微服务用户状态保持（JWT与Session公共服务）
2017.3.1 微服务
在做微服务中 做单点登录的时候，需要记住用户的状态，而记住用户状态大致有两种思路：一是把用户状态放在客户端（浏览器）叫做JWT（ JSON Web Token）；另一种就是放在服务端，做成一个公共的服务，每个服务组件通过内部网关都可以访问用户的数据，这种相当于把session持久化，通常的做法是放在redis数据库中，当然其他数据库也可以，只要对速度没有什么太严格的要求。
JWT：
一个典型的jwt：eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ
JWT 的三个部分依次如下。
Header.Payload.Signature
Header 部分是一个 JSON 对象，描述 JWT 的元数据，通常是下面的样子。
{"alg": "HS256","typ": "JWT"}
上面代码中，alg属性表示签名的算法（algorithm），默认是 HMAC SHA256（写成 HS256）；typ属性表示这个令牌（token）的类型（type），JWT 令牌统一写为JWT。
最后，将上面的 JSON 对象使用 Base64URL 算法（详见后文）转成字符串。
Payload
Payload 部分也是一个 JSON 对象，用来存放实际需要传递的数据。JWT 规定了7个官方字段，供选用。
除了官方字段，你还可以在这个部分定义私有字段，下面就是一个例子。
{"sub": "1234567890","name": "John Doe","admin": true}
注意，JWT 默认是不加密的，任何人都可以读到，当然你可以对这个进行加密
这个 JSON 对象也要使用 Base64URL 算法转成字符串。
Signature
Signature 部分是对前两部分的签名，防止数据篡改。
首先，需要指定一个密钥（secret）。这个密钥只有服务器才知道，不能泄露给用户。然后，使用 Header 里面指定的签名算法（默认是 HMAC SHA256），按照下面的公式产生签名。
HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + "." +base64UrlEncode(payload),secret)
算出签名以后，把 Header、Payload、Signature 三个部分拼成一个字符串，每个部分之间用"点"（.）分隔，就可以返回给用户。
Base64URL
前面提到，Header 和 Payload 串型化的算法是 Base64URL。这个算法跟 Base64 算法基本类似，但有一些小的不同。
JWT 作为一个令牌（token），有些场合可能会放到 URL（比如 api.example.com/?token=xxx）。Base64 有三个字符+、/和=，在 URL 里面有特殊含义，所以要被替换掉：=被省略、+替换成-，/替换成_ 。这就是 Base64URL 算法。
对应JWT，还有一个重要的概念就是零知识证明：
零知识证明(Zero—Knowledge Proof)，是由S.Goldwasser、S.Micali及C.Rackoff在20世纪80年代初提出的。它指的是证明者能够在不向验证者提供任何有用的信息的情况下，使验证者相信某个论断是正确的。零知识证明实质上是一种涉及两方或更多方的协议，即两方或更多方完成一项任务所需采取的一系列步骤。证明者向验证者证明并使其相信自己知道或拥有某一消息，但证明过程不能向验证者泄漏任何关于被证明消息的信息。大量事实证明，零知识证明在密码学中非常有用。如果能够将零知识证明用于验证，将可以有效解决许多问题。
而jwt就是一种零知识证明的方式。
JWT 不仅可以用于认证，也可以用于交换信息。有效使用 JWT，可以降低服务器查询数据库的次数。
JWT 本身包含了认证信息，一旦泄露，任何人都可以获得该令牌的所有权限。为了减少盗用，JWT 的有效期应该设置得比较短。对于一些比较重要的权限，使用时应该再次对用户进行认证。
为了减少盗用，JWT 不应该使用 HTTP 协议明码传输，要使用 HTTPS 协议传输。
JWT 的最大缺点是，由于服务器不保存 session 状态，因此无法在使用过程中废止某个 token，或者更改 token 的权限。也就是说，一旦 JWT 签发了，在到期之前就会始终有效，除非服务器部署额外的逻辑。
而服务端对于用户状态是有许多的操作需求的。所以有另一种session公共服务的方式：
而对于cookie跨域和安全性的改进就是OAuth2 协议。它定义了每次会话的token，每次访问都会改变。参见：xxxxxx
业务服务拿着token去session公共服务，去兑换真正的用户信息。而token方式则最大保证了安全性。
