Json Web Token身份认证

Posted 2020-07-07

用户身份认证一般有5种方式

• HTTP Basic authentication
  在发送请求时在HTTP头中加入authentication字段，将用Base64编码的用户名和密码作为值，每次发送请求的时候都要发送用户名和密码，实现比较简单。

• Cookies
  向后台发送用户名和密码，在用户名和密码通过验证后，保存返回的Cookie作为用户已经登录的凭证，每次请求时附带这个Cookie

• Signatures
  用户拿到服务器给的私钥，在发送请求前，将整个请求使用私钥来加密，发送的将是一串加密信息，此方式只适用于API

• One-Time Passwords
  一次一密，每次登录时使用不同的密码，一般由服务端通过邮件将密码发给用户，这种登录方式比较繁琐

• JSON Web Token
  用户发送按照约定，向服务端发送Header、Payload和Signature，并包含认证信息(密码)，验证通过后服务端返回一个token，之后用户使用该token作为登录凭证，适合于移动端和api

因为前后端分离的缘故，现在的后台多数只提供数据部分，一般使用JSON格式，所以JSON Web Token是比较流行的认证方式。

JWT的认证方式相比其他的认证方式有一下优点：

• 信息可用HMAC或RSA加密，信息安全性较高

• 生成的密文短，密文可以包含所有用户信息，认证过期时间或用户权限等自定义信息

• 适合用于手机应用和单页面应用的身份认证

• 使用灵活，一旦取得了JWT，可以通过POST方式或添加入HTTP头中发送

JWT结构

JWT包含3个部分

• Header (头部)

• Payload (负载)

• Signature (签名)

负载部分就是具体的认证信息，通过修改这部分的内容来控制认证信息如用户权限等。除了一些保留字段exp(过期时间)、aud、iss等外，使用方法跟普通Json一样。

Signature

签名，也就是密钥，用来保证密文的安全强度

以上3部分都经过Base64Url处理后用下载地址 .分隔再使用HMAC SHA256或RSA加密为一段字符串

JWT使用流程

jwt diagram

客户端POST用户名和密码到服务端，若对安全要求较高可以是加密后的用户名或密码，服务端把拿到的用户名和密码与数据库中的对比，若相同则按照上面的流程生成JWT，然后返回客户端。在此之后客户端的所有请求，可以在Authorization HTTP头或POST数据中附带得到的JWT。服务端验证JWT并解析出Payload下载地址 部分，以此来判断用户的权限。

 

JWT的使用方法很简单，就拿node.js的包node-jsonwebtoken来说加密和验证就两个函数jwt.sign，jwt.verify并且jwt.io中提供了很多语言的JWT包。