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JWT 简介

网友: 文档中心 2022-04-10 16:00:44

JWT 简介

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1、什么是 JWT

What is JSON Web Token?

​ JSON Web Token (JWT) is an open standard (RFC 7519) that defines a compact and self-contained way for securely transmitting information between parties as a JSON object. This information can be verified and trusted because it is digitally signed. JWTs can be signed using a secret (with the HMAC algorithm) or a public/private key pair using RSA or ECDSA

--摘自 官网

官网地址：JSON Web Token Introduction - jwt.io

翻译：jsonwebtoken (JwT)是一个开放标准（rfc7519)，它定义了一种紧凑的、自包含的方式，用于在各方之间以JSON对象安全地传输信息。此信息可以验证和信任，因为它是数字签名的。jwt可以使用秘密（使用HNAC算法）或使用RSA或ECDSA的公钥/私钥对进行签名

通俗解释：JWT简称JSON Web Token ,也就是通过.JSON形式作为Web应用中的令牌,用于在各方之间安全地将信息作为JSON对象传输。在数据传输过程中还可以完成数据加密、签名等相关处理。

2、JWT 能做什么

  1. 授权

    这是使用JWT的最常见方案。一旦用户叠录，每个后续请求将包括型wT，从而允许用户访问该令牌允许的路由，服务和资源。单点登录是当今广泛使用JWT的一项功能，因为它的开销很小并且可以在不同的域中轻松使用。

  2. 信息交换

    JSON Web Token是在各方之间安全地传输信息的好方法。因为可以对JWT进行签名《例如，使用公钥/私钥对)，所以您可以确保发件人是他们所说的人。此外，由于签名是使用标头和有效负载计算的，因此您还可以验证内容是否遭到篡改。

3、为什么使用 JWT

3.1、基于传统的 Session 认证：

  1. 认证方式：

    我们知道，http协议本身是一种无状态的协议，而这就意味着如果用户向我们的应用提供了用户名和密码来进行用户认证，那么下一次请求时，用户还要再一次进行用户认证才行，因为根据http协议，我们并不能知道是哪个用户发出的请求，所以为了让我们的应用能识别是哪个用户发出的请求，我们只能在服务器存储一份用户登录的信息，这份登录信息会在响应时传递给浏览器，告诉其保存为cookie ,以便下次请求时发送给我们的应用，这样我们的应用就能识别请求来自哪个用户了,这就是传统的基于session认证。

  2. 认证流程：
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    基于Session认证方式的流程是，用户认证成功后，在服务端生成用户相关的数据保存在session中（当前会话）中，发给客户端对应的session_id存放到cookie中，这样用户请求时带上session_id就可以验证服务器端是否存在session数据，以完成用户的合法校验，当用户退出系统或session过期销毁时，客户端的session_id也就无效了。

  3. 暴露的问题

    • 每个用户经过我们的应用认证之后，我们的应用都要在服务端做一次记录，以方便用户下次请求的鉴别，通常而言session都是保存在内存中，而随着认证用户的增多，服务端的开销会明显增大

    • 用户认证之店，服务端做认证记录，如果认证的记录被保存在内存中的话，这意味着用户下次请求还必须要请求在这台服务器上，这样才能拿到授权的资源，这样在分布式的应用上，相应的限制了负载均衡器的能力。这也意味着限制了应用的扩展能力。

    • 因为是基于cookie来进行用户识别的，cookie如果被截获，用户就会很容易受到跨站请求伪造的攻击。

    • 在前后端分离系统中就更加痛苦:如下图所示
      前后端分离系统

      也就是说前后端分离在应用解耦后增加了部署的复杂性。通常用户一次请求就要转发多次。如果用session每次携带sessionid到服务器，服务器还要查询用户信息。同时如果用户很多。这些信息存储在服务器内存中，给服务器增加负担。还有就是CSRF (跨站伪造请求攻击)攻击，session是基于cookie进行用户识别的，cookie如果被截获，用户就会很容易受到跨站请求伪造的攻击。还有就是sessionid就是一个特征值，表达的信息不够丰富。不容易扩展。而且如果你后端应用是多节点部署。那么就需要实现session共享机制。不方便集群应用。

3.2、基于 JWT 认证

JWT 认证 流程

  1. 认证流程

    • 首先，前端通过Web表单将自己的用户名和密码发送到后端的接口。这一过程一般是一个HTTP POST请求。建议的方式是通过S$L加密的传输(https协议》。从而逝免敏感信息被咬探。

    • 后端核对用户名和密码成功后，将用户的 id 等其他信息作为 JwT Payload (负载)，将其与头部分别进行Base64编码拼接后签名，形成一个 JWT。形成的JWT就是一个形同 111.zzz.xxx 的字符串。

    • 后端将JWT字符串作为登录成功的返回结果返回给前端。前端可以将返回的结果保存在 localstorage 或 sessionStorage 上，退出登录时前端蒯除保存的 JWT 即可。

    • 前端在每次请求时将 JWT 放入 HTTP Header 中的 Authorization 位。(解决XSS和XSRF问题)

      XXS：跨站脚本漏洞 XSRF：跨站请求伪造

    • 后端检查是否存在，如存在验证 JWT 的有效性。例如，检查签名是否正确；检查 Token 是否过期；检查 Token 的接收方是否是自己(可选)。

    • 验证通过后后端使用 JWT 中包含的用户信息进行其他逻辑操作，返回相应结果。

  2. JWT 的优势

    • 简洁(Compact)：可以通过 URL，POST 参数或者在 HTTP header 发送，因为数据量小，传输速度也很快
    • 自包含(Self-contained)：负载中包含了所有用户所需要的信息，避免了多次查询数据库
    • 因为 Token 是以 JSON 加密的形式保存在客户端的，所以 JWT 是跨语言的，原则上任何 web 形式都支持。
    • 不需要在服务蠕保存会话信息。特别适用于分布式微服务。

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