drf : RBAC JWT base64编码与解码
目录
simple-ui的简单介绍
官网地址：https://simpleui.72wo.com/simpleui/
安装：
pip install django-simpleui
用pip或者源码方式安装simpleui后，在自己项目的settings.py文件中INSTALLED_APPS的第一行加入simpleui
举个例子🌰：
# Application definition
INSTALLED_APPS = [
'simpleui',
'django.contrib.admin',
'django.contrib.auth',
'django.contrib.contenttypes',
'django.contrib.sessions',
'django.contrib.messages',
'django.contrib.staticfiles',
...
]
效果：Django 后台管理样式改变。
RBAC: 基于角色的访问控制。
概念：
RBAC 是基于角色的访问控制（Role-Based Access Control ）在 RBAC 中，权限与角色相关联，用户通过成为适当角色的成员而得到这些角色的权限。这就极大地简化了权限的管理。这样管理都是层级相互依赖的，权限赋予给角色，而把角色又赋予用户，这样的权限设计很清楚，管理起来很方便
应用，一般用作于公司的后台管理。：
# RBAC - Role-Based Access Control
# Django的 Auth组件 采用的认证规则就是RBAC
# 1）像专门做人员权限管理的系统（CRM系统）都是公司内部使用，所以数据量都在10w一下，一般效率要求也不是很高
# 2）用户量极大的常规项目，会分两种用户：前台用户(三大认证) 和 后台用户(BRAC来管理)
# 结论：没有特殊要求的Django项目可以直接采用Auth组件的权限六表，不需要自定义六个表，也不需要断开表关系，单可能需要自定义User表
前后台权限控制
# 1）后台用户对各表操作，是后台项目完成的，我们可以直接借助admin后台项目（Django自带的）
# 2）后期也可以用xadmin框架来做后台用户权限管理
# 3）前台用户的权限管理如何处理
# 定义了一堆数据接口的视图类，不同的登录用户是否能访问这些视图类，能就代表有权限，不能就代表无权限
# 前台用户权限用drf框架的 三大认证
java一般使用若依写后台管理，go语言flask-vue-admin，python使用gin-vue-admin
Django的内置RBAC(六表)
- User表: 存用户信息
- Permission表: 存权限
- Group表: 存角色
用户和角色是多对多，中间表。
权限和角色是多对多，中间表。
用户和权限是多对多，中间表。
Django-admin 演示
Django-admin 自带的六张表。
补充知识：base64: 编码与解码
注意：base64长度必须是4的倍数，即指编码后的乱码，不够使用 = 补齐，不多使用三个 = ，前端图片也可以使用base64格式。
导入模块：
import base64
将数据编码：
l = b'{"name":"junjie","age":18}'
# 括号内一定要放二进制格式数据
res = base64.b64encode(l)
# b'eyJuYW1lIjoianVuamllIiwiYWdlIjoxOH0='
print(res)
将数据解码：
ll = b"eyJuYW1lIjoianVuamllIiwiYWdlIjoxOH0="
res = base64.b64decode(ll)
# b'{"name":"junjie","age":18}'
print(res)
举例12306登录二维码：
JWT认证
token发展史
在用户注册或登录后，我们想记录用户的登录状态，或者为用户创建身份认证的凭证。我们不再使用Session认证机制，而使用Json Web Token（本质就是token）认证机制。
JWT的构成 ---> 三段式 ---> 每段都是使用base64编码。
典型的JWT串样式， 通过 . 分割成三段：
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJ1c2VyaWQiOiAiMSIsICJuYW1lIjogIkpvaG4gRG9lIiwgImV4cCI6IDEyMTQzNTZ9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ
-
第一段：header(头部)
-
第二段：payload(荷载)
-
第三段：signature(签证)
构成和工作原理
JWT的构成
JWT就是一段字符串，由三段信息构成的，将这三段信息文本用.链接一起就构成了Jwt字符串。就像这样:
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ
第一部分我们称它为头部（header),第二部分我们称其为荷载（payload, 类似于飞机上承载的物品)，第三部分是签证（signature).
header(头部)
jwt的头部承载两部分信息：
- 声明类型，这里是jwt
- 声明加密的算法 通常直接使用 HMAC SHA256
完整的头部就像下面这样的JSON：
{
'typ': 'JWT',
'alg': 'HS256'
}
然后将头部进行base64加密（该加密是可以对称解密的),构成了第一部分.
eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9
payload(荷载)
荷载就是存放类似用户信息，过期时间，签发时间...
