前言
使用halo博客的时候，有些时候日志报出token失效事故，觉得这货似曾相识，回忆之后，才知道当时面试浙江大华时，面试官问客户端获取一个东西该怎么验证它的身份，该返回什么数据；当时懵懵懂懂，现在记录一下。
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。
基于 Token 的身份验证
使用基于 Token 的身份验证方法，在服务端不需要存储用户的登录记录。流程是这样的：
-
客户端使用用户名跟密码请求登录
-
服务端收到请求，去验证用户名与密码
-
验证成功后，服务端会签发一个 Token，再把这个 Token 发送给客户端
-
客户端收到 Token 以后可以把它存储起来，比如放在 Cookie 里或者 Local Storage 里
-
客户端每次向服务端请求资源的时候需要带着服务端签发的 Token
-
服务端收到请求，然后去验证客户端请求里面带着的 Token，如果验证成功，就向客户端返回请求的数据
-
APP登录的时候发送加密的用户名和密码到服务器，服务器验证用户名和密码，如果成功，以某种方式比如随机生成32位的字符串作为token，存储到服务器中，并返回token到APP，以后APP请求时，凡是需要验证的地方都要带上该token，然后服务器端验证token，成功返回所需要的结果，失败返回错误信息，让他重新登录。其中服务器上token设置一个有效期，每次APP请求的时候都验证token和有效期。
token的优势
-
无状态、可扩展
在客户端存储的Tokens是无状态的，并且能够被扩展。基于这种无状态和不存储Session信息，负载负载均衡器能够将用户信息从一个服务传到其他服务器上。如果我们将已验证的用户的信息保存在Session中，则每次请求都需要用户向已验证的服务器发送验证信息(称为Session亲和性)。用户量大时，可能会造成 一些拥堵。但是不要着急。使用tokens之后这些问题都迎刃而解，因为tokens自己hold住了用户的验证信息。
-
安全性
请求中发送token而不再是发送cookie能够防止CSRF(跨站请求伪造)。即使在客户端使用cookie存储token，cookie也仅仅是一个存储机制而不是用于认证。不将信息存储在Session中，让我们少了对session操作。token是有时效的，一段时间之后用户需要重新验证。我们也不一定需要等到token自动失效，token有撤回的操作，通过token revocataion可以使一个特定的token或是一组有相同认证的token无效。
-
可扩展性
Tokens能够创建与其它程序共享权限的程序。例如，能将一个随便的社交帐号和自己的大号(Fackbook或是Twitter)联系起来。当通过服务登录Twitter(我们将这个过程Buffer)时，我们可以将这些Buffer附到Twitter的数据流上(we are allowing Buffer to post to our Twitter stream)。使用tokens时，可以提供可选的权限给第三方应用程序。当用户想让另一个应用程序访问它们的数据，我们可以通过建立自己的API，得出特殊权限的tokens。
-
多平台跨域
我们提前先来谈论一下CORS(跨域资源共享)，对应用程序和服务进行扩展的时候，需要介入各种各种的设备和应用程序。Having our API just serve data, we can also make the design choice to serve assets from a CDN. This eliminates the issues that CORS brings up after we set a quick header configuration for our application.只要用户有一个通过了验证的token，数据和资源就能够在任何域上被请求到。Access-Control-Allow-Origin: *
-
基于标准
创建token的时候，你可以设定一些选项。我们在后续的文章中会进行更加详尽的描述，但是标准的用法会在JSON Web Tokens体现。最近的程序和文档是供给JSON Web Tokens的。它支持众多的语言。这意味在未来的使用中你可以真正的转换你的认证机制。
token原理
-
将荷载payload，以及Header信息进行Base64加密，形成密文payload密文，header密文。
-
将形成的密文用句号链接起来，用服务端秘钥进行HS256加密，生成签名.
