JWT

JWT

JSON Web Token(JWT)是一個非常輕巧的規範。這個規範允許我們使用JWT在用戶和服務器之間傳遞安全可靠的信息。

一個JWT實際上就是一個字符串,它由三部分組成,頭部、載荷與簽名。

頭部(Header)

頭部用於描述關於該JWT的最基本的信息,例如其類型以及簽名所用的算法等。這也可以被表示成一個JSON對象。

{"typ":"JWT","alg":"HS256"}

在頭部指明瞭簽名算法是HS256算法。 我們進行BASE64編碼http://base64.xpcha.com/,編碼後的字符串如下:

eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9

載荷(playload)

載荷就是存放有效信息的地方。這個名字像是特指飛機上承載的貨品,這些有效信息包含三個部分

(1)標準中註冊的聲明(建議但不強制使用)

iss: jwt簽發者
sub: jwt所面向的用戶
aud: 接收jwt的一方
exp: jwt的過期時間,這個過期時間必須要大於簽發時間
nbf: 定義在什麼時間之前,該jwt都是不可用的.
iat: jwt的簽發時間
jti: jwt的唯一身份標識,主要用來作爲一次性token。

(2)公共的聲明

公共的聲明可以添加任何的信息,一般添加用戶的相關信息或其他業務需要的必要信息.但不建議添加敏感信息,因爲該部分在客戶端可解密.

(3)私有的聲明

私有聲明是提供者和消費者所共同定義的聲明,一般不建議存放敏感信息,因爲base64是對稱解密的,意味着該部分信息可以歸類爲明文信息。

這個指的就是自定義的claim。比如前面那個結構舉例中的admin和name都屬於自定的claim。這些claim跟JWT標準規定的claim區別在於:JWT規定的claim,JWT的接收方在拿到JWT之後,都知道怎麼對這些標準的claim進行驗證(還不知道是否能夠驗證);而private claims不會驗證,除非明確告訴接收方要對這些claim進行驗證以及規則才行。

定義一個payload:

{"sub":"1234567890","name":"John Doe","admin":true}

然後將其進行base64加密,得到Jwt的第二部分。

eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9

簽證(signature)

jwt的第三部分是一個簽證信息,這個簽證信息由三部分組成:

header (base64後的)

payload (base64後的)

secret

這個部分需要base64加密後的header和base64加密後的payload使用.連接組成的字符串,然後通過header中聲明的加密方式進行加鹽secret組合加密,然後就構成了jwt的第三部分。

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

注意:secret是保存在服務器端的,jwt的簽發生成也是在服務器端的,secret就是用來進行jwt的簽發和jwt的驗證,所以,它就是你服務端的私鑰,在任何場景都不應該流露出去。一旦客戶端得知這個secret, 那就意味着客戶端是可以自我簽發jwt了。

JJWT簽發與驗證token

JJWT是一個提供端到端的JWT創建和驗證的Java庫。永遠免費和開源(Apache License,版本2.0),JJWT很容易使用和理解。它被設計成一個以建築爲中心的流暢界面,隱藏了它的大部分複雜性。

官方文檔:

https://github.com/jwtk/jjwt

創建token

(1)新建項目中的pom.xml中添加依賴:

<dependency>
 <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
 <artifactId>jjwt</artifactId>
 <version>0.9.0</version>
</dependency>

(2)創建測試類,代碼如下

JwtBuilder builder= Jwts.builder()
 .setId("888")   //設置唯一編號
 .setSubject("小白")//設置主題  可以是JSON數據
 .setIssuedAt(new Date())//設置簽發日期
 .signWith(SignatureAlgorithm.HS256,"hahaha");//設置簽名 使用HS256算法,並設置SecretKey(字符串)
//構建 並返回一個字符串 
System.out.println( builder.compact() );

運行打印結果:

eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJqdGkiOiI4ODgiLCJzdWIiOiLlsI_nmb0iLCJpYXQiOjE1NTc5MDQxODF9.ThecMfgYjtoys3JX7dpx3hu6pUm0piZ0tXXreFU_u3Y

