SpringCloud之JWT鉴权

Posted 2021-12-24 一只楠喃

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了SpringCloud之JWT鉴权相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

JWT鉴权

JWT是什么？
为什么要学习JWT
- 数据格式
JWT详解
- (1) base64编码原理
- (2) jwt测试-JwtUtil的使用
JWT交互流程
结合Zuul的鉴权流程

学习方式我们还是按三布来的方式，我觉得这样学比较明白（如果有其他想法留言给我~~）

JWT是什么？

JWT，全称是Json Web Token，是JSON风格轻量级的授权和身份认证规范，可实现无状态、分布式的Web应用授权；它是分布式服务权限控制的标准解决方案！

它跟RBAC的区别：两者不冲突，在项目中后台权限服务的数据库设计使用RBAC，而前端项目访问后台微服务的权限校验使用jwt

为什么要学习JWT

这里用我们写的项目来解释

官网：https://jwt.io

GitHub上jwt的java客户端：https://github.com/jwtk/jjwt

数据格式

普通的token：32位UUID

JWT的token：至少64位

JWT的token包含三部分数据：

Header：头部，通常头部有两部分信息：
- 声明类型type，这里是JWT（type=jwt）
- 加密算法，自定义(rs256/base64/hs256)
  
  我们会对头部进行base64加密（可解密），得到第一部分数据
Payload：载荷，就是有效数据，一般包含下面信息：
- 用户身份信息-userid,username（注意，这里因为采用base64加密，可解密，因此不要存放敏感信息）
- 注册声明：如token的签发时间，过期时间，签发人等
  
  这部分也会采用base64加密，得到第二部分数据
Signature：base64加密，签名，是整个数据的认证信息。一般根据前两步的数据，再加上服务的的密钥（secret，盐）（不要泄漏，最好周期性更换），通过加密算法生成。用于验证整个数据完整和可靠性

结论：

1 jwt的一个有规则的token

2 它有三部分组成：Header.payload.signature,每部分都是通过base64加密而成的

3 jwt每个部分都是可以解密的

JWT详解

(1) base64编码原理

Base64编码之所以称为Base64，是因为其使用64个字符来对任意数据进行编码，同理有Base32、Base16编码。标准Base64编码使用的64个字符如下：

这64个字符是各种字符编码（比如ASCII码）所使用字符的子集，并可打印。唯一有点特殊的是最后两个字符。

Base64本质上是一种将二进制数据转成文本数据的方案。对于非二进制数据，是先将其转换成二进制形式，然后每连续6比特（2的6次方=64）计算其十进制值，根据该值在上面的索引表中找到对应的字符，最终得到一个文本字符串。假设我们对Hello！进行Base64编码，按照ASCII表，其转换过程如下图所示：

可知Hello！的Base64编码结果为SGVsbG8h，原始字符串长度为6个字符串，编码后长度为8个字符，每3个原始字符经编码成4个字符。

但要注意，Base64编码是每3个原始字符编码成4个字符，如果原始字符串长度不能被3整除，怎么办？使用0来补充原始字符串。

以Hello！！为例，其转换过程为：

Hello!! Base64编码的结果为 SGVsbG8hIQAA 。最后2个零值只是为了Base64编码而补充的，在原始字符中并没有对应的字符，那么Base64编码结果中的最后两个字符 AA 实际不带有效信息，所以需要特殊处理，以免解码错误。

标准Base64编码通常用 = 字符来替换最后的 A，即编码结果为 SGVsbG8hIQ==。因为 = 字符并不在Base64编码索引表中，其意义在于结束符号，在Base64解码时遇到 = 时即可知道一个Base64编码字符串结束。

如果Base64编码字符串不会相互拼接再传输，那么最后的 = 也可以省略，解码时如果发现Base64编码字符串长度不能被4整除，则先补充 = 字符，再解码即可。

解码是对编码的逆向操作，但注意一点：对于最后的两个 = 字符，转换成两个A 字符，再转成对应的两个6比特二进制0值，接着转成原始字符之前，需要将最后的两个6比特二进制0值丢弃，因为它们实际上不携带有效信息。

总结：：：
1、base64的编码/加密原理

答：原理：将键盘输入的字符用base64编码表示

过程：将键盘输入字符的ascii码值，转成的对应8位二进制，将该二进制6个一组拆分，并计算拆分之后的十进制值，找出十进制值在base64编码表中对应的字母，即完成base64加密

(2) jwt测试-JwtUtil的使用

导入jar包

 <properties>
           <jjwt.version>0.7.0</jjwt.version>
           <joda-time.version>2.9.6</joda-time.version>
       </properties>
       
       <dependencies>
           <dependency>
               <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
               <artifactId>jjwt</artifactId>
               <version>$jjwt.version</version>
           </dependency>
           <!-- https://mvnrepository.com/artifact/joda-time/joda-time -->
           <dependency>
               <groupId>joda-time</groupId>
               <artifactId>joda-time</artifactId>
               <version>$joda-time.version</version>
           </dependency>
       </dependencies>

导入JwtUtil

public class JWTUtil
/**
* 获取token中的参数
*
* @param token
* @return
/
public static Claims parseToken(String token,String key)
if ("".equals(token))
return null;

try
return Jwts.parser()
.setSigningKey(DatatypeConverter.parseBase64Binary(key))
.parseClaimsJws(token).getBody();
catch (Exception ex)
return null;

/*
* 生成token
*
* @param userId
* @return
*/
public static String createToken(Integer userId,String username,String key, int expireMinutes)
SignatureAlgorithm signatureAlgorithm = SignatureAlgorithm.HS256;
//生成签名密钥
byte[] apiKeySecretBytes = DatatypeConverter.parseBase64Binary(key);
Key signingKey = new SecretKeySpec(apiKeySecretBytes, signatureAlgorithm.getJcaName());
//添加构成JWT的参数
JwtBuilder builder = Jwts.builder()
// .setHeaderParam(“type”, “JWT”)
// .setSubject(userId.toString())
.claim(“userId”, userId) // 设置载荷信息
.claim(“username”,username)
.claim(“age”,23)
.setExpiration(DateTime.now().plusMinutes(expireMinutes).toDate())// 设置超时时间
.signWith(signatureAlgorithm, signingKey);
//生成JWT
return builder.compact();

public static void main(String[] args)
String token = JWTUtil.createToken(1, “zhangsan”,“admin”, 30);
System.out.println(token);
Claims claims = JWTUtil.parseToken(token, “admin”);
System.out.println();