{
"userid": "1",
"name": "John Doe",
"exp": 1214356
}
然后将其进行base64加密，得到JWT的第二部分。
eyJ1c2VyaWQiOiAiMSIsICJuYW1lIjogIkpvaG4gRG9lIiwgImV4cCI6IDEyMTQzNTZ9
signature(签证)
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解密后加密算法加密后的)
- payload (base64解密后加密算法加密后的)
- secret(密钥=加盐)
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.eyJ1c2VyaWQiOiAiMSIsICJuYW1lIjogIkpvaG4gRG9lIiwgImV4cCI6IDEyMTQzNTZ9.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。
关于签发和核验JWT，我们可以使用Django REST framework JWT扩展来完成。
本质原理
jwt认证算法：签发与校验
1）jwt分三段式：头.体.签名 （head.payload.sgin）
2）头和体是可逆加密，让服务器可以反解出user对象；签名是不可逆加密，保证整个token的安全性的(base64反解出的是hash加密后的密文)
3）头体签名三部分，都是采用json格式的字符串，进行加密，可逆加密一般采用base64算法，不可逆加密一般采用hash(md5)算法
4）头中的内容是基本信息：公司信息、项目组信息、token采用的加密方式信息
{
"company": "公司信息",
...
}
5）体中的内容是关键信息：用户主键、用户名、签发时客户端信息(设备号、地址)、过期时间
{
"user_id": 1,
...
}
6）签名中的内容是安全信息：头的加密结果 + 体的加密结果 + 服务器不对外公开的安全码(对整个字典进行md5加密)
{
"head": "头的加密字符串",
"payload": "体的加密字符串",
"secret": "安全码"
}
签发：根据登录请求提交来的 账号 + 密码 + 设备信息 签发 token
1）用基本信息存储json字典，采用base64算法加密得到 头字符串
2）用关键信息存储json字典，采用base64算法加密得到 体字符串
3）用头、体加密字符串再加安全码信息存储json字典，采用hash md5算法加密得到 签名字符串
账号密码就能根据User表得到user对象，形成的三段字符串用 . 拼接成token返回给前台
校验：根据客户端带token的请求 反解出 user 对象
1）将token按 . 拆分为三段字符串，第一段 头加密字符串 一般不需要做任何处理
2）第二段 体加密字符串，要反解出用户主键，通过主键从User表中就能得到登录用户，过期时间和设备信息都是安全信息，确保token没过期，且时同一设备来的
3）再用 第一段 + 第二段 + 服务器安全码 不可逆md5加密，与第三段 签名字符串 进行碰撞校验，通过后才能代表第二段校验得到的user对象就是合法的登录用户
drf项目的jwt认证开发流程（重点）
1）用账号密码访问登录接口，登录接口逻辑中调用 签发token 算法，得到token，返回给客户端，客户端自己存到cookies中
2）校验token的算法应该写在认证类中(在认证类中调用)，全局配置给认证组件，所有视图类请求，都会进行认证校验，所以请求带了token，就会反解出user对象，在视图类中用request.user就能访问登录的用户
注：登录接口需要做 认证 + 权限 两个局部禁用
总结：
jwt的签发和认证---》保证安全
# 签发---》登陆过程---》如果没有第三方模块帮助我们做，我们就自己做
"""
1）用基本信息公司信息存储json字典，采用base64算法得到 头字符串
2）用关键信息存储json字典，采用base64算法得到 荷载字符串，过期时间，用户id，用户名
3）用头、体加密字符串通过加密算法+秘钥加密得到 签名字符串
拼接成token返回给前台
"""
# 认证---》访问需要登陆的接口
"""
1）将token按 . 拆分为三段字符串，第一段 头加密字符串 一般不需要做任何处理
2）第二段 体加密字符串，要反解出用户主键，通过主键从User表中就能得到登录用户，过期时间是安全信息，确保token没过期
3）再用 第一段 + 第二段 + 加密方式和秘钥得到一个加密串，与第三段 签名字符串 进行比较，通过后才能代表第二段校验得到的user对象就是合法的登录用户
"""
