JSON Web Token（JWT）机制

一、Token身份认证

　　使用基于 Token 的身份验证方法，在服务端不需要存储用户的登录记录。大概的流程是这样的：客户端使用用户名、密码请求登录服务端收到请求，去验证用户名、密码验证成功后，服务端会签发一个 Token，再把这个 Token 发送给客户端客户端收到 Token 以后可以把它存储起来，比如放在 Cookie 里或者 Local Storage 、Session Storage里客户端每次向服务端请求资源的时候需要带着服务端签发的 Token服务端收到请求，然后去验证客户端请求里面带着的 Token，如果验证成功，就向客户端返回请求的数据。

使用Token验证的优势：

无状态、可扩展：在客户端存储的Tokens是无状态的，并且能够被扩展。基于这种无状态和不存储Session信息，负载负载均衡器能够将用户信息从一个服务传到其他服务器上。
安全性：请求中发送token而不再是发送cookie能够防止CSRF(跨站请求伪造)。即使在客户端使用cookie存储token，cookie也仅仅是一个存储机制而不是用于认证。不将信息存储在Session中，让我们j减少了对session操作。

 二、JSON Web Token（JWT）机制

JWT是一种紧凑且自包含的，用于在多方传递JSON对象的技术。传递的数据可以使用数字签名增加其安全行。可以使用HMAC加密算法或RSA公钥/私钥加密方式。
紧凑：数据小，可以通过URL，POST参数，请求头发送。且数据小代表传输速度快。
自包含：使用payload数据块记录用户必要且不隐私的数据，可以有效的减少数据库访问次数，提高代码性能。
JWT一般用于处理用户身份验证或数据信息交换。
用户身份验证：一旦用户登录，每个后续请求都将包含JWT，允许用户访问该令牌允许的路由，服务和资源。单点登录是当今广泛使用JWT的一项功能，因为它的开销很小，并且能够轻松地跨不同域使用。
数据信息交换：JWT是一种非常方便的多方传递数据的载体，因为其可以使用数据签名来保证数据的有效性和安全性。
官网： jwt.io

 三、JWT数据结构

JWT的数据结构是 ： A.B.C。 由字符点‘.’来分隔三部分数据。
A - header 头信息
B - payload （有效荷载？）
C - Signature 签名
1.1 header
数据结构： {“alg”: “加密算法名称”, “typ” : “JWT”}
alg是加密算法定义内容，如：HMAC SHA256 或 RSA
typ是token类型，这里固定为JWT。
1.2 payload
在payload数据块中一般用于记录实体（通常为用户信息）或其他数据的。主要分为三个部分，分别是：已注册信息（registered claims），公开数据（public claims），私有数据（private claims）。
payload中常用信息有：iss（发行者），exp（到期时间），sub（主题），aud（受众）等。前面列举的都是已注册信息。
公开数据部分一般都会在JWT注册表中增加定义。避免和已注册信息冲突。
公开数据和私有数据可以由程序员任意定义。
注意：即使JWT有签名加密机制，但是payload内容都是明文记录，除非记录的是加密数据，否则不排除泄露隐私数据的可能。不推荐在payload中记录任何敏感数据。
1.3 Signature
签名信息。这是一个由开发者提供的信息。是服务器验证的传递的数据是否有效安全的标准。在生成JWT最终数据的之前。先使用header中定义的加密算法，将header和payload进行加密，并使用点进行连接。如：加密后的head.加密后的payload。再使用相同的加密算法，对加密后的数据和签名信息进行加密。得到最终结果。

 四、JWT执行流程

 
五、基于JWT机制的单点登录

1、使用JWT实现单点登录时，需要注意token时效性。token是保存在客户端的令牌数据，如果永久有效，则有被劫持的可能。token在设计的时候，可以考虑一次性有效或一段时间内有效。如果设置有效时长，则需要考虑是否需要刷新token有效期问题。
　　2、使用JWT技术生成的token，客户端在保存的时候可以考虑cookie或localStorage。cookie保存方式，可以实现跨域传递数据。localStorage是域私有的本地存储，无法实现跨域。
　　3、webstorage可保存的数据容量为5M。且只能存储字符串数据。webstorage分为localStorage和sessionStorage。localStorage的生命周期是永久的，关闭页面或浏览器之后localStorage中的数据也不会消失。localStorage除非主动删除数据，否则数据永远不会消失。sessionStorage是会话相关的本地存储单元，生命周期是在仅在当前会话下有效。sessionStorage引入了一个“浏览器窗口”的概念，sessionStorage是在同源的窗口中始终存在的数据。只要这个浏览器窗口没有关闭，即使刷新页面或者进入同源另一个页面，数据依然存在。但是sessionStorage在关闭了浏览器窗口后就会被销毁。同时独立的打开同一个窗口同一个页面，sessionStorage也是不一样的。

六、示例代码
　　1、POM文件的配置

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
	<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
	<groupId>com.sxt</groupId>
	<artifactId>sso-jwt</artifactId>
	<version>1.0</version>
	<packaging>war</packaging>
	<dependencies>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework</groupId>
			<artifactId>spring-context</artifactId>
			<version>5.0.6.RELEASE</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework</groupId>
			<artifactId>spring-webmvc</artifactId>
			<version>5.0.6.RELEASE</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework</groupId>
			<artifactId>spring-aspects</artifactId>
			<version>5.0.6.RELEASE</version>
		</dependency>
		<!-- JWT核心依赖 -->
		<dependency>
			<groupId>com.auth0</groupId>
			<artifactId>java-jwt</artifactId>
			<version>3.3.0</version>
		</dependency>
		<!-- java开发JWT的依赖jar包。 -->
		<dependency>
		    <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
		    <artifactId>jjwt</artifactId>
		    <version>0.9.0</version>
		</dependency>
		<!-- 给springmvc提供的响应扩展。@ResponseBody -->
		<dependency>
		    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
		    <artifactId>jackson-databind</artifactId>
		    <version>2.9.5</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>javax.servlet</groupId>
			<artifactId>jstl</artifactId>
			<version>1.2</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>javax.servlet</groupId>
			<artifactId>servlet-api</artifactId>
			<version>2.5</version>
			<scope>provided</scope>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>javax.servlet.jsp</groupId>
			<artifactId>jsp-api</artifactId>
			<version>2.2</version>
			<scope>provided</scope>
		</dependency>
	</dependencies>
	<build>
		<pluginManagement>
			<plugins>
				<!-- 配置Tomcat插件 -->
				<plugin>
					<groupId>org.apache.tomcat.maven</groupId>
					<artifactId>tomcat7-maven-plugin</artifactId>
					<version>2.2</version>
				</plugin>
			</plugins>
		</pluginManagement>
		<plugins>
			<plugin>
				<groupId>org.apache.tomcat.maven</groupId>
				<artifactId>tomcat7-maven-plugin</artifactId>
				<configuration>
					<port>80</port>
					<path>/</path>
				</configuration>
			</plugin>
		</plugins>
	</build>
</project>