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JWT怎么用

這期內容當中小編將會給大家?guī)碛嘘PJWT怎么用，文章內容豐富且以專業(yè)的角度為大家分析和敘述，閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。

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1. 定義

JWT簡稱JSON Web Token，通過JSON形式作為Web應用中的令牌，將信息作為JSON對象在各方之間安全傳輸，在數(shù)據(jù)傳輸過程中還可以完成數(shù)據(jù)加密、簽名等相關處理。

2. 作用

2.1 授權

JWT的最常見方案，一旦用戶登錄，每個后續(xù)請求將包括JWT，從而允許訪問系統(tǒng)的資源，一般適用于單點登錄系統(tǒng)，因為開銷很小并且可以在不同的域中輕松使用。

2.2 信息交換

  • JWT是在各方之間安全地傳輸信息的好方法，因為可以對JWT進行簽名，例如使用公鑰或者私鑰對，由于簽名是使用標頭和有效負載計算的，還可以驗證內容是否遭到篡改。

  • JWT跟Session不一樣，JWT存儲在客戶端，Session存儲在服務器端，服務器斷電后Session就會被銷毀，而JWT因為存儲在客戶端，所以就不會被影響，只要JWT不過期，就可以繼續(xù)使用。

3. 優(yōu)勢

3.1 基于Session認證

JWT怎么用

  • Session都是保存在內存中，而隨著認證用戶的增多，服務端的開銷會明顯增大。

  • 用戶認證之后，服務端做認證記錄，如果認證的記錄被保存在內存中的話，這意味著用戶下次請求還必須要請求在這臺服務器上，這樣才能拿到授權的資源，在分布式系統(tǒng)中，限制了負載均衡器的能力，也限制了應用的擴展能力。

  • CSRF跨站偽造請求攻擊攻擊，Session是基于Cookie進行用戶識別的，如果Cookie被截獲，用戶會很容易受到跨站請求偽造的攻擊。

  • Sessionid就是一個特征值，表達的信息不夠豐富，不容易擴展，而且如果后端應用是多節(jié)點部署，需要實現(xiàn)session共享機制，不方便集群應用。

3.2 基于JWT認證

JWT怎么用

3.2.1 認證流程

  • 前端通過Web表單將自己的用戶名和密碼發(fā)送到后端的接口，一般是為http post請求，盡量通過SSL加密的傳輸，避免泄漏敏感信息。

  • 后端核對用戶名和密碼成功后，將用戶的id等其他信息作為JWT負載，將其與頭部分別進行Base64編碼拼接后簽名，形成的JWT就是一個形同lll.zzz.xxx的字符串，格式為head.payload.signature。

  • 后端將JWT字符串作為登錄成功的返回結果返回給前端，前端可以將返回的結果保存在localStorage或sessionStorage上，退出登錄時前端刪除保存的JWT。

  • 前端為了解決XSS和XSRF問題，在每次請求時將JWT放入http head中的authorization位置。

  • 后端檢查是否存在，如存在驗證JWT的有效性，檢查簽名是否正確，檢查Token是否過期，檢查Token的接收方是否是自己。

  • 驗證通過后，后端使用JWT中包含的用戶信息進行其他邏輯操作，返回相應結果。

3.2.2 特點

  • 簡潔，可以通過Url和Http參數(shù)或者在Http請求頭發(fā)送，因為數(shù)據(jù)量小，傳輸速度也很快。

  • 自包含，負載中包含了所有用戶所需要的信息，避免了多次查詢數(shù)據(jù)庫。

  • Token是以JSON加密的形式保存在客戶端的，所以JWT是跨語言的，原則上任何Web形式都支持。

  • 不需要在服務端保存會話信息，特別適用于分布式微服務。

4. jwt結構

token string ====> header.payload.singnature token

4.1 令牌組成

  • 標頭(Header)

  • 有效載荷(Payload)

  • 簽名(Signature)

  • 因此，JWT通常如下所示:xxxxx.yyyyy.zzzzz Header.Payload.Signature

4.2 Header

  • 標頭通常由兩部分組成：令牌的類型和所使用的簽名算法，例如HMAC SHA256或RSA，它會使用 Base64 編碼組成 JWT 結構的第一部分。

  • Base64是一種編碼，是可以被翻譯回原來的樣子，它并不是一種加密過程。

{
  "alg": "HS256",
  "typ": "JWT"
}

4.3 Payload

令牌的第二部分是有效負載，其中包含聲明。聲明是有關實體和其他數(shù)據(jù)的聲明，也使用 Base64 編碼組成 JWT 結構的第二部分。

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

4.4 Signature

  • 前面兩部分都是使用 Base64 進行編碼的，即前端可以獲得里面的信息。Signature 需要使用編碼后的 header 和 payload 以及我們提供的一個密鑰，然后使用 header 中指定的簽名算法（HS256）進行簽名。

  • 簽名的作用是保證 JWT 沒有被篡改過，例如HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload),secret)。

  • 如果對頭部以及負載的內容解碼之后進行修改，再進行編碼，最后加上之前的簽名組合形成新的JWT的話，那么服務器端會判斷出新的頭部和負載形成的簽名和JWT附帶上的簽名是不一樣的，如果要對新的頭部和負載進行簽名，在不知道服務器加密時用的密鑰的話，得出來的簽名也是不一樣的。

