我爱java系列之---【JWT实现微服务鉴权(一)】
JWT介绍
JSON Web Token(JWT)是一个非常轻巧的规范。这个规范允许我们使用JWT在用户和服务器之间传递安全可靠的信息。
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。
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。这也可以被表示成一个JSON对象。
{"typ":"JWT","alg":"HS256"}
在头部指明了签名算法是HS256算法。 我们进行BASE64编码http://base64.xpcha.com/,编码后的字符串如下:
eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9
小知识:Base64是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的表示方法。由于2的6次方等于64,所以每6个比特为一个单元,对应某个可打印字符。三个字节有24个比特,对应于4个Base64单元,即3个字节需要用4个可打印字符来表示。JDK 中提供了非常方便的 BASE64Encoder 和 BASE64Decoder,用它们可以非常方便的完成基于 BASE64 的编码和解码
载荷(playload)
载荷就是存放有效信息的地方。这个名字像是特指飞机上承载的货品,这些有效信息包含三个部分
(1)标准中注册的声明(建议但不强制使用)
iss: jwt签发者
sub: jwt所面向的用户
aud: 接收jwt的一方
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.
iat: jwt的签发时间
jti: jwt的唯一身份标识,主要用来作为一次性token。
(2)公共的声明
公共的声明可以添加任何的信息,一般添加用户的相关信息或其他业务需要的必要信息.但不建议添加敏感信息,因为该部分在客户端可解密.
(3)私有的声明
私有声明是提供者和消费者所共同定义的声明,一般不建议存放敏感信息,因为base64是对称解密的,意味着该部分信息可以归类为明文信息。
这个指的就是自定义的claim。比如前面那个结构举例中的admin和name都属于自定的claim。这些claim跟JWT标准规定的claim区别在于:JWT规定的claim,JWT的接收方在拿到JWT之后,都知道怎么对这些标准的claim进行验证(还不知道是否能够验证);而private claims不会验证,除非明确告诉接收方要对这些claim进行验证以及规则才行。
定义一个payload:
{"sub":"1234567890","name":"John Doe","admin":true}
然后将其进行base64加密,得到Jwt的第二部分。
eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9
签证(signature)
jwt的第三部分是一个签证信息,这个签证信息由三部分组成:
header (base64后的)
payload (base64后的)
secret
这个部分需要base64加密后的header和base64加密后的payload使用.连接组成的字符串,然后通过header中声明的加密方式进行加盐secret组合加密,然后就构成了jwt的第三部分。
TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ
将这三部分用.连接成一个完整的字符串,构成了最终的jwt:
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ
注意:secret是保存在服务器端的,jwt的签发生成也是在服务器端的,secret就是用来进行jwt的签发和jwt的验证,所以,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。
JJWT签发与验证token
官方文档:
JWT的快速入门:
(1)新建项目中的pom.xml中添加依赖:
<dependency> <groupId>io.jsonwebtoken</groupId> <artifactId>jjwt</artifactId> <version>0.9.0</version> </dependency>
(2) 创建测试类,代码如下
public class TestJWT { //这是我们的密钥,加密和解密都需要使用 private final static String keywords="itcast"; @Test public void testCreate(){ long currentTimeMillis = System.currentTimeMillis(); //创建jwt JwtBuilder builder = Jwts.builder() .setId(UUID.randomUUID().toString()) //设置唯一编号 .setSubject("菜鸟攻城狮") //设置主题 可以是JSON数据 .setIssuedAt(new Date()) //设置签发日期 .setExpiration(new Date(currentTimeMillis+50000)) //设置过期时间
.claim("roles","管理员")//自定义claim,设置角色
.signWith(SignatureAlgorithm.HS256,keywords);//设置签名 使用HS256算法,并设置SecretKey(字符串)
//构建 并返回一个字符串 System.out.println(builder.compact()); }
运行打印结果:
eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJqdGkiOiI4ODgiLCJzdWIiOiLlsI_nmb0iLCJpYXQiOjE1NTc5MDQxODF9.ThecMfgYjtoys3JX7dpx3hu6pUm0piZ0tXXreFU_u3Y
再次运行,会发现每次运行的结果是不一样的,因为我们的载荷中包含了时间。
2 解析token
我们刚才已经创建了token ,在web应用中这个操作是由服务端进行然后发给客户端,客户端在下次向服务端发送请求时需要携带这个token(这就好像是拿着一张门票一样),那服务端接到这个token 应该解析出token中的信息(例如用户id),根据这些信息查询数据库返回相应的结果。
@Test public void testParser(){ String compactJwt = "eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJqdGkiOiI5ODEwNjZkNS1kOTkwLTQ1NWQtOWJhNy0zNGYyZjlhNjA2ODYiLCJzdWIiOiLpu5HpqaznqIvluo_lkZgiLCJpYXQiOjE1NjU2ODM4MDcsImV4cCI6MTU2NTY4Mzg1NX0.efXeiB1EcXPjRO-ZkE7Xm2gvhY7EUd-uLiUFFZkJ0YE"; Claims claims = Jwts.parser().setSigningKey(keywords).parseClaimsJws(compactJwt).getBody(); System.out.println(claims); }
{jti=888, sub=小白, iat=1557904181}
当前时间超过过期时间,则会报错。
4 自定义claims
我们刚才的例子只是存储了id和subject两个信息,如果你想存储更多的信息(例如角色)可以定义自定义claims。
创建测试类,并设置测试方法:
创建token:代码都写在上边了,标红的claim就是。