再次運行,會發現每次運行的結果是不一樣的,因爲我們的載荷中包含了時間。

解析token

我們剛纔已經創建了token ,在web應用中這個操作是由服務端進行然後發給客戶端,客戶端在下次向服務端發送請求時需要攜帶這個token(這就好像是拿着一張門票一樣),那服務端接到這個token 應該解析出token中的信息(例如用戶id),根據這些信息查詢數據庫返回相應的結果。

 String compactJwt="eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJqdGkiOiI4ODgiLCJzdWIiOiLlsI_nmb0iLCJpYXQiOjE1NTc5MDQxODF9.ThecMfgYjtoys3JX7dpx3hu6pUm0piZ0tXXreFU_u3Y";
 Claims claims = Jwts.parser().setSigningKey("hahaha").parseClaimsJws(compactJwt).getBody();
 System.out.println(claims);

運行打印效果:
{jti=888, sub=小白, iat=1557904181}</pre>

試着將token或簽名祕鑰篡改一下,會發現運行時就會報錯,所以解析token也就是驗證token.

設置過期時間

有很多時候,我們並不希望簽發的token是永久生效的,所以我們可以爲token添加一個過期時間。

(1)創建token 並設置過期時間

long now=System.currentTimeMillis();
long exp=now+1000*30;//30秒過期
JwtBuilder jwtBuilder = Jwts.builder().setId( "888" )
 .setSubject( "小白" )
 .setIssuedAt( new Date() )//簽發時間
 .setExpiration( new Date( exp ) )//過期時間
 .signWith( SignatureAlgorithm.HS256, "hahaha" );
String token = jwtBuilder.compact();
System.out.println(token);

運行,打印效果如下:

eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJqdGkiOiI4ODgiLCJzdWIiOiLlsI_nmb0iLCJpYXQiOjE1NTc5MDUzMDgsImV4cCI6MTU1NzkwNTMwOH0.4q5AaTyBRf8SB9B3Tl-I53PrILGyicJC3fgR3gWbvUI

(2)解析TOKEN

 String compactJwt="eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJqdGkiOiI4ODgiLCJzdWIiOiLlsI_nmb0iLCJpYXQiOjE1NTc5MDUzMDgsImV4cCI6MTU1NzkwNTMwOH0.4q5AaTyBRf8SB9B3Tl-I53PrILGyicJC3fgR3gWbvUI";
 Claims claims = Jwts.parser().setSigningKey("hahaha").parseClaimsJws(compactJwt).getBody();
 System.out.println(claims);

當前時間超過過期時間,則會報錯。

自定義claims

我們剛纔的例子只是存儲了id和subject兩個信息,如果你想存儲更多的信息(例如角色)可以定義自定義claims。

long now=System.currentTimeMillis();
long exp=now+1000*30;//30秒過期
JwtBuilder jwtBuilder = Jwts.builder().setId( "888" )
 .setSubject( "小白" )
 .setIssuedAt( new Date() )//簽發時間
 .setExpiration( new Date( exp ) )//過期時間
 .claim( "roles","admin" )
 .signWith( SignatureAlgorithm.HS256, "hahaha" );
String token = jwtBuilder.compact();
System.out.println(token);

運行打印效果:

eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJqdGkiOiI4ODgiLCJzdWIiOiLlsI_nmb0iLCJpYXQiOjE1NTc5MDU4MDIsImV4cCI6MTU1NzkwNjgwMiwicm9sZXMiOiJhZG1pbiJ9.AS5Y2fNCwUzQQxXh_QQWMpaB75YqfuK-2P7VZiCXEJI

解析TOKEN:

String token ="eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJqdGkiOiI4ODgiLCJzdWIiOiLlsI_nmb0iLCJpYXQiOjE1NjIyNTM3NTQsImV4cCI6MTU2MjI1Mzc4Mywicm9sZXMiOiJhZG1pbiJ9.CY6CMembCi3mAkBHS3ivzB5w9uvtZim1HkizRu2gWaI";
Claims claims = Jwts.parser().setSigningKey( "hahaha" ).parseClaimsJws( token ).getBody();
System.out.println(claims);
System.out.println(claims.get( "roles" ));
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