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1.前言：

后端项目中总会有长期保存登录状态的需求，相对于保存帐号密码来说，使用token来保存登录状态已经成为业内共识。在如今微服务和多终端以及Restful Api流行的情况下，cookie和session无法应付，又使得token更加流行。不过如何安全的发放token呢？jwt给了一种思路。

2.什么是token？

Token是服务端生成的一串字符串，以作客户端进行请求的一个令牌，当第一次登录后，服务器生成一个Token便将此Token返回给客户端，以后客户端只需带上这个Token前来请求数据即可，无需再次带上用户名和密码。（抄自：）

3.什么是jwt：

官网：

Json web token (JWT), 是为了在网络应用环境间传递声明而执行的一种基于JSON的开放标准（(RFC 7519).定义了一种简洁的，自包含的方法用于通信双方之间以JSON对象的形式安全的传递信息。因为数字签名的存在，这些信息是可信的，JWT可以使用HMAC算法或者是RSA的公私秘钥对进行签名，是目前最流行的跨域认证解决方案。（抄自）

4.为什么使用jwt：

4.1和cookie，session来对比一下：

互联网服务离不开用户认证。一般流程是下面这样。

1、用户向服务器发送用户名和密码。

2、服务器验证通过后，在当前对话（session）里面保存相关数据，比如用户角色、登录时间等等。

3、服务器向用户返回一个 session_id，写入用户的 Cookie。

4、用户随后的每一次请求，都会通过 Cookie，将 session_id 传回服务器。

5、服务器收到 session_id，找到前期保存的数据，由此得知用户的身份。

这种模式的问题在于，扩展性（scaling）不好。单机当然没有问题，如果是服务器集群，或者是跨域的服务导向架构，就要求 session 数据共享，每台服务器都能够读取 session。而且存在伪造跨站请求伪造攻击的风险

举例来说，A 网站和 B 网站是同一家公司的关联服务。现在要求，用户只要在其中一个网站登录，再访问另一个网站就会自动登录，请问怎么实现？

一种解决方案是 session 数据持久化，写入数据库或别的持久层。各种服务收到请求后，都向持久层请求数据。这种方案的优点是架构清晰，缺点是工程量比较大。另外，持久层万一挂了，就会单点失败。

另一种方案是服务器索性不保存 session 数据了，所有数据都保存在客户端，每次请求都发回服务器。JWT 就是这种方案的一个代表。抄自

4.2长什么样：

解码前和解码后：

左半部分是生成的token，右半部分是加密前的明文。分为三部分（左边的三种颜色，以.分隔）：header,payload,verify signature。

下面依次介绍这三个部分。

4.2.1 Header

Header 部分是一个 JSON 对象，描述 JWT 的元数据，通常是下面的样子。

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

上面代码中，alg属性表示签名的算法（algorithm），默认是 HMAC SHA256（写成 HS256）；typ属性表示这个令牌（token）的类型（type），JWT 令牌统一写为JWT。

最后，将上面的 JSON 对象使用 Base64URL 算法（详见后文）转成字符串。

4.2.2 Payload

Payload 部分也是一个 JSON 对象，用来存放实际需要传递的数据。JWT 规定了7个官方字段，供选用。

• iss (issuer)：签发人
• exp (expiration time)：过期时间
• sub (subject)：主题
• aud (audience)：受众
• nbf (Not Before)：生效时间
• iat (Issued At)：签发时间
• jti (JWT ID)：编号

除了官方字段，你还可以在这个部分定义私有字段，下面就是一个例子。

{  "sub": "1234567890",  "name": "John Doe",  "admin": true}

注意，JWT 默认是不加密的，任何人都可以读到，所以不要把秘密信息放在这个部分。

这个 JSON 对象也要使用 Base64URL 算法转成字符串。

4.2.3 Signature

Signature 部分是对前两部分的签名，防止数据篡改。

首先，需要指定一个密钥（secret）。这个密钥只有服务器才知道，不能泄露给用户。然后，使用 Header 里面指定的签名算法（默认是 HMAC SHA256），按照下面的公式产生签名。

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

算出签名以后，把 Header、Payload、Signature 三个部分拼成一个字符串，每个部分之间用"点"（.）分隔，就可以返回给用户。

4.2.4 Base64URL

前面提到，Header 和 Payload 串型化的算法是 Base64URL。这个算法跟 Base64 算法基本类似，但有一些小的不同。

JWT 作为一个令牌（token），有些场合可能会放到 URL（比如 api.example.com/?token=xxx）。Base64 有三个字符+、/和=，在 URL 里面有特殊含义，所以要被替换掉：=被省略、+替换成-，/替换成_ 。这就是 Base64URL 算法。

抄自

5.注意事项：

（1）JWT 默认是不加密，但也是可以加密的。生成原始 Token 以后，可以用密钥再加密一次。

（2）JWT 不加密的情况下，不能将秘密数据写入 JWT。

（3）JWT 不仅可以用于认证，也可以用于交换信息。有效使用 JWT，可以降低服务器查询数据库的次数。

（4）JWT 的最大缺点是，由于服务器不保存 session 状态，因此无法在使用过程中废止某个 token，或者更改 token 的权限。也就是说，一旦 JWT 签发了，在到期之前就会始终有效，除非服务器部署额外的逻辑。

（5）JWT 本身包含了认证信息，一旦泄露，任何人都可以获得该令牌的所有权限。为了减少盗用，JWT 的有效期应该设置得比较短。对于一些比较重要的权限，使用时应该再次对用户进行认证。

