CSRF攻击预防的Token生成以及验证原理

Posted 2023-03-13

参考技术A token由msg、separator、signature三部分组成

msg由客户端标识信息(uid、did)、随机字符主体、过期时间戳两部分组成。

用符号分隔msg部分和加密后的signature签名部分，比如“$”、"."等

signature签名，是对上面提到的msg，按照msg中提到的msg的信息部分，按照特定的密匙进行加密。

token = base64(msg)格式化..base64(sha256("密匙", msg))

当用户从客户端，得到token，再次提交给服务器的时候，服务器先判断token的有效性，如果有效则处理请求。

服务器对客户端发来的token进行解构为msg、separator、signature三部分。

服务器先验证token是否还具有时效性，如果不具有时效性则拒绝访问。

服务器对客户端发送的信息进行签名，如果得到的签名与客户端发来的签名相同，则token有效

JWT由以下三部分组成：

即：

Header 部分是一个 JSON 对象，描述 JWT 的元数据，通常是下面的样子。

alg属性表示签名的算法（algorithm），默认是 HMAC SHA256（写成 HS256）
typ属性表示这个令牌（token）的类型（type），JWT 令牌统一写为JWT。

Payload 部分也是一个 JSON 对象，用来存放实际需要传递的数据。JWT 规定了7个官方字段，供选用。

除了官方字段，你还可以在这个部分定义私有字段，下面就是一个例子:

注意，JWT 默认是不加密的，任何人都可以读到，所以不要把秘密信息放在这个部分。
这个 JSON 对象也要使用 Base64URL 算法转成字符串。

Signature 部分是对前两部分的签名，防止数据篡改。

首先，需要指定一个密钥（secret）。这个密钥只有服务器才知道，不能泄露给用户。然后，使用 Header 里面指定的签名算法（默认是 HMAC SHA256），按照下面的公式产生签名:

算出签名以后，把 Header、Payload、Signature 三个部分拼成一个字符串，每个部分之间用"点"（.）分隔，就可以返回给用户。

前面提到，Header 和 Payload 串型化的算法是 Base64URL。这个算法跟 Base64 算法基本类似，但有一些小的不同。

JWT 作为一个令牌（token），有些场合可能会放到 URL（比如 api.example.com/?token=xxx）。Base64 有三个字符+、/和=，在 URL 里面有特殊含义，所以要被替换掉：=被省略、+替换成-，/替换成_ 。这就是 Base64URL 算法。

客户端收到服务器返回的 JWT，可以储存在 Cookie 里面，也可以储存在 localStorage。

此后，客户端每次与服务器通信，都要带上这个 JWT。你可以把它放在 Cookie 里面自动发送，但是这样不能跨域，所以更好的做法是放在 HTTP 请求的头信息Authorization字段里面。

Authorization: Bearer <token>

另一种做法是，跨域的时候，JWT 就放在 POST 请求的数据体里面。