访问令牌的类型

JWT令牌_JWT

JWT令牌

1、什么是JWT令牌
JWT是JSON Web Token的缩写,即JSON Web令牌,是一种自包含令牌。
JWT的使用场景:
一种情况是webapi,类似之前的阿里云播放凭证的功能
另一种情况是多web服务器下实现无状态分布式身份验证
JWT令牌_JWT_02
JWT的作用:对 token信息的防伪作用
JWT的原理:一个JWT由三个部分组成:JWT头、有效载荷、签名哈希,最后由这三者组合进行base64编码得到JWT

JWT令牌的组成

JWT令牌_JWT_03
encode里的字符串字符之间通过"."分隔符分为三个子串。每一个子串表示了一个功能块,总共有以下三个部分:JWT头、有效载荷和签名
JWT头

{
 "alg": "HS256",
 "typ": "JWT"}

在上面的代码中,alg属性表示签名使用的算法,默认为HMAC SHA256(写为HS256);typ属性表示令牌的类型,JWT令牌统一写为JWT。最后,使用Base64 URL算法将上述JSON对象转换为字符串保存。

有效载荷

有效载荷部分,是JWT的主体内容部分,也是一个JSON对象,包含需要传递的数据。 JWT指定七个默认字段供选择。

sub: 主题
iss: jwt签发者
aud: 接收jwt的一方
iat: jwt的签发时间
exp: jwt的过期时间,这个过期时间必须要大于签发时间
nbf: 定义在什么时间之前,该jwt都是不可用的
jti: jwt的唯一身份标识,主要用来作为一次性token,从而回避重放攻击。

除以上默认字段外,我们还可以自定义私有字段,如下例:

{
  "name": "Helen",
  "avatar": "helen.jpg"
  }

请注意,默认情况下JWT是未加密的,任何人都可以解读其内容,因此不要构建隐私信息字段,存放保密信息,以防止信息泄露。JSON对象也使用Base64 URL算法转换为字符串保存。

签名哈希

签名哈希部分是对上面两部分数据签名,通过指定的算法生成哈希,以确保数据不会被篡改。首先,需要指定一个密码(secret)。该密码仅仅为保存在服务器中,并且不能向用户公开。然后,使用标头中指定的签名算法(默认情况下为HMAC SHA256)根据以下公式生成签名。

HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(claims), secret)    ==>   签名hash

在计算出签名哈希后,JWT头,有效载荷和签名哈希的三个部分组合成一个字符串,每个部分用"."分隔,就构成整个JWT对象。

Base64URL算法

如前所述,JWT头和有效载荷序列化的算法都用到了Base64URL。该算法和常见Base64算法类似,稍有差别。
作为令牌的JWT可以放在URL中(例如api.example/?token=xxx)。 Base64中用的三个字符是"+","/“和”=",由于在URL中有特殊含义,因此Base64URL中对他们做了替换:"=“去掉,”+“用”-“替换,”/“用”_"替换,这就是Base64URL算法。
注意:base64编码,并不是加密,只是把明文信息变成了不可见的字符串。但是其实只要用一些工具就可以把base64编码解成明文,所以不要在JWT中放入涉及私密的信息。

JWT的用法

客户端接收服务器返回的JWT,将其存储在Cookie或localStorage中。此后,客户端将在与服务器交互中都会带JWT。如果将它存储在Cookie中,就可以自动发送,但是不会跨域,因此一般是将它放入HTTP请求的Header Authorization字段中。当跨域时,也可以将JWT放置于POST请求的数据主体中。

JWT问题和趋势

1、JWT默认不加密,但可以加密。生成原始令牌后,可以使用该令牌再次对其进行加密。
2、当JWT未加密时,一些私密数据无法通过JWT传输。
3、JWT不仅可用于认证,还可用于信息交换。善用JWT有助于减少服务器请求数据库的次数。
4、JWT的最大缺点是服务器不保存会话状态,所以在使用期间不可能取消令牌或更改令牌的权限。也就是说,一旦JWT签发,在有效期内将会一直有效。
5、JWT本身包含认证信息,因此一旦信息泄露,任何人都可以获得令牌的所有权限。为了减少盗用,JWT的有效期不宜设置太长。对于某些重要操作,用户在使用时应该每次都进行身份验证。
6、为了减少盗用和窃取,JWT不建议使用HTTP协议来传输代码,而是使用加密的HTTPS协议进行传输。

测试

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
            <artifactId>jjwt</artifactId>
            <version>0.7.0</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.12</version>
        </dependency>

    </dependencies>

import io.jsonwebtoken.Jwts;import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;import org.junit.jupiter.api.Test;import java.util.Date;import java.util.UUID;public class JwtTests {
    //过期时间,毫秒,24小时
    private static long tokenExpiration = 24 * 60 * 60 * 1000;
    //秘钥
    private static String tokenSignKey = "453123";

    @Test    public void testCreateToken() {
        String token = Jwts.builder().setHeaderParam("type", "JWT") //令牌类型
                .setHeaderParam("alg","S256")     //签名算法
                .setSubject("guli-user") //令牌主题
                .setIssuer("zyd")//签发者
                .setAudience("zyd") // 接受者
                .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + tokenExpiration)) //过期时间
                .setNotBefore(new Date(System.currentTimeMillis() + 20 * 1000)) //20秒后可用
                .setId(UUID.randomUUID().toString())
                .claim("nickname", "Helen")
                .claim("avatar", "1.jpg")
                .signWith(SignatureAlgorithm.HS256, tokenSignKey)//签名哈希
                .compact();//转换成字符串
        ;
        System.out.println(token);


    }}

解析

  String jwt = "eyJ0eXBlIjoiSldUIiwiYWxnIjoiSFMyNTYifQ.eyJzdWIiOiJndWxpLXVzZXIiLCJpc3MiOiJ6eWQiLCJhdWQiOiJ6eWQiLCJleHAiOjE2MjIyNTczNjcsIm5iZiI6MTYyMjE3MDk4NywianRpIjoiYmI4M2I4NmQtNWUxMC00YjRjLThjMjUtMDdkOTllZGQxNGEyIiwibmlja25hbWUiOiJIZWxlbiIsImF2YXRhciI6IjEuanBnIn0.3QJ9dGAjnqn-moutAxNEub4PPMCXhtW5R5oUP_DVPG0\n";
        Jws<Claims> claimsJws = Jwts.parser().setSigningKey(tokenSignKey).parseClaimsJws(jwt);
        Claims claims = claimsJws.getBody();
        System.out.println("subject : " + claims.getSubject());
        System.out.println("issuer :" + claims.getIssuer());
        System.out.println("audience : " + claims.getIssuer());
        System.out.println("issueAt : " + claims.getIssuer());