  • 在JWT中，不應該在負載里面加入任何敏感的數(shù)據(jù)。

4.5 最后結果

JWT怎么用

5. SpringBoot整合jwt

pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.3.3.RELEASE</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>org.example</groupId>
    <artifactId>springboot-jwt-token</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <!--引入jwt-->
        <dependency>
            <groupId>com.auth0</groupId>
            <artifactId>java-jwt</artifactId>
            <version>3.10.3</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <!--引入mybatis-->
        <dependency>
            <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
            <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>2.1.3</version>
        </dependency>
        <!--引入MySQL-->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>8.0.18</version>
        </dependency>
        <!--引入druid-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>druid</artifactId>
            <version>1.1.23</version>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

application.properties

spring.application.name=jwt
spring.datasource.type=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/db1?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&useSSL=true&serverTimezone=UTC&useSSL=false
spring.datasource.username=root
mybatis.type-aliases-package=com.alfred.bean
mybatis.mapper-locations=classpath:com/alfred/mapper/*.xml
logging.level.com.alfred.dao=debug

mybatis xml映射文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.alfred.dao.UserDao">
    <select id="login" parameterType="com.alfred.bean.User" resultType="com.alfred.bean.User">
        select *
        from tb_user
        where name = #{name}
          and password = #{password}
    </select>
</mapper>

實體類

@Data
@Accessors(chain = true)
public class User {
    private String id;
    private String name;
    private String password;
}

dao 層

@Mapper
public interface UserDao {
    /**
     * 登錄
     *
     * @param user User對象
     * @return User對象
     */
    User login(User user);
}

service層

public interface UserService {
    /**
     * 登錄接口
     *
     * @param user 表單中的user
     * @return 數(shù)據(jù)庫中查詢到的User
     */
    User login(User user);
}
@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {

    @Resource
    private UserDao userDAO;

    @Transactional(propagation = Propagation.SUPPORTS)
    @Override
    public User login(User user) {
        User userDb = userDAO.login(user);
        if (userDb != null) {
            return userDb;
        }
        throw new RuntimeException("認證失敗");
    }
}

jwt工具類

public class JwtUtil {
    private static String SECRET = "hell world";

    /**
     * 生成token
     *
     * @param map map集合
     * @return token
     */
    public static String getToken(Map<String, String> map) {
        JWTCreator.Builder builder = JWT.create();
        map.forEach(builder::withClaim);
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        calendar.add(Calendar.HOUR, 12);
        return builder.sign(Algorithm.HMAC256(SECRET));
    }

    /**
     * 驗證token
     *
     * @param token token字符串
     * @return 驗證接口
     */
    public static DecodedJWT verify(String token) {
        return JWT.require(Algorithm.HMAC256(SECRET)).build().verify(token);
    }
}

攔截器

@Slf4j
public class JwtInterceptor implements HandlerInterceptor {

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        // 獲取請求頭中的令牌
        String token = request.getHeader("token");
        log.info("當前token為：{}", token);
        Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        try {
            JwtUtil.verify(token);
            return true;
        } catch (SignatureVerificationException e) {
            e.printStackTrace();
            map.put("msg", "簽名不一致");
        } catch (TokenExpiredException e) {
            e.printStackTrace();
            map.put("msg", "令牌過期");
        } catch (AlgorithmMismatchException e) {
            e.printStackTrace();
            map.put("msg", "算法不匹配");
        } catch (InvalidClaimException e) {
            e.printStackTrace();
            map.put("msg", "失效的payload");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            map.put("msg", "token無效");
        }
        map.put("state", false);
        //響應到前臺: 將map轉為json
        String json = new ObjectMapper().writeValueAsString(map);
        response.setContentType("application/json;charset=UTF-8");
        response.getWriter().println(json);
        return false;
    }
}
@Configuration
public class InterceptorConfig implements WebMvcConfigurer {

    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(new JwtInterceptor())
                .addPathPatterns("/user/test")
                .excludePathPatterns("/user/login");
    }
}

controller層

@RestController
@Slf4j
public class UserController {

    @Resource
    private UserService userService;

    @GetMapping("/user/login")
    public Map<String, Object> login(User user) {
        log.info("用戶名：{}", user.getName());
        log.info("密碼: {}", user.getPassword());
        Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        try {
            User userDb = userService.login(user);
            Map<String, String> payload = new HashMap<>();
            payload.put("id", userDb.getId());
            payload.put("name", userDb.getName());
            String token = JwtUtil.getToken(payload);
            map.put("state", true);
            map.put("msg", "登錄成功");
            map.put("token", token);
            return map;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            map.put("state", false);
            map.put("msg", e.getMessage());
            map.put("token", "");
        }
        return map;
    }

    @PostMapping("/user/test")
    public Map<String, Object> test(HttpServletRequest request) {
        String token = request.getHeader("token");
        DecodedJWT verify = JwtUtil.verify(token);
        String id = verify.getClaim("id").asString();
        String name = verify.getClaim("name").asString();
        log.info("id：{}", id);
        log.info("用戶名: {}", name);
        // TODO 業(yè)務邏輯
        Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        map.put("state", true);
        map.put("msg", "請求成功");
        return map;
    }
}

上述就是小編為大家分享的JWT怎么用了，如果剛好有類似的疑惑，不妨參照上述分析進行理解。如果想知道更多相關知識，歡迎關注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道。

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