讀懂JWT的使用，你就會用PHP如何實現了

 

要如何用php實現JWT認證，那咱們首先就來認識一下什麼是JWT。
什麼是JWTJWT(json web token)是爲了在網絡應用環境間傳遞聲明而執行的一種基於JSON的開放標準。
JWT的聲明通常被用來在身份提供者和服務提供者間傳遞被認證的用戶身份信息，以便於從資源服務器獲取資源。好比用在用戶登陸上。
JWT定義了一種用於簡潔，自包含的用於通訊雙方之間以 JSON 對象的形式安全傳遞信息的方法。JWT 能夠使用 HMAC 算法或者是 RSA 的公鑰密鑰對進行簽名。

JWT有兩個特色：

自包含(Self-contained)：負載中包含了全部用戶所須要的信息，避免了屢次查詢數據庫

簡潔(Compact)：能夠經過URL, POST 參數或者在 HTTP header 發送，由於數據量小，傳輸速度快

 

JWT組成

JWT由header，payload，signature三個部分，下面咱們用官網的實例先來說解一個這三個部分的用法。

header部分：

jwt的頭部承載兩部分信息：

聲明類型，這裏是jwt

聲明加密的算法 一般直接使用 HMAC SHA256

完整的頭部就像下面這樣的JSON：

{
 "alg": "HS256",
 "typ": "JWT"
}

 

對應base64UrlEncode編碼爲：

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9

說明：該字段爲json格式。alg字段指定了生成signature的算法，默認值爲HS256，typ默認值爲JWT

 

payload部分：

載荷就是存放有效信息的地方。

標準中註冊的聲明 (建議但不強制使用) ：

iss: jwt簽發者

sub: jwt所面向的用戶

aud: 接收jwt的一方

exp: jwt的過時時間，這個過時時間必需要大於簽發時間

nbf: 定義在什麼時間以前，該jwt都是不可用的

iat: jwt的簽發時間

jti: jwt的惟一身份標識，主要用來做爲一次性token,從而回避重放攻擊。

 

{
 "sub": "1234567890",
 "name": "John Doe",
 "iat": 1516239022
}

對應base64UrlEncode編碼爲：

eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ

說明：該字段爲json格式，代表用戶身份的數據，能夠本身自定義字段，很靈活。sub 面向的用戶，name 姓名 ,iat 簽發時間。例如可自定義示例以下：

{
  "iss": "admin",     //該JWT的簽發者
  "iat": 1535967430,    //簽發時間
  "exp": 1535974630,    //過時時間
  "nbf": 1535967430,     //該時間以前不接收處理該Token
  "sub": "www.admin.com",  //面向的用戶
  "jti": "9f10e796726e332cec401c569969e13e"  //該Token惟一標識
}

 

signature部分：

jwt的第三部分是一個簽證信息，這個簽證信息由三部分組成：

• header (base64後的)

• payload (base64後的)

• secret

HMACSHA256(
 base64UrlEncode(header) + "." +
 base64UrlEncode(payload),
 123456
) 

 

對應的簽名爲：

keH6T3x1z7mmhKL1T3r9sQdAxxdzB6siemGMr_6ZOwU

最終獲得的JWT的json爲(header.payload.signature)：

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ.keH6T3x1z7mmhKL1T3r9sQdAxxdzB6siemGMr_6ZOwU

說明：對header和payload進行base64UrlEncode編碼後進行拼接。經過key（這裏是123456）進行HS256算法簽名。

 

JWT的使用流程

• 初次登陸：用戶初次登陸，輸入用戶名密碼

• 密碼驗證：服務器從數據庫取出用戶名和密碼進行驗證

• 生成JWT：服務器端驗證經過，根據從數據庫返回的信息，以及預設規則，生成JWT

• 返還JWT：服務器的HTTP RESPONSE中將JWT返還

• 帶JWT的請求：之後客戶端發起請求，HTTP REQUEST

• HEADER中的Authorizatio字段都要有值，爲JWT

• 服務器驗證JWT

 

 

PHP如何實現JWT

這裏使用的是PHP 7.0.31，咱們新建一個文件jwtAuth.php，完整類代碼以下：

<?php
/**
 * PHP實現jwt
 */
class JwtAuth {

  //頭部
  private static $header=array(
    'alg'=>'HS256', //生成signature的算法
    'typ'=>'JWT'  //類型
  );

  //使用HMAC生成信息摘要時所使用的密鑰
  private static $key='root123456';


