SPA项目开发之JWT
发布日期:2022-02-27 17:51:22 浏览次数:43 分类:技术文章

本文共 8811 字,大约阅读时间需要 29 分钟。

1. JWT是什么

JSON Web Token (JWT),它是目前最流行的跨域身份验证解决方案

2. 为什么使用JWT

JWT的精髓在于:“去中心化”,数据是保存在客户端的。

3. JWT的工作原理

3.1. 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,示例如下:

{"UserName": "Chongchong","Role": "Admin","Expire": "2018-08-08 20:15:56"}

2.之后,当用户与服务器通信时,客户在请求中发回JSON对象

3.为了防止用户篡改数据,服务器将在生成对象时添加签名,并对发回的数据进行验证

4. JWT组成

一个JWT实际上就是一个字符串,它由三部分组成:头部(Header)、载荷(Payload)与签名(signature)

JWT结构原理图:

在这里插入图片描述

JWT实际结构:

eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.               eyJzdWIiOiJ7fSIsImlzcyI6InpraW5nIiwiZXhwIjoxNTYyODUwMjM3LCJpYXQiOjE1NjI4NDg0MzcsImp0aSI6ImM5OWEyMzRmMDc4NzQyZWE4YjlmYThlYmYzY2VhNjBlIiwidXNlcm5hbWUiOiJ6c3MifQ.                WUfqhFTeGzUZCpCfz5eeEpBXBZ8-lYg1htp-t7wD3I4

它是一个很长的字符串,中间用点(.)分隔成三个部分。注意,JWT 内部是没有换行的,这里只是为了便于展示,将它写成了几行。

写成一行,就是下面的样子:Header.Payload.Signature

4.1 Header

{"typ":"JWT","alg":"HS256"}

这个json中的typ属性,用来标识整个token字符串是一个JWT字符串;它的alg属性,用来说明这个JWT签发的时候所使用的签名和摘要算法

typ跟alg属性的全称其实是type跟algorithm,分别是类型跟算法的意思。之所以都用三个字母来表示,也是基于JWT最终字串大小的考虑,
同时也是跟JWT这个名称保持一致,这样就都是三个字符了…typ跟alg是JWT中标准中规定的属性名称

4.2 Payload(负荷)

{"sub":"123","name":"Tom","admin":true}

payload用来承载要传递的数据,它的json结构实际上是对JWT要传递的数据的一组声明,这些声明被JWT标准称为claims,

它的一个“属性值对”其实就是一个claim(要求),
每一个claim的都代表特定的含义和作用。

注1:英文“claim”就是要求的意思      注2:如上面结构中的sub代表这个token的所有人,存储的是所有人的ID;name表示这个所有人的名字;admin表示所有人是否管理员的角色。           当后面对JWT进行验证的时候,这些claim都能发挥特定的作用      注3:根据JWT的标准,这些claims可以分为以下三种类型:           A. Reserved claims(保留)              它的含义就像是编程语言的保留字一样,属于JWT标准里面规定的一些claim。JWT标准里面定义好的claim有:              iss(Issuser):代表这个JWT的签发主体;               sub(Subject):代表这个JWT的主体,即它的所有人;               aud(Audience):代表这个JWT的接收对象;               exp(Expiration time):是一个时间戳,代表这个JWT的过期时间;               nbf(Not Before):是一个时间戳,代表这个JWT生效的开始时间,意味着在这个时间之前验证JWT是会失败的;               iat(Issued at):是一个时间戳,代表这个JWT的签发时间;               jti(JWT ID):是JWT的唯一标识。                       B. Public claims,略(不重要)           C. Private claims(私有)              这个指的就是自定义的claim,比如前面那个示例中的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;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              按照JWT标准的说明:保留的claims都是可选的,在生成payload不强制用上面的那些claim,你可以完全按照自己的想法来定义payload的结构,不过这样搞根本没必要:              第一是,如果把JWT用于认证, 那么JWT标准内规定的几个claim就足够用了,甚至只需要其中一两个就可以了,假如想往JWT里多存一些用户业务信息,              比如角色和用户名等,这倒是用自定义的claim来添加;第二是,JWT标准里面针对它自己规定的claim都提供了有详细的验证规则描述,              每个实现库都会参照这个描述来提供JWT的验证实现,所以如果是自定义的claim名称,那么你用到的实现库就不会主动去验证这些claim

