JWT学习
JWT是什么
JWT简称JSON Web Token,也就是通过JSON形式作为Web应用中的令牌,用于在各方之间安全地将信息作为JSON对象传输。在数据传输过程中还可以完成数据加密、签名等相关处理。
认证流程
首先，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。这一过程一般是一个HTTP POST请求。建议的方式是通过SSL加密的传输（https协议），从而避免敏感信息被嗅探。
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 Payload（负载），将其与头部分别进行Base64编码拼接后签名，形成一个JWT(Token)。形成的JWT就是一个形同lll.zzz.xxx的字符串。 token head.payload.singurater
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即可。
前端在每次请求时将JWT放入HTTP Header中的Authorization位。(解决XSS和XSRF问题) HEADER
后端检查是否存在，如存在验证JWT的有效性。例如，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（可选）。
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。
jwt优势
- 输出是三个由点分隔的Base64-URL字符串，可以在HTML和HTTP环境中轻松传递这些字符串，与基于XML的标准（例如SAML）相比，它更紧凑
- 简洁(Compact)可以通过URL, POST 参数或者在 HTTP header 发送，因为数据量小，传输速度快
- 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
JWT的结构是什么
token string ====> header.payload.singnature token
令牌组成
- 1.标头(Header)
- 2.有效载荷(Payload)
- 3.签名(Signature)
- 因此，JWT通常如下所示:xxxxx.yyyyy.zzzzz Header.Payload.Signature
1.Header
-
标头通常由两部分组成：令牌的类型（即JWT）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。
-
注意:Base64是一种可读性算法，不是加密算法，也就是说，它是可以被翻译回原来的样子来的。它并不是一种加密过程。
{
"alg": "HS256",
"typ": "JWT"
}
2.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
- （通常是用户）和其他数据的声明。同样的，它会使用 Base64 编码组成 JWT 结构的第二部分
{
"sub": "1234567890",
"name": "John Doe",
"admin": true
}
3.Signature
- 前面两部分都是使用 Base64 进行编码的，即前端可以解开知道里面的信息。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。
- 如:
HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload),secret);
4.签名目的
- 最后一步签名的过程，实际上是对头部以及负载内容进行签名，防止内容被窜改。如果有人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。
5.信息安全问题
-
在这里大家一定会问一个问题：Base64是一种编码，是可逆的，那么我的信息不就被暴露了吗？
-
是的。所以，在JWT中，不应该在负载里面加入任何敏感的数据。在上面的例子中，我们传输的是用户的User ID。这个值实际上不是什么敏感内容，一般情况下被知道也是安全的。但是像密码这样的内容就不能被放在JWT中了。如果将用户的密码放在了JWT中，那么怀有恶意的第三方通过Base64解码就能很快地知道你的密码了。因此JWT适合用于向Web应用传递一些非敏感信息。JWT还经常用于设计用户认证和授权系统，甚至实现Web应用的单点登录。
使用步骤
1.引入依赖
<dependency>
<groupId>com.auth0</groupId>
<artifactId>java-jwt</artifactId>
<version>3.4.0</version>
</dependency>
2.JwtUtils工具类
import com.auth0.jwt.JWT;
import com.auth0.jwt.JWTCreator;
import com.auth0.jwt.algorithms.Algorithm;
import com.auth0.jwt.exceptions.AlgorithmMismatchException;
import com.auth0.jwt.exceptions.InvalidClaimException;
import com.auth0.jwt.exceptions.SignatureVerificationException;
import com.auth0.jwt.exceptions.TokenExpiredException;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
/**
* @author abu
* @date 2021/8/22 22:07
* @Description:
*/
public class JwtUtils {
private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(JwtUtils.class);
private static final String SECRET = "23&(^$j478-//*3.";
/**
* 生成token
*
* @param payloadMap 载荷
* @param expireMinutes 过期时间分钟
* @return
*/
public static String generateToken(HashMap<String, String> payloadMap, Long expireMinutes) {
JWTCreator.Builder builder = JWT.create();
// 载荷
payloadMap.forEach(builder::withClaim);
// 过期时间
expireMinutes = System.currentTimeMillis() + expireMinutes * 60 * 1000;
builder.withExpiresAt(new Date(expireMinutes));
// 签名(加密)
return builder.sign(Algorithm.HMAC256(SECRET));
}
/**
* 校验token
*
* @param token
* @return
*/
public static Boolean verifyToken(String token) {
try {
JWT.require(Algorithm.HMAC256(SECRET)).build().verify(token);
} catch (TokenExpiredException | InvalidClaimException | AlgorithmMismatchException | SignatureVerificationException e) {
logger.info("token校验失败:{}", e.getMessage());
logger.error("token校验失败:{}", e.getMessage());
return false;
}
return true;
}
/**
* 获取token中载荷内容
*
* @param key
* @return
*/
public static String getTokenInnerValue(String token, String key) {
return JWT.decode(token).getClaim(key).asString();
}
}