jwt 需要保存到 redis 吗 jwt为什么要用redis

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mob64ca13ff28f1 2023-10-14 06:07:53

文章标签 jwt 需要保存到 redis 吗 redis http 安全服务器 文章分类 Redis 数据库

JWT方案

什么是JWT？

JSON Web Token（JSON Web令牌）
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。

jwt作用

授权：一旦用户登陆，每个后续请求将包括JWT（服务器给的）从而允许用户方法该令牌允许的路由，服务和资源。它的开销很小并且可以在不同的域中使用（后台利用密钥进行对用户信息进行数字签名，所以前端利用这个携带jwt到后端以后，后端利用密钥进行验证，就可以知道是否登陆过）。

1. 传统认证方式

1.1 认证方式

http协议本身是一种无状态的协议，如果用户向服务器提供了用户名和密码来进行用户认证，下次请求时，用户还要再一次进行用户认证才行。因为根据http协议，服务器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─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，这样应用就能识别请求来自哪个用户。

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1.2 暴露的问题

用户经过应用认证后，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；
用户认证后，服务端做认证记录，如果认证的记录被保存在内存中的话，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。在分布式的应用上，限制了负载均衡器的能力。以此限制了应用的扩展能力；
session是基于cookie来进行用户识别，cookie如果被截获，用户很容易受到CSRF（跨站伪造请求攻击)攻击；

2.JWT认证

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2.1 认证流程

前端通过Web表单将自己的用户名和密码发送到后端接口。该过程一般是HTTP的PSOT请求。建议的方式是通过SSL加密的传输（https），从而避免敏感信息被嗅探。
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的负载部分，将其与头部分别进行Base64编码拼接后，形成一个JWT（TOKEN）
后端将JWT字符串作为登陆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浏览器本地缓存或session上，退出登陆时前端删除保存的JWT即可
前端在每次请求时将JWT放入HTTP的Header中Authorization位
后端检查是否存在，如存在验证JWT的有效性。例如签名是否正确，token是否过期。
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。

优缺点

不需要在服务端保存会话信息，特别适用于分布式微服务，并且不占用服务器的内存
负载中包含了一些用户的信息，不用多次查询数据库
json格式，任何web形式都支持
因为没有会话信息，服务器不能主动消除认证信息
消息中带有认证信息，所以在重要的业务上不建议使用

3.JWT结构

就是令牌token，是一个String字符串，由3部分组成，中间用点隔开
令牌组成：
标头（Header）
有效载荷（Payload）
签名（Signature） token格式：head.payload.singurater 如：xxxxx.yyyy.zzzz

Header：有令牌的类型和所使用的签名算法，如HMAC、SHA256、RSA；使用Base64编码组成；（Base64是一种编码，不是一种加密过程，可以被翻译成原来的样子）

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

Payload ：有效负载，包含声明；声明是有关实体（通常是用户）和其他数据的声明，不放用户敏感的信息，如密码。同样使用Base64编码

{
	"sub" : "123",
	"name" : "John Do",
	"admin" : true
}

Signature ：前面两部分都使用Base64进行编码，前端可以解开知道里面的信息。Signature需要使用编码后的header和payload
加上我们提供的一个密钥，使用header中指定的签名算法(HS256)进行签名。签名的作用是保证JWT没有被篡改过

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

签名目的：签名的过程实际上是对头部以及负载内容进行签名，防止内容被窜改。如果有人对头部以及负载的内容解码之后进行修改，再进行编码，最后加上之前的签名组合形成新的JWT的话，那么服务器端会判断出新的头部和负载形成的签名和JWT附带上的签名是不一样的。如果要对新的头部和负载进行签名，在不知道服务器加密时用的密钥的话，得出来的签名也是不一样的。
信息安全问题：Base64是一种编码，是可逆的，适合传递一些非敏感信息；JWT中不应该在负载中加入敏感的数据。如传输用户的ID被知道也是安全的，如密码不能放在JWT中；JWT常用于设计用户认证、授权系统、web的单点登录。