# 大部分的web框架都会有第三方模块支持----》如果没有需要自己写
django中有一个django-rest-framework-jwt，咱们讲的：
# https://github.com/jpadilla/django-rest-framework-jwt
django中有一个，django-rest-framework-simplejwt，咱们不讲，公司可能会用：
# https://github.com/jazzband/djangorestframework-simplejwt
# 区别
# https://blog.csdn.net/lady_killer9/article/details/103075076
drf-jwt安装和简单使用
安装：
pip3 install djangorestframework-jwt
使用：
签发：
# 1 创建超级用户.
python3 manage.py createsuperuser
此处我创建username:junjie , password : junjie123
# 解释下为什么要创建超级用户：因为djangorestframework-jwt认证是基于django的auth里的user表作关联的，所以验证的数据也必须源自于这张表
# 2 配置路由urls.py
from django.urls import path
from rest_framework_jwt.views import obtain_jwt_token
urlpatterns = [
path('login/', obtain_jwt_token),
]
# 3 postman测试
向后端接口发送post请求，携带用户名密码，即可看到生成的token
认证：
导入模块：
from rest_framework_jwt.authentication import JSONWebTokenAuthentication
from rest_framework.permissions import IsAuthenticated
from rest_framework.generics import CreateAPIView, RetrieveAPIView, ListAPIView, DestroyAPIView, UpdateAPIView
from rest_framework_jwt.authentication import JSONWebTokenAuthentication
from rest_framework.permissions import IsAuthenticated
class BookAPIView(ViewSetMixin, CreateAPIView, RetrieveAPIView, ListAPIView, DestroyAPIView, UpdateAPIView):
# class BookAPIView(ModelViewSet):
"""
list:
这个是查询所有接口。
"""
queryset = Books.objects.all()
serializer_class = BookSerializers
# 必须用这个认证类
authentication_classes = [JSONWebTokenAuthentication, ]
# 还要配合这个权限
permission_classes = [IsAuthenticated, ]
在访问接口时，需要在请求头部加key：为Authorization，value：jwt+空格+token码
JWT使用auth表签发token，自定制返回格式
setting.py , JWTP模块的配置文件，统一放在JWT_AUTH
JWT_AUTH ={
# 这里把下面自定制的函数注册进来
'JWT_RESPONSE_PAYLOAD_HANDLER': 'app01.utils.jwt_response_payload_handler',
}
url.py
from django.urls import path, include
from rest_framework_jwt.views import obtain_jwt_token
urlpatterns = [
path('login/',obtain_jwt_token)
]
自定义utils.py
def jwt_response_payload_handler(token, user=None, request=None):
"""
eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.
eyJ1c2VyX2lkIjoxLCJ1c2VybmFtZSI6ImFkbWluIiwiZXhwIjoxNjQ5NTcyOTM5LCJlbWFpbCI6IiJ9.
uE1TNu6jP9EhsYahWs-WonKVLD1HOB63ntusGzeN4MI
"""
print(token)
# admin
print(user)
# <rest_framework.request.Request: POST '/login/'>
print(request)
return {
'code':200,
'msg':'登录成功',
'username':user.username,
'token':token
}
为什么utils.py需要这样写？
djangorestframework-jwt模块源码分析
签发token
urls.py
from rest_framework_jwt.views import obtain_jwt_token
from rest_framework_jwt.utils import jwt_response_payload_handler
urlpatterns = [
path('login/',obtain_jwt_token)
]
obtain_jwt_token--> ObtainJSONWebToken.as_view():视图类.as_view() --> 既然是视图类.as_view()登录post请求，携带用户名密码 --> 视图类中一定会有post方法。
def post(self, request, *args, **kwargs):
serializer = self.get_serializer(data=request.data)
if serializer.is_valid():
user = serializer.object.get('user') or request.user
token = serializer.object.get('token')
response_data = jwt_response_payload_handler(token, user, request)
response = Response(response_data)
if api_settings.JWT_AUTH_COOKIE:
expiration = (datetime.utcnow() +
api_settings.JWT_EXPIRATION_DELTA)
response.set_cookie(api_settings.JWT_AUTH_COOKIE,
token,
expires=expiration,
httponly=True)
return response
return Response(serializer.errors, status=status.HTTP_400_BAD_REQUEST)
认证源码
自定义user表，签发token
签发token
重点在于
1.通过用户输入的用户名和密码去数据库中查出该用户
2.获取到的用户信息生成荷载(payload)，jwt模块提供了
3.通过荷载来生成toekn，jwt模块提供了
4.把含有token串的字典返回给前端
views.py
from rest_framework.viewsets import ViewSet, ViewSetMixin
from rest_framework.decorators import action
from . import models
from rest_framework.response import Response
from rest_framework_jwt.settings import api_settings
jwt_payload_handler = api_settings.JWT_PAYLOAD_HANDLER
jwt_encode_handler = api_settings.JWT_ENCODE_HANDLER
# 自动生成路由一定要继承ViewSetMixin
class UserView(ViewSet):
@action(methods=['POST'],detail=False)
def login(self,request):
res_dic = {'code':100,'msg':'成功'}
username = request.data.get('username')
password = request.data.get('password')
user = models.UserInfo.objects.filter(username=username,password=password).first()
# 登录成功
if user:
# 如何签发token？到jwt源码中复制
# 得到荷载 --> 字典
payload = jwt_payload_handler(user)
print(payload)