-
将前面的两个密文后面用句号链接签名形成最终的token返回给服务端
注：
-
用户请求时携带此token(分为三部分，header密文，payload密文，签名)到服务端，服务端解析第一部分(header密文)，用Base64解密，可以知道用了什么算法进行签名，此处解析发现是HS256。
-
服务端使用原来的秘钥与密文(header密文+"."+payload密文)同样进行HS256运算，然后用生成的签名与token携带的签名进行对比，若一致说明token合法，不一致说明原文被修改。
-
判断是否过期，客户端通过用Base64解密第二部分（payload密文），可以知道荷载中授权时间，以及有效期。通过这个与当前时间对比发现token是否过期。
token实现思路
-
用户登录校验，校验成功后就返回Token给客户端。
-
客户端收到数据后保存在客户端
-
客户端每次访问API是携带Token到服务器端。
-
服务器端采用filter过滤器校验。校验成功则返回请求数据，校验失败则返回错误码
token代码生成工具类demo
import io.jsonwebtoken.Claims;
import io.jsonwebtoken.JwtBuilder;
import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;
import java.util.Calendar;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
public class JwtUtil {
/**
* 创建jwt
*
* @param id
* @param subject
* @param ttlMillis
* 过期的时间长度
* @return
* @throws Exception
*/
public String createJWT(String id, String subject, long ttlMillis) throws Exception {
SignatureAlgorithm signatureAlgorithm = SignatureAlgorithm.HS256; // 指定签名的时候使用的签名算法，也就是header那部分，jjwt已经将这部分内容封装好了。
long nowMillis = System.currentTimeMillis();// 生成JWT的时间
Date now = new Date(nowMillis);
Map<String, Object> claims = new HashMap<String, Object>();// 创建payload的私有声明（根据特定的业务需要添加，如果要拿这个做验证，一般是需要和jwt的接收方提前沟通好验证方式的）
claims.put("uid", "DSSFAWDWADAS...");
claims.put("user_name", "admin");
claims.put("nick_name", "DASDA121");
SecretKey key = generalKey();// 生成签名的时候使用的秘钥secret,这个方法本地封装了的，一般可以从本地配置文件中读取，切记这个秘钥不能外露哦。它就是你服务端的私钥，在任何场景都不应该流露出去。一旦客户端得知这个secret,
// 那就意味着客户端是可以自我签发jwt了。
// 下面就是在为payload添加各种标准声明和私有声明了
JwtBuilder builder = Jwts.builder() // 这里其实就是new一个JwtBuilder，设置jwt的body
.setClaims(claims) // 如果有私有声明，一定要先设置这个自己创建的私有的声明，这个是给builder的claim赋值，一旦写在标准的声明赋值之后，就是覆盖了那些标准的声明的
.setId(id) // 设置jti(JWT
// ID)：是JWT的唯一标识，根据业务需要，这个可以设置为一个不重复的值，主要用来作为一次性token,从而回避重放攻击。
.setIssuedAt(now) // iat: jwt的签发时间
.setSubject(subject) // sub(Subject)：代表这个JWT的主体，即它的所有人，这个是一个json格式的字符串，可以存放什么userid，roldid之类的，作为什么用户的唯一标志。
.signWith(signatureAlgorithm, key);// 设置签名使用的签名算法和签名使用的秘钥
if (ttlMillis >= 0) {
long expMillis = nowMillis + ttlMillis;
Date exp = new Date(expMillis);
builder.setExpiration(exp); // 设置过期时间
}
return builder.compact(); // 就开始压缩为xxxxxxxxxxxxxx.xxxxxxxxxxxxxxx.xxxxxxxxxxxxx这样的jwt
}
/**
* 解密jwt
*
* @param jwt
* @return
* @throws Exception
*/
public Claims parseJWT(String jwt) throws Exception {
SecretKey key = generalKey(); // 签名秘钥，和生成的签名的秘钥一模一样
Claims claims = Jwts.parser() // 得到DefaultJwtParser
.setSigningKey(key) // 设置签名的秘钥
.parseClaimsJws(jwt).getBody();// 设置需要解析的jwt
return claims;
}
/**
* 由字符串生成加密key
*
* @return
*/
public SecretKey generalKey() {
String stringKey = "7786df7fc3a34e26a61c034d5ec8245d";// 本地配置文件中加密的密文7786df7fc3a34e26a61c034d5ec8245d
byte[] encodedKey = Base64.decodeBase64(stringKey.getBytes());// 本地的密码解码[B@152f6e2
System.out.println(encodedKey);// [B@152f6e2
// System.out.println(Base64.encodeBase64URLSafeString(encodedKey));//7786df7fc3a34e26a61c034d5ec8245d
SecretKey key = new SecretKeySpec(encodedKey, 0, encodedKey.length, "AES");// 根据给定的字节数组使用AES加密算法构造一个密钥，使用
// encodedKey中的始于且包含
// 0
// 到前
// leng
// 个字节这是当然是所有。（后面的文章中马上回推出讲解Java加密和解密的一些算法）
return key;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
JwtUtil util = new JwtUtil();
String ab = util.createJWT("jwt", "{id:1000,name:xiaohong}", 300000);
// System.out.println(ab);
// eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJuaWNrX25hbWUiOiJEQVNEQTEyMSIsInVpZCI6IkRTU0ZBV0RXQURBUy4uLiIsImV4cCI6MTU1ODY2NjUzNCwidXNlcl9uYW1lIjoiYWRtaW4iLCJzdWIiOiJ7aWQ6MTAwLG5hbWU6eGlhb2hvbmd9IiwianRpIjoiand0IiwiaWF0IjoxNTU4NjY2MjM0fQ.bamQI-EVanZ-cCJVPUSrIQAF1J2XN3qFeGNBwMGOjV0
String jwt = "eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJuaWNrX25hbWUiOiJEQVNEQTEyMSIsInVpZCI6IkRTU0ZBV0RXQURBUy4uLiIsImV4cCI6MTU2MjAzNjc0MSwidXNlcl9uYW1lIjoiYWRtaW4iLCJzdWIiOiJ7aWQ6MTAwMCxuYW1lOnhpYW9ob25nfSIsImp0aSI6Imp3dCIsImlhdCI6MTU2MjAzNjQ0MX0.khHxFcH3ye9CJ8lk1Q3pD193caz4EbkAWnpmcy2Fbec";
Claims c = util.parseJWT(jwt);// 注意：如果jwt已经过期了，这里会抛出jwt过期异常。
System.out.println(c.getId());// jwt
System.out.println(c.getIssuedAt());// Mon Feb 05 20:50:49 CST 2018
System.out.println(c.getSubject());// {id:100,name:xiaohong}
System.out.println(c.getIssuer());// null
System.out.println(c.get("uid", String.class));// DSSFAWDWADAS...
}
}
评论区