4.3 signature

签名是把header和payload对应的json结构进行base64url编码之后得到的两个串用英文句点号拼接起来,然后根据header里面alg指定的签名算法生成出来的。
算法不同,签名结果不同。以alg: HS256为例来说明前面的签名如何来得到。

按照前面alg可用值的说明,HS256其实包含的是两种算法:HMAC算法和SHA256算法,前者用于生成摘要,后者用于对摘要进行数字签名。这两个算法也可以用HMACSHA256来统称

5. JWT的验证过程

思路图:

在这里插入图片描述
它验证的方法其实很简单,只要把header做base64url解码,就能知道JWT用的什么算法做的签名,然后用这个算法,再次用同样的逻辑对header和payload做一次签名,
并比较这个签名是否与JWT本身包含的第三个部分的串是否完全相同,只要不同,就可以认为这个JWT是一个被篡改过的串,自然就属于验证失败了。
接收方生成签名的时候必须使用跟JWT发送方相同的密钥

注1:在验证一个JWT的时候,签名认证是每个实现库都会自动做的,但是payload的认证是由使用者来决定的。因为JWT里面可能会包含一个自定义claim,        所以它不会自动去验证这些claim,以jjwt-0.7.0.jar为例:        A 如果签名认证失败会抛出如下的异常:          io.jsonwebtoken.SignatureException: JWT signature does not match locally computed signature. JWT validity cannot be asserted and should not be trusted. 	  即签名错误,JWT的签名与本地计算机的签名不匹配         B JWT过期异常          io.jsonwebtoken.ExpiredJwtException: JWT expired at 2017-06-13T11:55:56Z. Current time: 2017-06-13T11:55:57Z, a difference of 1608 milliseconds.  Allowed   注2:认证失败,返回401 Unauthorized响应   注3:认证服务作为一个Middleware HOOK 对请求进行拦截,首先在cookie中查找Token信息,如果没有找到,则在HTTP Authorization Head中查找

6. JWT令牌刷新思路

6.1 登陆成功后,将生成的JWT令牌通过响应头返回给客户端

6.2 WEB APP项目每次请求后台数据时(将JWT令牌从请求头中带过来),

验证通过,刷新JWT,并保存在响应头返回给客户端,有效时间30分钟
JwtFilter
注1:修改CorsFilter添加允许的新的请求头“jwt”
注2:原来在默认的请求上, 浏览器只能访问以下默认的 响应头

Cache-Control   Content-Language   Content-Type   Expires   Last-Modified   Pragma

如果想让浏览器能访问到其他的 响应头的话 需要在服务器上设置

Access-Control-Expose-Headers Access-Control-Expose-Headers : 'jwt'

注3:axios从响应头获得jwt令牌并保存到vuex

这里有个问题如何获得项目中Vue的根实例,解决方案:修改main.js

window.vm = new Vue({...});

Vue使用 JWT做用户认证案例

java后端代码

登录方法:

UserAction.java

public class UserAction extends BaseAction implements ModelDriven
{ private UserBiz userBiz; private User user = new User(); public UserBiz getUserBiz() { return userBiz; } public void setUserBiz(UserBiz userBiz) { this.userBiz = userBiz; } public String login() { ObjectMapper om = new ObjectMapper(); JsonData jsonData = null; try { if(StringUtils.isBlank(user.getUname()) || StringUtils.isBlank(user.getPwd())) { jsonData = new JsonData(0, "用户或者密码为空", user); }else { User u = this.userBiz.login(user); Map
claims = new HashMap
(); claims.put("uname",user.getUname()); claims.put("pwd", user.getPwd()); String jwt = JwtUtils.createJwt(claims, JwtUtils.JWT_WEB_TTL); response.setHeader(JwtUtils.JWT_HEADER_KEY, jwt); jsonData = new JsonData(1, "登录成功", u); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); jsonData = new JsonData(0, "用户或者密码错误", user); }finally { try { ResponseUtil.write(response, om.writeValueAsString(jsonData)); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } return null; } public String getAsyncData() { ObjectMapper om = new ObjectMapper(); try { Thread.sleep(6000); ResponseUtil.write(response, om.writeValueAsString("http://www.javaxl.com")); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return null; } @Override public User getModel() { return user; }

