如下內容 翻譯、擇抄、適當修改自 JWT官網,當了一次大天然的搬運工html
打開官網你就會看到這麼一個介紹:java
JSON Web Tokens are an open, industry standard RFC 7519 method for representing claims securely between two parties. JWT.IO allows you to decode, verify and generate JWTweb
翻譯過來就是:算法
JWT是一個開源的、行業標準的RFC 7519方法,用於安全地聲明雙方。JWT.IO容許你解碼,驗證,生成JWT(JWT.IO是官網網頁內嵌的一個JWT生成器)數據庫
1. 什麼是 JSON Web Token(JWT)
JWT是一個開源標準(RFC 7519),它定義了一種緊湊且自包含的方式,用於在各方之間安全地傳遞信息(此信息是一個JSON對象)。此信息是通過數字簽名的,所以能夠被驗證和信任。JWT可使用密匙簽名(兼用HMAC算法)或使用RSA或ECDSA的公用/專用密鑰對來進行簽名編程
儘管JWT能夠進行加密以便在各方之間提供保密性,可是咱們將重點關注已簽名的令牌(指JWT)。已簽名的令牌能夠驗證其中聲明的完整性,而加密的令牌的這些聲明則對其餘各方隱藏。當使用公鑰/私鑰對來對令牌進行簽名時,簽名還證實只有持有私鑰的一方纔是對令牌進行簽名的一方(即身份認證)json
2. 咱們何時應該使用JWT
- 受權:這是JWT的最多見用法。一旦用戶登陸,每一個後續請求將包括JWT,從而容許用戶訪問該令牌容許的路由,服務和資源。單點登陸是當今普遍使用的一項功能,由於它的開銷很小而且輕鬆跨域
- 信息交換:JWT是在各方之間安全地傳輸信息的好方法。由於能夠對JWT進行簽名(例如,使用公鑰/私鑰對),因此您能夠肯定發件人是他們所說的人。此外,因爲簽名是使用頭部和有效負載計算的,所以您還能夠驗證內容是否遭到篡改
3. JWT的結構
JWT以緊湊的形式由三部分組成,這些部分由點 .
分隔,分別是:跨域
- Header
- Payload
- Signature
所以,JWT一般以下所示瀏覽器
xxxxx.yyyyy.zzzzz
安全
讓咱們來分解不一樣的部分:
3.1 Header(頭部)
頭部一般由兩部分組成:令牌的類型和所使用的簽名算法(如HMAC SHA256或RSA)
例如:
{ "alg": "HS256", "typ": "JWT" }
而後,上面的JSON被Base64Url編碼以造成JWT的第一部分
3.2 Payload(有效負載)
令牌的第二部分是有效負載,其中包含聲明,而聲明是有關實體的(一般是用戶)和其餘數據的聲明,聲明有三種類型:註冊的、公共的、私有的
- 註冊聲明(建議但不強制使用)
- iss: 簽發者
- exp: 到期時間
- sub: 主題
- aud: 受衆羣衆
- jti: 身份標識(用於迴避重放攻擊)
- others
請注意,聲明名稱僅是三個字符,由於JWT是緊湊的
- 公開聲明(能夠添加任何信息,不建議添加敏感信息)
- 私有聲明(爲共享信息而建立的自定義聲明)
有效負載的事例:
{ "sub": "1234567890", "name": "John Doe", "admin": true }
而後,對有效負載進行Base64Url編碼,以造成JSON Web令牌的第二部分
請注意,對於已簽名的令牌,此信息儘管能夠防止篡改,但任何人均可以讀取。除非將其加密,不然請勿將機密信息放入JWT的有效負載或頭部中
3.3 Signature(簽名)
要建立簽名部分,你必須獲取編碼後的頭部
,編碼後的有效負載
、密匙
以及頭部聲明的加密算法
,並對他們進行簽名
例如:若要用HMAC SHA256算法,則將經過如下方式建立簽名:
HMACSHA256( base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload), secret )