（6）为了减少盗用，JWT 不应该使用 HTTP 协议明码传输，要使用 HTTPS 协议传输。抄自

5.1它是如何做身份验证的？

首先，JWT 的 Token 相当是明文，是可以解密的，任何存在 payload 的东西，都没有秘密可言，所以隐私数据不能签发 token。

而服务端，拿到 token 后解密，即可知道用户信息，例如本例中的uuid

有了 uuid，那么你就知道这个用户是谁，是否有权限进行下一步的操作。抄自：

5.2安全：

1. 缩短 token 有效时间
2. 使用安全系数高的加密算法
3. token 不要放在 Cookie 中，有 CSRF 风险
4. 使用 HTTPS 加密协议
5. 对标准字段 iss、sub、aud、nbf、exp 进行校验
6. 使用成熟的开源库，不要手贱造轮子
7. 特殊场景下可以把用户的 UA、IP 放进 payload 进行校验(不推荐)

抄自：

5.3如何防止 Token 被串改？

此时 signature字段就是关键了，能被解密出明文的，只有header和payload

假如黑客/中间人串改了payload，那么服务器可以通过signature去验证是否被篡改过。

在服务端在执行一次 signature = 加密算法(header + "." + payload, 密钥);, 然后对比 signature 是否一致，如果一致则说明没有被篡改。

所以为什么说服务器的密钥不能被泄漏。

如果泄漏，将存在以下风险:

• 客户端可以自行签发 token
• 黑客/中间人可以肆意篡改 token

抄自：

5.4jwt时效

jwt在有效时间内，都可以认证成功。这样则有可能会出现：

每次登陆都发一个jwt，但是这几次登陆发来的jwt都可以用。

对于多端登录每一端都会生成不同的jwt，所以不要在jwt中存储容易变化的信息。 对于用户注销登录后，之前的token仍然可以用。

如果想要设置只有一个jwt可用，或者是一端登录其他端自动失效，则需要配合数据库操作，将最新的jwt保存到数据库来验证或者是把想要失效的jwt保存到数据库中，验证jwt后再从数据库取出来验证有效性。

6.使用场景：

• Authorization (授权) : 这是使用JWT的最常见场景。一旦用户登录，后续每个请求都将包含JWT，允许用户访问该令牌允许的路由、服务和资源。单点登录是现在广泛使用的JWT的一个特性，因为它的开销很小，并且可以轻松地跨域使用。
• Information Exchange (信息交换) : 对于安全的在各方之间传输信息而言，JSON Web Tokens无疑是一种很好的方式。因为JWTs可以被签名，例如，用公钥/私钥对，你可以确定发送人就是它们所说的那个人。另外，由于签名是使用头和有效负载计算的，您还可以验证内容没有被篡改。

抄自：

7.怎么用？

客户端收到服务器返回的 JWT，可以储存在 Cookie 里面，也可以储存在 localStorage。

此后，客户端每次与服务器通信，都要带上这个 JWT。你可以把它放在 Cookie 里面自动发送，但是这样不能跨域，所以更好的做法是放在 HTTP 请求的头信息Authorization字段里面。

Authorization: Bearer 
   

 

另一种做法是，跨域的时候，JWT 就放在 POST 请求的数据体里面。抄自

 

java来说有两个常用的jwt库：和

两个库用起来差不多，我平时用的是java-jwt，所以就以java-jwt来举例。

使用起来还是很简单的，看github中的介绍就可以用。推荐博客。

一般来说jwt编码和解码放到util工具包中，签名时使用统一的秘钥。但是我看其他博主（上面推荐的博客）也有使用用户个人密码来对jwt签名，并把jwt编码放到service来处理。

流程：

1.前端输入帐号密码请求后台接口，后台验证成功后颁发token：

 //使用该加密算法   Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(SECRET);        JWTCreator.Builder builder = JWT.create()                .withIssuer(ISSUER) //设置发布者                .withExpiresAt(new Date(System.currentTimeMillis()+SHORT_TIME))//设置过期时间                .withClaim("userID",userID);//设置负载字段        return builder.sign(algorithm);//使用之前的加密算法生成token

2.前端在请求头中携带了此token，后台通过拦截器验证token

注意jwt会自动验证时间是否过期。

   

    Algorithm algorithm = null;        algorithm = Algorithm.HMAC256(SECRET);        log.debug("jwt验证access_token通过userid"+userID+"appid:"+appID);        JWTVerifier verifier = JWT.require(algorithm).withIssuer(ISSUER) .withClaim("userID",userID).build();        verifier.verify(token);

也可以不验证负载信息，而是获取负载信息：

     

  Algorithm algorithm = null;        algorithm = Algorithm.HMAC256(SECRET);        JWTVerifier verifier = JWT.require(algorithm).withIssuer(ISSUER) .build();        DecodedJWT jwt =  verifier.verify(token);        Map
   
     map = jwt.getClaims();        return map.get("userID").asString();
   

其他参考文章：

8.个人理解：

对于一般的不带附加信息的接口，获取到了jwt，就可以访问此接口。

如果对于安全有强烈要求的话，可以要求接口上带上有关jwt封装时的信息：比如jwt颁发时在负载上加上了加密的受众字段 (audience)，然后接口要求请求时带上此受众信息，在服务器中验证此带上的受众信息和jwt中的手中信息是否相同。

这样的情况下即使其他人获取了jwt，仍然不能通过此jwt来正常访问接口。

但是注意的是jwt要加密，如果使用的默认的base64，仍可以通过获取到的jwt，通过base64解密得到负载中的受众信息，然后在访问接口时带上此字段通过验证。

不过一般是没必要这样做的。

 

本篇文章还是抄袭文章，不过因为抄的太多了，设置为转载的时候不太方便，所以就厚着脸皮设置为原创文章。