# 通过荷载得到token串
token = jwt_encode_handler(payload)
print(token)
res_dic['token'] = token
res_dic['username'] = username
return Response(res_dic)
else:
res_dic['code'] = 101
res_dic['msg'] = '用户名或者密码错误'
return Response(res_dic)
url.py
from django.urls import path, include
from rest_framework_jwt.views import obtain_jwt_token
from app01 import views
from rest_framework.routers import SimpleRouter, DefaultRouter
router = SimpleRouter()
router.register('user', views.UserView,'user')
urlpatterns = [
path('', include(router.urls)),
# # 使用jwt配置路由
path('login/',obtain_jwt_token)
]
将逻辑代码写在serializer中的书写方式，使用居多。
views.py
from rest_framework.viewsets import ViewSet, ViewSetMixin
from rest_framework.decorators import action
from app01.serizlizer import UserInfoSerializer
from rest_framework.response import Response
from rest_framework_jwt.settings import api_settings
jwt_payload_handler = api_settings.JWT_PAYLOAD_HANDLER
jwt_encode_handler = api_settings.JWT_ENCODE_HANDLER
# 自动生成路由一定要继承ViewSetMixin
class UserView(ViewSet):
@action(methods=['POST'], detail=False)
def login(self, request):
res_dic = {'code': 100, 'msg': '成功'}
user = UserInfoSerializer(data=request.data)
print(1)
# 到这句话会走：字段的校验规则，局部钩子，全局钩子
if user.is_valid():
print(2)
username = user.context['username']
token = user.context['token']
res_dic['username'] = username
res_dic['token'] = token
else:
res_dic['code'] = 101
res_dic['msg'] = user.errors
return Response(res_dic)
serializer.py
from rest_framework.serializers import ModelSerializer
from rest_framework.exceptions import ValidationError
from .models import UserInfo
from rest_framework_jwt.settings import api_settings
jwt_payload_handler = api_settings.JWT_PAYLOAD_HANDLER
jwt_encode_handler = api_settings.JWT_ENCODE_HANDLER
class UserInfoSerializer(ModelSerializer):
class Meta:
model = UserInfo
# 使用表模型自身的校验
fields = ['username', 'password']
# 全局钩子
def validate(self, attrs):
print(3)
"""
OrderedDict([('username', 'junjie'), ('password', 'junjie123')])
"""
print(attrs)
username = attrs.get('username')
password = attrs.get('password')
user = UserInfo.objects.filter(username=username, password=password).first()
# UserInfo object (1)
print(user)
if not user:
raise ValidationError('用户名或者密码错误')
# 获取荷载，用jwt模块提供的，缺什么导入什么
payload = jwt_payload_handler(user)
# 获取token 直接用jwt模块提供的，缺什么导入什么
token = jwt_encode_handler(payload)
# context字典是与视图函数沟通的桥梁,这里放，那里取，那里放，这里取
self.context['token'] = token
self.context['username'] = username
print(self.context)
return attrs
urls.py 不变
补充: context字典是视图类与序列化类沟通的桥梁
在views.py中
class UserAPIView(ViewSet):
@action(methods=['POST', ], detail=False)
def login(self, request):
# 可以把context={'request':request}传入,那么在序列化类中就可以获取request对象
ser = UserInfoSerializer(data=request.data, context={'request':request})
if ser.is_valid():
...
在序列化类.py中
# 如果视图函数中传了reqeust,也可以取出
def validate(self, attrs):
request = self.context['request']
print(request.method)
...
自定义认证类
因为认证类要重写authenticate方法，所以重点就是在authenticate方法中写下面逻辑:
1.取出客户端传入的token(后端自己规定)，看是携带在请求头中，还是在请求地址中
2.验证token中的签名(jwt模块提供了)
3.通过payload得到当前登陆的用户对象(jwt模块提供了)
4.返回user对象和token(或者是其他参数)
创建auth.py
from rest_framework.authentication import BaseAuthentication
from rest_framework_jwt.settings import api_settings
from rest_framework.exceptions import AuthenticationFailed
import jwt
# from django.utils.translation import ugettext as _
from .models import UserInfo
jwt_decode_handler = api_settings.JWT_DECODE_HANDLER
class JWTAuthentication(BaseAuthentication):
def authenticate(self, request):
# 第一步:取出传入的token--》从哪去？--》咱们定的：请求地址？请求头？
# token=request.query_params.get('token')# 请求地址？
# http请求头中的数据，在META中,统一变成 HTTP_请求头的key大写
## 获取前端传的token串
jwt_value=request.META.get('HTTP_TOKEN')
if jwt_value:
# 验证token：是否过期，是否被篡改--》去源码扣
try:
payload = jwt_decode_handler(jwt_value)
except jwt.ExpiredSignature:
msg = '签名过期'
raise AuthenticationFailed(msg)
except jwt.DecodeError:
msg = '签名被篡改'
raise AuthenticationFailed(msg)
except jwt.InvalidTokenError:
raise AuthenticationFailed('未知错误')
# 通过payload获得当前登录用户
user = UserInfo.objects.filter(pk=payload['user_id']).first()
return (user, jwt_value)
else:
raise AuthenticationFailed('您没有携带token')