簽名用於驗證消息在此過程當中沒有更改,而且對於使用私鑰進行簽名的令牌,它還能夠驗證JWT的發送者是它所說的真實身份
3.4 放在一塊兒組成JWT
輸出是三個由點分隔的Base64-URL字符串,能夠在HTML和HTTP環境中輕鬆傳遞這些字符串,與基於XML的標準(例如SAML)相比,它更緊湊
下面顯示了一個JWT,它已對先前的標頭和有效負載進行了編碼,並用一個祕密進行了簽名
base64UrlEncode(header) + . + base64UrlEncode(payload) + . + Signature
若是您想使用JWT並將這些概念付諸實踐,則可使用jwt.io Debugger解碼(官網的JWT編輯器),驗證和生成JWT
4. JWT如何工做?
在身份驗證中,當用戶使用其憑據成功登陸時,將返回 JWT。因爲令牌是憑據,所以必須格外當心以防止安全問題。一般,令牌的保留時間不該超過要求的時間
因爲缺少安全性,你也不該該將敏感的會話數據存儲在瀏覽器中
每當用戶想要訪問受保護的路由或資源時,用戶代理一般應使用持有者模式,在HTTP請求頭中設Authorization爲JWT,請求頭內容應以下所示:
Authorization: Bearer <token>
在某些狀況下,這能夠是無狀態受權機制。服務器的受保護路由將在Authorization標頭中檢查有效的JWT ,若是存在,則將容許用戶訪問受保護的資源。若是JWT包含必要的數據,則能夠減小查詢數據庫中某些操做的需求(好比用戶名),儘管這種狀況並不是老是如此
若是令牌是在Authorization請求頭中發送的,則跨域資源共享(CORS)不會成爲問題,由於它不使用cookie
可將JWT存於LocalStoage(我的補充)
請注意,使用簽名的令牌,令牌中包含的全部信息都會暴露給用戶或其餘方,即便他們沒法更改它。這意味着您不該將機密信息放入令牌中
5. 爲何要使用JWT
因爲JSON沒有XML冗長,所以在編碼時JSON也較小,從而使JWT比SAML更爲緊湊。這使得JWT是在HTML和HTTP環境中傳遞的不錯的選擇
JSON解析器在大多數編程語言中都很常見,由於它們直接映射到對象。相反,XML沒有天然的文檔到對象映射。與SAML斷言相比,這使使用JWT更加容易
關於用法,JWT是在Internet規模上使用的。這強調了在多個平臺(尤爲是移動平臺)上對JSON Web令牌進行客戶端處理的簡便性
cookie+session這種模式一般是保存在服務器內存中,並且服務從單服務到多服務會面臨的session共享問題,隨着用戶量的增多,開銷就會越大。而JWT不是這樣的,只須要服務端生成token,客戶端保存這個token,每次請求攜帶這個token,服務端認證解析便可(我的補充)
6. 缺點(我的補充)
- 註銷後JWT還有效,因爲JWT存放於客戶端,用戶點擊註銷後沒法操做客戶端的JWT,致使在JWT的過時時間前仍是有效,筆者的解決方法是在服務器端創建一個黑名單,在用戶點擊註銷後將該用戶放入黑名單,下次進入先去查看黑名單中是否存在該用戶,這又和JWT背道而馳,在服務器端存儲數據
- 續簽,若每次發現快過了有效期,則服務器端生成一個新的JWT發送給客戶端,客戶端檢查新舊JWT不一致則替換
7. 簡單事例
筆者就使用JWT官網排名靠前的java-jwt來舉例說明了,覺得就一個包而沒有使用maven和Springboot管理,一個個依賴獨自去倉庫下載,血的教訓,那麼列出所需的包
- java-jwt-3.9.0
- commons-codec-1.12
- jackson-databind-2.10.0.pr3
- jackson-annotations-2.10.0.pr3
- jackson-core-2.10.0.pr3
定義JWT工具類
public class JWTUtil { // 密匙,本應從配置文件讀取 private static String secret = "1234567890"; /** * 建立一個JWT * @param username * @return token */ public static String createJWT(String username){ // 過時多少秒 long expSecond = 60 * 60; // 一小時 // 單純爲了使用1.8新時間API LocalDateTime nowLocalDateTime = LocalDateTime.now(); LocalDateTime expLocalDateTime = nowLocalDateTime.plusSeconds(expSecond); // 時間戳 Instant nowInstant = nowLocalDateTime.atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant(); Instant expInstant = expLocalDateTime.atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant(); // 轉成jwt的date類型 Date nowDate = Date.from(nowInstant); Date expDate = Date.from(expInstant); // 變量提高 String token = null; try { token = JWT.create() .withIssuer("Howl") // 簽發者 .withIssuedAt(nowDate) // 簽發時間 .withExpiresAt(expDate) // 到期時間 .withClaim("username", username) // 自定義聲明 .sign(Algorithm.HMAC256(secret)); // 簽名 } catch (JWTVerificationException e) { System.out.println("Claim不能轉成json或密匙無效將拋出JWTCreationException"); } return token; } /** * 驗證token是否正確 * @param token * @return T/F */ public static boolean verifyJWT(String token){ JWTVerifier verifier = JWT.require(Algorithm.HMAC256(secret)) .withIssuer("Howl") .build(); // 匹配指定的token發佈者 Howl try { verifier.verify(token); // 經過驗證 } catch (Exception e) { return false; // 驗證失敗 } return true; } /** * 返回聲明的集合,用來獲取值 * @param token * @return Claims集合 */ public static Map getClaim(String token){ // 解密 JWTVerifier verifier = JWT.require(Algorithm.HMAC256(secret)) .withIssuer("Howl") .build(); // 解密後的JWT DecodedJWT decodedJWT = verifier.verify(token); return decodedJWT.getClaims(); } }
簡單使用
public static void main(String[] args) { // 根據傳入的username生成token String token = JWTUtil.createJWT("Howl"); // 驗證token是否正確 if(JWTUtil.verifyJWT(token)){ System.out.println("驗證正確"); }else{ System.out.println("驗證失敗"); } // 獲取聲明的集合 Map<String,Claim> map = JWTUtil.getClaim(token); // 獲取聲明 System.out.println(map.get("username").asString()); // 獲取用戶名 System.out.println(map.get("exp").asDate()); //獲取過時時間 }
驗證正確 Howl Tue Feb 11 11:06:56 GMT+08:00 2020
本文分享 CNBlog - Howlet。
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