跳至主要內容

如何实现 jwt 鉴权机制？说说你的思路

如何实现 jwt 鉴权机制？说说你的思路

一、是什么

JWT（JSON Web Token），本质就是一个字符串书写规范，如下图，作用是用来在用户和服务器之间传递安全可靠的信息

在目前前后端分离的开发过程中，使用token鉴权机制用于身份验证是最常见的方案，流程如下：

  • 服务器当验证用户账号和密码正确的时候，给用户颁发一个令牌，这个令牌作为后续用户访问一些接口的凭证
  • 后续访问会根据这个令牌判断用户时候有权限进行访问

Token，分成了三部分，头部（Header）、载荷（Payload）、签名（Signature），并以.进行拼接。其中头部和载荷都是以JSON格式存放数据，只是进行了编码

每个 JWT 都会带有头部信息，这里主要声明使用的算法。声明算法的字段名为alg，同时还有一个typ的字段，默认JWT即可。以下示例中算法为 HS256

{ "alg": "HS256", "typ": "JWT" }

因为 JWT 是字符串，所以我们还需要对以上内容进行 Base64 编码，编码后字符串如下：

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9

payload

载荷即消息体，这里会存放实际的内容，也就是Token的数据声明，例如用户的id和name，默认情况下也会携带令牌的签发时间iat，通过还可以设置过期时间，如下：

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

同样进行 Base64 编码后，字符串如下：

eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ

Signature

签名是对头部和载荷内容进行签名，一般情况，设置一个secretKey，对前两个的结果进行HMACSHA25算法，公式如下：

Signature = HMACSHA256(base64Url(header)+.+base64Url(payload),secretKey)

一旦前面两部分数据被篡改，只要服务器加密用的密钥没有泄露，得到的签名肯定和之前的签名不一致

二、如何实现

Token的使用分成了两部分：

  • 生成 token：登录成功的时候，颁发 token
  • 验证 token：访问某些资源或者接口时，验证 token

生成 token

借助第三方库jsonwebtoken，通过jsonwebtoken 的 sign 方法生成一个 token：

  • 第一个参数指的是 Payload

  • 第二个是秘钥，服务端特有

  • 第三个参数是 option，可以定义 token 过期时间

const crypto = require('crypto'),
	jwt = require('jsonwebtoken');
// TODO:使用数据库
// 这里应该是用数据库存储，这里只是演示用
let userList = [];

class UserController {
	// 用户登录
	static async login(ctx) {
		const data = ctx.request.body;
		if (!data.name || !data.password) {
			return (ctx.body = {
				code: '000002',
				message: '参数不合法'
			});
		}
		const result = userList.find(
			(item) =>
				item.name === data.name &&
				item.password ===
					crypto.createHash('md5').update(data.password).digest('hex')
		);
		if (result) {
			// 生成token
			const token = jwt.sign(
				{
					name: result.name
				},
				'test_token', // secret
				{ expiresIn: 60 * 60 } // 过期时间：60 * 60 s
			);
			return (ctx.body = {
				code: '0',
				message: '登录成功',
				data: {
					token
				}
			});
		} else {
			return (ctx.body = {
				code: '000002',
				message: '用户名或密码错误'
			});
		}
	}
}

module.exports = UserController;

在前端接收到token后，一般情况会通过localStorage进行缓存，然后将token放到HTTP 请求头Authorization 中，关于Authorization 的设置，前面要加上 Bearer ，注意后面带有空格

axios.interceptors.request.use((config) => {
	const token = localStorage.getItem('token');
	config.headers.common['Authorization'] = 'Bearer ' + token; // 留意这里的 Authorization
	return config;
});

校验 token

使用 koa-jwt 中间件进行验证，方式比较简单

/ 注意：放在路由前面
app.use(koajwt({
  secret: 'test_token'
}).unless({ // 配置白名单
  path: [/\/api\/register/, /\/api\/login/]
}))
  • secret 必须和 sign 时候保持一致
  • 可以通过 unless 配置接口白名单，也就是哪些 URL 可以不用经过校验，像登陆/注册都可以不用校验
  • 校验的中间件需要放在需要校验的路由前面，无法对前面的 URL 进行校验

获取token用户的信息方法如下：

router.get('/api/userInfo',async (ctx,next) =>{
    const authorization =  ctx.header.authorization // 获取jwt
    const token = authorization.replace('Beraer ','')
    const result = jwt.verify(token,'test_token')
    ctx.body = result

注意：上述的HMA256加密算法为单秘钥的形式，一旦泄露后果非常的危险

在分布式系统中，每个子系统都要获取到秘钥，那么这个子系统根据该秘钥可以发布和验证令牌，但有些服务器只需要验证令牌

这时候可以采用非对称加密，利用私钥发布令牌，公钥验证令牌，加密算法可以选择RS256

三、优缺点

优点：

  • json 具有通用性，所以可以跨语言
  • 组成简单，字节占用小，便于传输
  • 服务端无需保存会话信息，很容易进行水平扩展
  • 一处生成，多处使用，可以在分布式系统中，解决单点登录问题
  • 可防护 CSRF 攻击

缺点：

  • payload 部分仅仅是进行简单编码，所以只能用于存储逻辑必需的非敏感信息
  • 需要保护好加密密钥，一旦泄露后果不堪设想
  • 为避免 token 被劫持，最好使用 https 协议

参考文献

  • http://www.ruanyifeng.com/blog/2018/07/json_web_token-tutorial.html
  • https://blog.wangjunfeng.com/post/golang-jwt/
  • https://vue3js.cn/interview/
Copyright © 2024 2xiao