}

过滤器设置:

// 允许客户端,发一个新的请求头jwt		resp.setHeader("Access-Control-Allow-Headers", "Origin,X-Requested-With, Content-Type, Accept, jwt");// 允许客户端,处理一个新的响应头jwt		resp.setHeader("Access-Control-Expose-Headers", "jwt");

JwtFilter过滤器

JWT验证过滤器,配置顺序 :CorsFilte–>JwtFilter–>struts2中央控制器

public class JwtFilter implements Filter {	// 排除的URL,一般为登陆的URL(请改成自己登陆的URL)	private static String EXCLUDE = "^/vue/userAction_login\\.action?.*$";	private static Pattern PATTERN = Pattern.compile(EXCLUDE);	private boolean OFF = false;// true关闭jwt令牌验证功能	@Override	public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {	}	@Override	public void destroy() {	}	@Override	public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)			throws IOException, ServletException {		HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;		HttpServletResponse resp = (HttpServletResponse) response;		String path = req.getServletPath();		if (OFF || isExcludeUrl(path)) {// 登陆直接放行			chain.doFilter(request, response);			return;		}		// 从客户端请求头中获得令牌并验证		String jwt = req.getHeader(JwtUtils.JWT_HEADER_KEY);		Claims claims = this.validateJwtToken(jwt);		if (null == claims) {			// resp.setCharacterEncoding("UTF-8");			resp.sendError(403, "JWT令牌已过期或已失效");			return;		} else {			String newJwt = JwtUtils.copyJwt(jwt, JwtUtils.JWT_WEB_TTL);			resp.setHeader(JwtUtils.JWT_HEADER_KEY, newJwt);			chain.doFilter(request, response);		}	}	/**	 * 验证jwt令牌,验证通过返回声明(包括公有和私有),返回null则表示验证失败	 */	private Claims validateJwtToken(String jwt) {		Claims claims = null;		try {			if (null != jwt) {				claims = JwtUtils.parseJwt(jwt);			}		} catch (Exception e) {			e.printStackTrace();		}		return claims;	}	/**	 * 是否为排除的URL	 * 	 * @param path	 * @return	 */	private boolean isExcludeUrl(String path) {		Matcher matcher = PATTERN.matcher(path);		return matcher.matches();	}	// public static void main(String[] args) {	// String path = "/sys/userAction_doLogin.action?username=zs&password=123";	// Matcher matcher = PATTERN.matcher(path);	// boolean b = matcher.matches();	// System.out.println(b);	// }}

前端代码

state.js

export default{	resturantName:'飞鸽餐馆',	jwt:''}

getters.js

export default{	getResturantName: (state) => {		return state.resturantName;	},	getJwt: (state) => {		return state.jwt;	}}

mutations.js

export default {	setResturantName: (state, payload) => {		state.resturantName = payload.resturantName;	},	setJwt: (state, payload) => {		state.jwt = payload.jwt;	}	}

在main.js中注册vue实例到全局中:

main.js
window.vm=new Vue({})

// The Vue build version to load with the `import` command// (runtime-only or standalone) has been set in webpack.base.conf with an alias.import Vue from 'vue'// process.env.MOCK && require('@/mock')import 'element-ui/lib/theme-chalk/index.css'import App from './App'import router from './router'import ElementUI from 'element-ui'import axios from '@/api/http' //vue项目对axios的全局配置      // import axios from 'axios'     import VueAxios from 'vue-axios'import store from './store'Vue.use(VueAxios,axios)Vue.use(ElementUI)Vue.config.productionTip = false/* eslint-disable no-new */window.vm=new Vue({  el: '#app',  data(){	  return{		  Bus:new Vue({		  			  })	  }  },  router,	store,  components: { App },  template: '
'})

设置拦截器:http.js.

请求拦截器

var jwt = window.vm.$store.getters.getJwt;	config.headers['jwt'] = jwt;	return config;

响应拦截器

var jwt = response.headers['jwt'];	if(jwt){		window.vm.$store.commit('setJwt',{jwt:jwt});	}

转载地址:https://blog.csdn.net/shaobina/article/details/100610187 如侵犯您的版权,请留言回复原文章的地址,我们会给您删除此文章,给您带来不便请您谅解!

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[***.219.124.196]2024年03月02日 02时53分04秒

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