JSON Web Token(JWT)是一个开放标准(RFC 7519),它定义了一种紧凑且自包含的方式,用于在各方之间以JSON方式安全地传输信息。由于此信息是经过数字签名的,因此可以被验证和信任。可以使用秘密(使用HMAC算法)或使用RSA或ECDSA的公钥/私钥对对JWT进行签名。
直白的讲jwt就是一种用户认证(区别于session、cookie)的解决方案。
先了解一下session,cookie。
session
熟悉session运行机制的同学都知道,用户的session数据以file或缓存(redis、memcached)等方式存储在服务器端,客户端浏览器cookie中只保存sessionid。服务器端session属于集中存储,数量不大的情况下,没什么问题,当用户数据逐渐增多到一程度,就会给服务端管理和维护带来大的负担。
session有两个弊端:
1、无法实现跨域。
2、由于session数据属于集中管理里,量大的时候服务器性能是个问题。
优点:
1、session存在服务端,数据相对比较安全。
2、session集中管理也有好处,就是用户登录、注销服务端可控。
cookie
cookie也是一种解决网站用户认证的实现方式,用户登录时,服务器会发送包含登录凭据的Cookie到用户浏览器客户端,浏览器会将Cookie的key/value保存用户本地(内存或硬盘),用户再访问网站,浏览器会发送cookie信息到服务器端,服务器端接收cookie并解析来维护用户的登录状态。
cookie避免session集中管理的问题,但也存在弊端:
1、跨域问题。
2、数据存储在浏览器端,数据容易被窃取及被csrf攻击,安全性差。
优点:
1、相对于session简单,不用服务端维护用户认证信息。
2、数据持久性。
再谈JWT
jwt
jwt通过json传输,php、java、golang等很多语言支持,通用性比较好,不存在跨域问题。传输数据通过数据签名相对比较安全。客户端与服务端通过jwt交互,服务端通过解密token信息,来实现用户认证。不需要服务端集中维护token信息,便于扩展。当然jwt也有其缺点。
缺点:
1、用户无法主动登出,只要token在有效期内就有效。这里可以考虑redis设置同token有效期一直的黑名单解决此问题。
2、token过了有效期,无法续签问题。可以考虑通过判断旧的token什么时候到期,过期的时候刷新token续签接口产生新token代替旧token。
jwt设置有效期
可以设置有效期,加入有效期是为了增加安全性,即token被黑客截获,也只能攻击较短时间。设置有效期就会面临token续签问题,解决方案如下
通常服务端设置两个token
- Access Token:添加到 HTTP 请求的 header 中,进行用户认证,请求接口资源。
- refresh token:用于当 Access Token过期后,客户端传递refresh token刷新 Access Token续期接口,获取新的Access Token和refresh token。其有效期比 Access Token有效期长。
jwt构成:
- Header:TOKEN 的类型,就是JWT,签名的算法,如 HMAC SHA256、HS384
- Payload:载荷又称为Claim,携带的信息,比如用户名、过期时间等,一般叫做 Claim,前端直接拆分出这里,直接base64解密即可。
- Signature:签名,是由header、payload 和你自己维护的一个 secret 经过加密得来的
Base64URL
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。
Claims
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Audience string
json:"aud,omitempty"
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ExpiresAt int64
json:"exp,omitempty"
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Id string
json:"jti,omitempty"
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IssuedAt int64
json:"iat,omitempty"
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Issuer string
json:"iss,omitempty"
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NotBefore int64
json:"nbf,omitempty"
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Subject string
json:"sub,omitempty"
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aud: 接收jwt的一方
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exp: jwt的过期时间,这个过期时间必须要大于签发时间
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jti: jwt的唯一身份标识,主要用来作为一次性token,从而回避重放攻击。
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iat: jwt的签发时间
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iss: jwt签发者
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nbf: 定义在什么时间之前,该jwt都是不可用的.就是这条token信息生效时间.这个值可以不设置,但是设定后,一定要大于当前Unix UTC,否则token将会延迟生效.
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sub: jwt所面向的用户
服务端生成的jwt返回客户端可以存到cookie也可以存到localStorage中(相比cookie容量大),存在cookie中需加上 HttpOnly 的标记,可以防止 XSS) 攻击。
尽量用https带证书网址访问。
session和jwt没有绝对好与不好,各有其擅长的应用环境,请根据实际情况选择。
参考:
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https://segmentfault.com/a/1190000022792874
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http://www.ruanyifeng.com/blog/2018/07/json_web_token-tutorial.html
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Go示例学
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https://www.kancloud.cn/itfanr/go-by-example/81667