1 登陆成功后,将生成的JWT令牌通过响应头返回给客户端


6.2 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
JwtFilter

注1:修改CorsFilter添加允许的新的请求头“jwt”
注2:原来在默认的请求上, 浏览器只能访问以下默认的 响应头
Cache-Control
Content-Language
Content-Type
Expires
Last-Modified
Pragma
如果想让浏览器能访问到其他的 响应头的话 需要在服务器上设置 Access-Control-Expose-Headers
Access-Control-Expose-Headers : 'jwt'

// CorsFilter 允许客户端,发一个新的请求头jwt
resp.setHeader("Access-Control-Allow-Headers", "Origin,X-Requested-With, Content-Type, Accept, jwt");

注3:axios从响应头获得jwt令牌并保存到vuex
这里有个问题如何获得项目中Vue的根实例,解决方案:修改main.js
window.vm = new Vue({...});

其它vuex的操作就照旧鸟~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~事了拂衣去,深藏身与名

注4:写在最后的话鸟~~~退出系统请清空vuex中的内容哦

注5:写在最后最后的话鸟~~~刷新页面会导致vuex中的state清空,解决方案在前面一章哦^_^

附录一:英文
delayed:延时


 代码:

JwtUtils.java

package com.zking.vue.util;

import java.util.Date;
import java.util.Map;
import java.util.UUID;

import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

import org.apache.commons.codec.binary.Base64;

import io.jsonwebtoken.Claims;
import io.jsonwebtoken.JwtBuilder;
import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;

/**
 * JWT验证过滤器:配置顺序 CorsFilte->JwtUtilsr-->StrutsPrepareAndExecuteFilter
 *
 */
public class JwtUtils {
    /**
     * JWT_WEB_TTL:WEBAPP应用中token的有效时间,默认30分钟
     */
    public static final long JWT_WEB_TTL = 30 * 60 * 1000;

    /**
     * 将jwt令牌保存到header中的key
     */
    public static final String JWT_HEADER_KEY = "jwt";

    // 指定签名的时候使用的签名算法,也就是header那部分,jjwt已经将这部分内容封装好了。
    private static final SignatureAlgorithm SIGNATURE_ALGORITHM = SignatureAlgorithm.HS256;
    private static final String JWT_SECRET = "f356cdce935c42328ad2001d7e9552a3";// JWT密匙
    private static final SecretKey JWT_KEY;// 使用JWT密匙生成的加密key

    static {
        byte[] encodedKey = Base64.decodeBase64(JWT_SECRET);
        JWT_KEY = new SecretKeySpec(encodedKey, 0, encodedKey.length, "AES");
    }

    private JwtUtils() {
    }

    /**
     * 解密jwt,获得所有声明(包括标准和私有声明)
     * 
     * @param jwt
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static Claims parseJwt(String jwt) {
        Claims claims = Jwts.parser().setSigningKey(JWT_KEY).parseClaimsJws(jwt).getBody();
        return claims;
    }

    /**
     * 创建JWT令牌,签发时间为当前时间
     * 
     * @param claims
     *            创建payload的私有声明(根据特定的业务需要添加,如果要拿这个做验证,一般是需要和jwt的接收方提前沟通好验证方式的)
     * @param ttlMillis
     *            JWT的有效时间(单位毫秒),当前时间+有效时间=过期时间
     * @return jwt令牌
     */
    public static String createJwt(Map<String, Object> claims, long ttlMillis) {
        // 生成JWT的时间,即签发时间
        long nowMillis = System.currentTimeMillis();

        // 下面就是在为payload添加各种标准声明和私有声明了
        // 这里其实就是new一个JwtBuilder,设置jwt的body
        JwtBuilder builder = Jwts.builder()
                // 如果有私有声明,一定要先设置这个自己创建的私有的声明,这个是给builder的claim赋值,一旦写在标准的声明赋值之后,就是覆盖了那些标准的声明的
                .setClaims(claims)
                // 设置jti(JWT ID):是JWT的唯一标识,根据业务需要,这个可以设置为一个不重复的值,主要用来作为一次性token,从而回避重放攻击。
                // 可以在未登陆前作为身份标识使用
                .setId(UUID.randomUUID().toString().replace("-", ""))
                // iss(Issuser)签发者,写死
                // .setIssuer("zking")
                // iat: jwt的签发时间
                .setIssuedAt(new Date(nowMillis))
                // 代表这个JWT的主体,即它的所有人,这个是一个json格式的字符串,可放数据{"uid":"zs"}。此处没放
                // .setSubject("{}")
                // 设置签名使用的签名算法和签名使用的秘钥
                .signWith(SIGNATURE_ALGORITHM, JWT_KEY)
                // 设置JWT的过期时间
                .setExpiration(new Date(nowMillis + ttlMillis));

        return builder.compact();
    }

    /**
     * 复制jwt,并重新设置签发时间(为当前时间)和失效时间
     * 
     * @param jwt
     *            被复制的jwt令牌
     * @param ttlMillis
     *            jwt的有效时间(单位毫秒),当前时间+有效时间=过期时间
     * @return
     */
    public static String copyJwt(String jwt, Long ttlMillis) {
        Claims claims = parseJwt(jwt);