  /**
   * 獲取jwt token
   * @param array $payload jwt載荷  格式以下非必須
   * [
   * 'iss'=>'jwt_admin', //該JWT的簽發者
   * 'iat'=>time(), //簽發時間
   * 'exp'=>time()+7200, //過時時間
   * 'nbf'=>time()+60, //該時間以前不接收處理該Token
   * 'sub'=>'www.mano100.cn', //面向的用戶
   * 'jti'=>md5(uniqid('JWT').time()) //該Token惟一標識
   * ]
   * @return bool|string
   */
  public static function getToken(array $payload)
  {
    if(is_array($payload))
    {
      $base64header=self::base64UrlEncode(json_encode(self::$header,JSON_UNESCAPED_UNICODE));
      $base64payload=self::base64UrlEncode(json_encode($payload,JSON_UNESCAPED_UNICODE));
      $token=$base64header.'.'.$base64payload.'.'.self::signature($base64header.'.'.$base64payload,self::$key,self::$header['alg']);
      return $token;
    }else{
      return false;
    }
  }


  /**
   * 驗證token是否有效,默認驗證exp,nbf,iat時間
   * @param string $Token 須要驗證的token
   * @return bool|string
   */
  public static function verifyToken(string $Token)
  {
    $tokens = explode('.', $Token);
    if (count($tokens) != 3)
      return false;

    list($base64header, $base64payload, $sign) = $tokens;

    //獲取jwt算法
    $base64decodeheader = json_decode(self::base64UrlDecode($base64header), JSON_OBJECT_AS_ARRAY);
    if (empty($base64decodeheader['alg']))
      return false;

    //簽名驗證
    if (self::signature($base64header . '.' . $base64payload, self::$key, $base64decodeheader['alg']) !== $sign)
      return false;

    $payload = json_decode(self::base64UrlDecode($base64payload), JSON_OBJECT_AS_ARRAY);

    //簽發時間大於當前服務器時間驗證失敗
    if (isset($payload['iat']) && $payload['iat'] > time())
      return false;

    //過時時間小宇當前服務器時間驗證失敗
    if (isset($payload['exp']) && $payload['exp'] < time())
      return false;

    //該nbf時間以前不接收處理該Token
    if (isset($payload['nbf']) && $payload['nbf'] > time())
      return false;

    return $payload;
  }

  /**
   * base64UrlEncode  https://jwt.io/ 中base64UrlEncode編碼實現
   * @param string $input 須要編碼的字符串
   * @return string
   */
  private static function base64UrlEncode(string $input)
  {
    return str_replace('=', '', strtr(base64_encode($input), '+/', '-_'));
  }

  /**
   * base64UrlEncode https://jwt.io/ 中base64UrlEncode解碼實現
   * @param string $input 須要解碼的字符串
   * @return bool|string
   */
  private static function base64UrlDecode(string $input)
  {
    $remainder = strlen($input) % 4;
    if ($remainder) {
      $addlen = 4 - $remainder;
      $input .= str_repeat('=', $addlen);
    }
    return base64_decode(strtr($input, '-_', '+/'));
  }

  /**
   * HMACSHA256簽名  https://jwt.io/ 中HMACSHA256簽名實現
   * @param string $input 爲base64UrlEncode(header).".".base64UrlEncode(payload)
   * @param string $key
   * @param string $alg  算法方式
   * @return mixed
   */
  private static function signature(string $input, string $key, string $alg = 'HS256')
  {
    $alg_config=array(
      'HS256'=>'sha256'
    );
    return self::base64UrlEncode(hash_hmac($alg_config[$alg], $input, $key,true));
  }
}

 

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這裏測試一下

//測試和官網是否匹配begin
  $payload=array('sub'=>'1234567890','name'=>'John Doe','iat'=>1516239022);
  $jwt=new Jwt;
  $token=$jwt->getToken($payload);
  echo "<pre>";
  echo $token;

  //對token進行驗證簽名
  $getPayload=$jwt->verifyToken($token);
  echo "<br><br>";
  var_dump($getPayload);
  echo "<br><br>";
  //測試和官網是否匹配end


  //本身使用測試begin
  $payload_test=array('iss'=>'admin','iat'=>time(),'exp'=>time()+7200,'nbf'=>time(),'sub'=>'www.admin.com','jti'=>md5(uniqid('JWT').time()));;
  $token_test=Jwt::getToken($payload_test);
  echo "<pre>";
  echo $token_test;

  //對token進行驗證簽名
  $getPayload_test=Jwt::verifyToken($token_test);
  echo "<br><br>";
  var_dump($getPayload_test);
  echo "<br><br>";
  //本身使用時候end