用户认证：基于jwt和session的区别和优缺点

用户认证：基于jwt和session的区别和优缺点

1.背景知识

Authentication和Authorization的区别：

• Authentication：用户认证，指的是验证用户的身份，例如你希望以小A的身份登录，那么应用程序需要通过用户名和密码确认你真的是小A。

• Authorization：授权，指的是确认你的身份之后提供给你权限，例如用户小A可以修改数据，而用户小B只能阅读数据。

由于http协议是无状态的，每一次请求都无状态。当一个用户通过用户名和密码登录了之后，他的下一个请求不会携带任何状态，应用程序无法知道他的身份，那就必须重新认证。因此我们希望用户登录成功之后的每一次http请求，都能够保存他的登录状态。

目前主流的用户认证方法有基于token和基于session两种方式。

2.基于session的用户认证

基于session的认证流程如下：

1. 用户输入其登录信息
2. 服务器验证信息是否正确，并创建一个session，然后将其存储在数据库中
3. 服务器为用户生成一个sessionId，将具有sesssionId的Cookie将放置在用户浏览器中
4. 在后续请求中，会根据数据库验证sessionID，如果有效，则接受请求
5. 一旦用户注销应用程序，会话将在客户端和服务器端都被销毁

3.基于token（令牌）的用户认证

1. 用户输入其登录信息
2. 服务器验证信息是否正确，并返回已签名的token
3. token储在客户端，例如存在local storage或cookie中
4. 之后的HTTP请求都将token添加到请求头里
5. 服务器解码JWT，并且如果令牌有效，则接受请求
6. 一旦用户注销，令牌将在客户端被销毁，不需要与服务器进行交互一个关键是，令牌是无状态的。后端服务器不需要保存令牌或当前session的记录。

4.jwt的组成

jwt的认证原理：

一个jwt实际上就是一个字符串，它由三部分组成，头部、载荷与签名，这三个部分都是json格式。

头部（Header）

头部用于描述关于该JWT的最基本的信息，例如其类型以及签名所用的算法等。

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

在这里，我们说明了这是一个JWT，并且我们所用的签名算法是HS256算法。

载荷（Payload）

载荷可以用来放一些不敏感的信息。

{
    "iss": "John Wu JWT",
    "iat": 1441593502,
    "exp": 1441594722,
    "aud": "www.example.com",
    "sub": "jrocket@example.com",
    "from_user": "B",
    "target_user": "A"
}

这里面的前五个字段都是由JWT的标准所定义的。

• iss: 该JWT的签发者
• sub: 该JWT所面向的用户
• aud: 接收该JWT的一方
• exp(expires): 什么时候过期，这里是一个Unix时间戳
• iat(issued at): 在什么时候签发的

把头部和载荷分别进行Base64编码之后得到两个字符串，然后再将这两个编码后的字符串用英文句号.连接在一起（头部在前），形成新的字符串：

eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJmcm9tX3VzZXIiOiJCIiwidGFyZ2V0X3VzZXIiOiJBIn0

签名（signature）

最后，我们将上面拼接完的字符串用HS256算法进行加密。在加密的时候，我们还需要提供一个密钥（secret）。加密后的内容也是一个字符串，最后这个字符串就是签名，把这个签名拼接在刚才的字符串后面就能得到完整的jwt。header部分和payload部分如果被篡改，由于篡改者不知道密钥是什么，也无法生成新的signature部分，服务端也就无法通过，在jwt中，消息体是透明的，使用签名可以保证消息不被篡改。

eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJmcm9tX3VzZXIiOiJCIiwidGFyZ2V0X3VzZXIiOiJBIn0.rSWamyAYwuHCo7IFAgd1oRpSP7nzL7BF5t7ItqpKViM