        // 生成JWT的时间,即签发时间
        long nowMillis = System.currentTimeMillis();

        // 下面就是在为payload添加各种标准声明和私有声明了
        // 这里其实就是new一个JwtBuilder,设置jwt的body
        JwtBuilder builder = Jwts.builder()
                // 如果有私有声明,一定要先设置这个自己创建的私有的声明,这个是给builder的claim赋值,一旦写在标准的声明赋值之后,就是覆盖了那些标准的声明的
                .setClaims(claims)
                // 设置jti(JWT ID):是JWT的唯一标识,根据业务需要,这个可以设置为一个不重复的值,主要用来作为一次性token,从而回避重放攻击。
                // 可以在未登陆前作为身份标识使用
                //.setId(UUID.randomUUID().toString().replace("-", ""))
                // iss(Issuser)签发者,写死
                // .setIssuer("zking")
                // iat: jwt的签发时间
                .setIssuedAt(new Date(nowMillis))
                // 代表这个JWT的主体,即它的所有人,这个是一个json格式的字符串,可放数据{"uid":"zs"}。此处没放
                // .setSubject("{}")
                // 设置签名使用的签名算法和签名使用的秘钥
                .signWith(SIGNATURE_ALGORITHM, JWT_KEY)
                // 设置JWT的过期时间
                .setExpiration(new Date(nowMillis + ttlMillis));
        return builder.compact();
    }
}

JwtDemo.java:

package com.zking.vue.test;

import java.text.SimpleDateFormat;

import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import org.junit.Test;

import com.zking.vue.util.JwtUtils;

import io.jsonwebtoken.Claims;

public class JwtDemo {

    private SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS");

    @Test
    public void test1() {// 生成JWT
        Map<String, Object> claims = new HashMap<String, Object>();
        claims.put("username", "zss");
        claims.put("age", 18);

        String jwt = JwtUtils.createJwt(claims, JwtUtils.JWT_WEB_TTL);
        System.out.println(jwt);

        Claims parseJwt = JwtUtils.parseJwt(jwt);
        for (Map.Entry<String, Object> entry : parseJwt.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
        }
        Date d1 = parseJwt.getIssuedAt();
        Date d2 = parseJwt.getExpiration();
        System.out.println("令牌签发时间:" + sdf.format(d1));
        System.out.println("令牌过期时间:" + sdf.format(d2));
    }

    @Test
    public void test2() {// 解析oldJwt
//        String oldJwt = "eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJleHAiOjE1NjI5MDMzNjAsImlhdCI6MTU2MjkwMTU2MCwiYWdlIjoxOCwianRpIjoiZDVjMzE4Njg0MDcyNDgyZDg1MDE5ODVmMDY3OGQ4NjkiLCJ1c2VybmFtZSI6InpzcyJ9.XDDDRRq5jYq5EdEBHtPm7GcuBz4S0VhDTS1amRCdf48";
        String oldJwt = "eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJleHAiOjE1NjM1MjU5MjMsImlhdCI6MTU2MzUyNDEyMywiYWdlIjoxOCwianRpIjoiOTAzNmMwY2Q3NGIwNDBjMzgzMDAxYzdiNmZkMzYzZmIiLCJ1c2VybmFtZSI6InpzcyJ9.sgV9fr4fgmmahDFRJnsfazA6R3H-gNMVcg2ucA227n4";
        Claims parseJwt = JwtUtils.parseJwt(oldJwt);
        for (Map.Entry<String, Object> entry : parseJwt.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
        }
        Date d1 = parseJwt.getIssuedAt();
        Date d2 = parseJwt.getExpiration();
        System.out.println("令牌签发时间:" + sdf.format(d1));
        System.out.println("令牌过期时间:" + sdf.format(d2));
    }

    @Test
    public void test3() {// 复制jwt,并延时30秒
        String oldJwt = "eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJleHAiOjE1NjI5MDMzNjAsImlhdCI6MTU2MjkwMTU2MCwiYWdlIjoxOCwianRpIjoiZDVjMzE4Njg0MDcyNDgyZDg1MDE5ODVmMDY3OGQ4NjkiLCJ1c2VybmFtZSI6InpzcyJ9.XDDDRRq5jYq5EdEBHtPm7GcuBz4S0VhDTS1amRCdf48";
        String jwt = JwtUtils.copyJwt(oldJwt, JwtUtils.JWT_WEB_TTL);
        Claims parseJwt = JwtUtils.parseJwt(jwt);
        for (Map.Entry<String, Object> entry : parseJwt.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
        }
        Date d1 = parseJwt.getIssuedAt();
        Date d2 = parseJwt.getExpiration();
        System.out.println("令牌签发时间:" + sdf.format(d1));
        System.out.println("令牌过期时间:" + sdf.format(d2));
    }

