鉴权必须了解的5个知识点：cookie，session，token，jwt，单点登录

Posted 2021-10-27 $爱的陪伴

从状态说起

[HTTP 无状态]

我们知道，HTTP是无状态的，也就是说，HTTP请求方和响应方间无法维护状态，都是一次性的，它不知道前后的请求都发生了什么

但有的场景下，我们需要维护状态，最常见的，一个用户登录微博，发布，关注，评论，都是应该在登录后的用户状态下的

[标记]

在学校或公司，入学入职那一天起，会录入你的身份、账户信息，然后给你发个卡，今后在园区内，你的门禁、打卡、消费都只需要刷这张卡

[前端存储]

这就涉及一发，一存，一带，发好办，登录接口直接返回给前端，存储就需要前端想办法了，前提是，你要把卡带在身上

前端的存储方式有很多

• 挂载到全局变量上，但这是个[体验卡]，一次刷新页面就没了
• 可以存到cookie，localStorage里，这属于[会员卡]，无论怎么刷新，只要浏览器没清掉或者过期，就一直拿着这个状态

基石：cookie

可是前端好麻烦啊，又要自己存，又要想办法带出去，有没有不用操心的？

有，cookie

cookie也是前端存储的一种，但相比于localStorage等其他方式，借助HTTP头，浏览器能力，cookie可以做到前端无感知

一般过程是这样的：

• 在提供标记的接口，通过 HTTP 返回头的 Set-Cookie 字段，直接「种」到浏览器上
• 浏览器发起请求时，会自动把 cookie 通过 HTTP 请求头的 Cookie 字段，带给接口

[配置：Domain / Path]

你不能拿清华的校园卡进北大

cookie 是要限制：通过Domain(域) / Path(路径)两级（空间范围）

Domain属性指定浏览器发出 HTTP 请求时，哪些域名要附带这个 Cookie。如果没有指定该属性，浏览器会默认将其设为当前 URL 的一级域名，比如 www.example.com 会设为 example.com，而且以后如果访问example.com的任何子域名，HTTP 请求也会带上这个 Cookie。如果服务器在Set-Cookie字段指定的域名，不属于当前域名，浏览器会拒绝这个 Cookie。

Path属性指定浏览器发出 HTTP 请求时，哪些路径要附带这个 Cookie。只要浏览器发现，Path属性是 HTTP 请求路径的开头一部分，就会在头信息里面带上这个 Cookie。比如，PATH属性是/，那么请求/docs路径也会包含该 Cookie。当然，前提是域名必须一致

[配置：Expires / Max-Age]

你毕业了卡就不好使了

cookie 还可以限制 通过Expires，Max-Age中的一种 （时间范围）

Expires属性指定一个具体的到期时间，到了指定时间以后，浏览器就不再保留这个 Cookie。它的值是 UTC 格式。如果不设置该属性，或者设为null，Cookie 只在当前会话（session）有效，浏览器窗口一旦关闭，当前 Session 结束，该 Cookie 就会被删除。另外，浏览器根据本地时间，决定 Cookie 是否过期，由于本地时间是不精确的，所以没有办法保证 Cookie 一定会在服务器指定的时间过期。

Max-Age属性指定从现在开始 Cookie 存在的秒数，比如60 * 60 * 24 * 365（即一年）。过了这个时间以后，浏览器就不再保留这个 Cookie。
如果同时指定了Expires和Max-Age，那么Max-Age的值将优先生效。
如果Set-Cookie字段没有指定Expires或Max-Age属性，那么这个 Cookie 就是 Session Cookie，即它只在本次对话存在，一旦用户关闭浏览器，浏览器就不会再保留这个 Cookie

[配置：Secure / HttpOnly]

有的学校规定，不带卡套不让刷（什么奇葩学校，假设）；有的学校不让自己给卡贴贴纸。

Secure属性指定浏览器只有在加密协议 HTTPS 下，才能将这个 Cookie 发送到服务器。另一方面，如果当前协议是 HTTP，浏览器会自动忽略服务器发来的Secure属性。该属性只是一个开关，不需要指定值。如果通信是 HTTPS 协议，该开关自动打开

HttpOnly属性指定该 Cookie 无法通过 javascript 脚本拿到，主要是Document.cookie属性、XMLHttpRequest对象和 Request API 都拿不到该属性。这样就防止了该 Cookie 被脚本读到，只有浏览器发出 HTTP 请求时，才会带上该 Cookie

[HTTP 头对cookie的读写]

HTTP 返回的一个 Set-Cookie 头用于向浏览器写入「一条（且只能是一条）」cookie，格式为 cookie 键值 + 配置键值

Set-Cookie: username=jimu; domain=jimu.com; path=/blog; Expires=Wed, 21 Oct 2015 07:28:00 GMT; Secure; HttpOnly

那我想一次多 set 几个 cookie 怎么办？多给几个 Set-Cookie 头（一次 HTTP 请求中允许重复）

[前端对cookie的读写]

