Django之Session与JWT比较
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1.Session介绍
1.1session使用原理
- session是储存在服务器端的一段字符串，相当于字典的Key
- 1.用户向服务器发送用户名和密码
- 2.验证服务器后，相关数据(如用户角色，登录时间等)将保存在当前会话中。
- 3.服务器向用户返回session_id，session信息都会写入到用户的Cookie。
- 4.用户的每个后续请求都将通过在Cookie中取出session_id传给服务器。
- 5.服务器收到session_id并对比之前保存的数据，确认用户的身份。
1.2session使用的缺点
- 1.这种模式最大的问题是，没有分布式架构，无法支持横向扩展。
- 2.如果使用一个服务器，该模式完全没有问题。
- 3.但是，如果它是服务器集群或者面向服务的跨域体系结构的话，则需要一个统一的session数据库来保存会话数据实现共享。
- 4.这样负载均衡下的每个服务器才可以正确的验证用户身份。
1.3常用解决session方法
- 1.一种解决方案是通过持久化session数据，写入数据库或文件持久层等。
- 2.收到请求后，验证服务从持久层请求数据。
- 3.依赖于持久层的数据库或者问题系统，会有单点风险，如果持久化失败，整个认证体系都会挂掉。
- 第一种：没有session持久化
- 没有分布式架构，无法支持横向扩展
- session默认储存在内存中，如果把代码部署在多台机器上，session保存到了其中某一台机器的内存中
- 用户如果在A机器上登录，只有A机器的内存中储存了这个session的key，如果请求nginx路由到B机器，B机器内存中则没有这个session数据，就需要重新登录。
- 第二种：写入数据库或文件持久层
- 解决了解横向扩展问题
- 数据库持久层出现问题，所以集群都没有办法登录，单点故障
- 如果数据放到mysql中，用户量过大，查询很慢，效率很低
2.JWT介绍
2.1jwt原则
- 最简单理解：jwt本质就是，把用户信息通过加密后生成一个字符串
JWT的原则是在服务器身份验证之后，将生成一个JSON对象并将其发送回用户
{
"UserName":"Chongchong",
"Role":"Admin",
"Expire":"2018-08-08 20:15:56"
}
之后，当用户与服务器通信时，客户端在请求中发回JSON对象，服务器仅依赖于这个JSON对象来标识用户。
为了防止用户篡改数据，服务器将在生成对象时添加签名（有关详情信息，请参阅下文）。
服务器不保存任何会话数据，即服务器变为无状态，使其更容易扩展。
2.2JWT的数据结构
- 1）jwt头：JWT头部分是一个描述JWT元数据的JSON对象
-
- 有效载荷：七个默认字段+自定义私有字段
- 3）签名=HMACSHA256(base64UrlEncode(header)) + "." + base64UrlEncode(payload),secret)
第一部分：JWT头
- base64UrlEncode(header) ---> 字符串
# JWT头部分是一个描述JWT元数据的JSON对象，通常如下所示。
{
"alg":"HS256",
"typ":"JWT"
}
# 1) alg属性表示签名使用的算法，默认为HMAC SHA256 （写为HS256），
# 2) typ属性标识令牌的类型，JWT令牌统一写为JWT。
# 3) 最后，使用Base64 URL算法将上述JSON对象转换为字符串保存。
第二部分：有效载荷 没有敏感数据的用户信息
- base64UrlEncode(payload) ---> 字符串
#1、有效载荷部分，是JWT的主体内容部分，也是一个JSON对象，包含需要传递的数据。JWT指定七个默认字段供选择。
'''
iss:发行人
exp:到期时间
sub：主体
aud：用户
nbf：在此之前不可用
iat：发布时间
jti：JWT ID用于标识该JWT
'''
#2、除以上默认字段外，我们还可以自定义私有字段，如下例：
{
"sub": "1234567890",
"name": "chongchong",
"admin": true
}
#3、注意
默认情况下JWT是未加密的，任何人都可以解读其内容，因此不要构建隐私信息字段，存放保密信息，以防
止信息泄露。
JSON对象也使用Base64 URL算法转换为字符串保存。
第三部分：签名哈希
- 签名 =HMACSHA256（base64UrlEncode(header) + ". " + base64UrlEncode(payload),secret)
#1.签名哈希部分是对上面两部分数据签名，通过指定的算法生成哈希，以确保数据不会被篡改。
#2.首先，需要指定一个明明（secret),改密码仅仅为保存在服务器中，并且不能向用户公开。
#4.HMACSHA256（base64UrlEncode(header) + "." base64UrlEncode(paload),secret)
#5.在计算出签名哈希后，jwt头，有效载荷和签名哈希的三个部分组成一个字符串，每个部分用户"."分隔，就构成整个JWT对象。
2.3jwt核心
- 1）给用户颁发的token值相当于一把锁，服务器端的秘钥相当于一把钥匙
- 2）每次客户端都会携带这把锁，服务器端用秘钥去开这把锁，如果无法打开就证明是伪造的
2.4jwt特点分析
- 1.JWT的最大缺点是服务器不保存会话状态，所以在使用期间不可以取消令牌或更改令牌的权限，一旦jwt签发，在有效期内会一直有效。
- 2.JWT本身包含认证信息，因此一旦信息泄露，任何人都可以获得令牌的所有权限。
- 3.为了减少盗用和窃取，JWT不建议使用HTTP协议来传输代码，而是使用加密的HTTPS协议进行传输。
- 4.JWT不仅可用于认证，还可以用于信息交换，善用JWT有助于减少服务器请求数据库的次数。