    @Test
    public void test4() {// 测试JWT的有效时间
        Map<String, Object> claims = new HashMap<String, Object>();
        claims.put("username", "zss");
        String jwt = JwtUtils.createJwt(claims, 3 * 1000L);
        System.out.println(jwt);
        Claims parseJwt = JwtUtils.parseJwt(jwt);
        Date d1 = parseJwt.getIssuedAt();
        Date d2 = parseJwt.getExpiration();
        System.out.println("令牌签发时间:" + sdf.format(d1));
        System.out.println("令牌过期时间:" + sdf.format(d2));
    }

    @Test
    public void test5() {// 三秒后再解析上面过期时间只有三秒的令牌,因为过期则会报错io.jsonwebtoken.ExpiredJwtException
        String oldJwt = "eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJleHAiOjE1NjI4NTMzMzAsImlhdCI6MTU2Mjg1MzMyNywidXNlcm5hbWUiOiJ6c3MifQ.e098Vj9KBlZfC12QSDhI5lUGRLbNwb27lrYYSL6JwrQ";
        Claims parseJwt = JwtUtils.parseJwt(oldJwt);
        // 过期后解析就报错了,下面代码根本不会执行
        Date d1 = parseJwt.getIssuedAt();
        Date d2 = parseJwt.getExpiration();
        System.out.println("令牌签发时间:" + sdf.format(d1));
        System.out.println("令牌过期时间:" + sdf.format(d2));
    }
}

JwtFilter.java:

package com.zking.vue.util;

import java.io.IOException;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

import javax.servlet.Filter;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.FilterConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import io.jsonwebtoken.Claims;

/**
 * * JWT验证过滤器,配置顺序 :CorsFilte-->JwtFilter-->struts2*控制器
 * 
 * @author Administrator
 *
 */
public class JwtFilter implements Filter {

    // 排除的URL,一般为登陆的URL(请改成自己登陆的URL)
    private static String EXCLUDE = "^/vue/userAction_login\\.action?.*$";

    private static Pattern PATTERN = Pattern.compile(EXCLUDE);

    private boolean OFF = true;// true关闭jwt令牌验证功能

    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
    }

    @Override
    public void destroy() {
    }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
            throws IOException, ServletException {
        HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;
        HttpServletResponse resp = (HttpServletResponse) response;
        String path = req.getServletPath();
        if (OFF || isExcludeUrl(path)) {// 登陆直接放行
            chain.doFilter(request, response);
            return;
        }

        // 从客户端请求头中获得令牌并验证
        String jwt = req.getHeader(JwtUtils.JWT_HEADER_KEY);
        Claims claims = this.validateJwtToken(jwt);
        if (null == claims) {
            // resp.setCharacterEncoding("UTF-8");
            resp.sendError(403, "JWT令牌已过期或已失效");
            return;
        } else {
            String newJwt = JwtUtils.copyJwt(jwt, JwtUtils.JWT_WEB_TTL);
            resp.setHeader(JwtUtils.JWT_HEADER_KEY, newJwt);
            chain.doFilter(request, response);
        }
    }

    /**
     * 验证jwt令牌,验证通过返回声明(包括公有和私有),返回null则表示验证失败
     */
    private Claims validateJwtToken(String jwt) {
        Claims claims = null;
        try {
            if (null != jwt) {
                claims = JwtUtils.parseJwt(jwt);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return claims;
    }

    /**
     * 是否为排除的URL
     * 
     * @param path
     * @return
     */
    private boolean isExcludeUrl(String path) {
        Matcher matcher = PATTERN.matcher(path);
        return matcher.matches();
    }

    // public static void main(String[] args) {
    // String path = "/sys/userAction_doLogin.action?username=zs&password=123";
    // Matcher matcher = PATTERN.matcher(path);
    // boolean b = matcher.matches();
    // System.out.println(b);
    // }

}

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;

 

Getters:

export default{
    getResturantName:(state)=>{
        return state.resturantName;
    },
    getJwt:(state)=>{
        return state.jwt;
    }
}

State:

export default{
 jwt:''
}

Mutations:

export default{
    setResturantName:(state,payload)=>{
        state.resturantName=payload.resturantName;
    },
    setJwt:(state,payload)=>{
        state.jwt=payload.jwt;
    }
}

刷新无法获取数据就代表着JWT验证的安全性极高

jwt

 

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