前端可以自己创建 cookie，如果服务端创建的 cookie 没加HttpOnly，那恭喜你也可以修改他给的 cookie。

调用document.cookie可以创建、修改 cookie，和 HTTP 一样，一次document.cookie能且只能操作一个 cookie

document.cookie = 'username=jimu; domain=jimu.com; path=/blog; Expires=Wed, 21 Oct 2015 07:28:00 GMT; Secure; HttpOnly';

调用document.cookie也可以读到 cookie，也和 HTTP 一样，能读到所有的非HttpOnly cookie

console.log(document.cookie);// username=jimu; height=180; weight=80 

那有了存储工具，接下来怎么做呢？

应用方案：服务端session

现在回想下，你刷卡的时候发生了什么？

其实你的卡上只存了一个 id（可能是你的学号），刷的时候物业系统去查你的信息、账户，再决定「这个门你能不能进」「这个鸡腿去哪个账户扣钱」

这种操作，在前后端鉴权系统中，叫 session

典型的 session 登陆/验证流程：

1. 浏览器登录发送账号密码，服务端查用户库，校验用户
2. 服务端把用户登录状态存为Session，生成一个sessionId
3. 通过登录接口返回，把sessionId set到cookie上
4. 此后浏览器再请求业务接口，sessionId 随cookie带上
5. 服务端查sessionId校验session
6. 成功后正常做业务处理，返回结果

[Session 的存储方式]

服务端只是给 cookie 一个 sessionId，而 session 的具体内容（可能包含用户信息、session 状态等），要自己存一下。存储的方式有几种：

Redis（推荐）：内存型数据库，redis中文官方网站。以 key-value 的形式存，正合 sessionId-sessionData 的场景；且访问快。
内存：直接放到变量里。一旦服务重启就没了
数据库：普通数据库。性能不高

[Session 的过期和销毁]

很简单，只要把存储的 session 数据销毁就可以

应用方案：token

我又想到学校，在没有校园卡技术以前，我们都靠「学生证」。门卫小哥直接对照我和学生证上的脸，确认学生证有效期、年级等信息，就可以放行了

回过头来想想，一个登录场景，也不必往 session 存太多东西，那为什么不直接打包到 cookie 中呢？这样服务端不用存了，每次只要核验 cookie 带的「证件」有效性就可以了，也可以携带一些轻量的信息

这种方式通常被叫做 token

token的流程是这样的：

1. 用户登录，服务端校验账号密码，获取用户信息
2. 把用户信息，token配置编码成token，通过cookie set到浏览器
3. 此后用户请求业务接口，通过cookie携带token
4. 接口校验token有效性，进行正常业务接口处理

session 和 token

狭义上，我们通常认为 session 是「种在 cookie 上、数据存在服务端」的认证方案，token 是「客户端存哪都行、数据存在 token 里」的认证方案。对 session 和 token 的对比本质上是「客户端存 cookie / 存别地儿」、「服务端存数据 / 不存数据」的对比。

单点登录

前面我们已经知道了，在同域下的客户端/服务端认证系统中，通过客户端携带凭证，维持一段时间内的登录状态。

但当我们业务线越来越多，就会有更多业务系统分散到不同域名下，就需要「一次登录，全线通用」的能力，叫做「单点登录」

虚假”的单点登录（主域名相同）

简单的，如果业务系统都在同一主域名下，比如wenku.baidu.com tieba.baidu.com，就好办了。可以直接把 cookie domain 设置为主域名 baidu.com，百度也就是这么干的

“真实”的单点登录（主域名不同）

比如滴滴这么潮的公司，同时拥有didichuxing.com xiaojukeji.com didiglobal.com等域名，种 cookie 是完全绕不开的。

这要能实现「一次登录，全线通用」，才是真正的单点登录。

这种场景下，我们需要独立的认证服务，通常被称为 SSO

1. 用户进入A系统，没有登录凭证（ticket），A系统给他跳到SSO
2. SSO没登录过，也就没有sso系统下没有凭证（注意这个和前面 A ticket是两回事），输入账号密码登录
3. SSO账号密码验证成功，通过接口返回做两件事，一是种下sso系统下凭证（记录用户登录状态）；二是下发一个ticket
4. 客户端拿到ticket，保存起来，带着请求系统A接口
5. 系统A检验ticket，成功后正常处理业务请求
6. 此时用户第一次进入系统B，没有登录凭证（ticket），B系统给他跳到SSO
7. SSO登录过，系统下有凭证，不用再次登录，只需要下发ticket
8. 客户端拿到ticket，保存起来，带着请求系统B接口

总结

• HTTP是无状态的，为了维持前后请求，需要前端存储标记
• cookie 是一种完善的标记方式，通过 HTTP 头或 js 操作，有对应的安全策略，是大多数状态管理方案的基石
• session 是一种状态管理方案，前端通过 cookie 存储 id，后端存储数据，但后端要处理分布式问题
• token 是另一种状态管理方案，相比于 session 不需要后端存储，数据全部存在前端
• token 的编码技术，通常基于 base64，或增加加密算法防篡改，jwt 是一种成熟的编码方案
• session 和 token 的对比就是「用不用cookie」和「后端存不存」的对比
• 单点登录要求不同域下的系统「一次登录，全线通用」，通常由独立的 SSO 系统记录登录状态、下发 ticket，各业务系统配合存储和认证 ticket