JWT原理

    科技2022-08-17  103

    1. COOKIE使用和优缺点

    https://www.cnblogs.com/xiaonq/p/11094480.html

    1.1 cookie原理: 用户名+密码

    cookie是保存在用户浏览器端,用户名和密码等明文信息

    1.2 session使用原理

    session是存储在服务器端的一段字符串,相当于字典的key

    用户向服务器发送用户名和密码。验证服务器后,相关数据(如用户角色,登录时间等)将保存在当前会话中。服务器向用户返回session_id,session信息都会写入到用户的Cookie。用户的每个后续请求都将通过在Cookie中取出session_id传给服务器。服务器收到session_id并对比之前保存的数据,确认用户的身份。

    1.3 session使用缺点

    这种模式最大的问题是,没有分布式架构,无法支持横向扩展。如果使用一个服务器,该模式完全没有问题。但是,如果它是服务器群集或面向服务的跨域体系结构的话,则需要一个统一的session数据库库 来保存会话数据实现共享,这样负载均衡下的每个服务器才可以正确的验证用户身份。 1.4 常用解决session方法一种解决方案是通过持久化session数据,写入数据库或文件持久层等。收到请求后,验证服务从持久层请求数据。依赖于持久层的数据库或者问题系统,会有单点风险,如果持久层失败,整个认证体系都会挂 掉。

    第一种:没有session持久化

    没有分布式架构,无法支持横向扩展 session默认存储在内存中,如果把代码部署在多台机器上,session保存到了其中某一台机器 的内存中 用户如果在A机器上登录,只有A机器的内存中存了这个session的key,如果请求nginx路由到B 机器,B机器内存中没有这个session数据,就需要从新登录

    第二种:写入数据库或文件持久层解决了横向扩展问题

    数据库持久层出现问题,所有集群都没办法登录, 如果数据放到mysql中,用户量过大,查询很慢,效率很低

    2. JWT介绍

    2.1 jwt原则

    最简单理解:jwt本质就是,把用户信息通过加密后生成的一个字符串 ```python JWT的原则是在服务器身份验证之后, 将生成一个JSON对象并将其发送回用户 { "UserName": "Chongchong", "Role": "Admin", "Expire": "2018-08-08 20:15:56" } 之后, 当用户与服务器通信时, 客户在请求中发回JSON对象, 服务器仅依赖于这个JSON对象来标识用户。为了防止用户篡改数据, 服务器将在生成对象时添加签名( 有关详细信息, 请参阅下文)。 服务器不保存任何会话数据, 即服务器变为无状态, 使其更容易扩展

    2.2 JWT的数据结构

    1) jwt头:JWT头部分是一个描述JWT元数据的JSON对象 2) 有效载荷:七个默认字段+自定义私有字段 3)签名=HMACSHA256( + “.” + base64UrlEncode(payload) ,secret)

    第一部分: JWT头 base64UrlEncode(header) —>字符串

    # JWT头部分是一个描述JWT元数据的JSON对象, 通常如下所示。 { "alg": "HS256", "typ": "JWT" } # 1) alg属性表示签名使用的算法, 默认为HMAC SHA256( 写为HS256); # 2) typ属性表示令牌的类型, JWT令牌统一写为JWT。 # 3) 最后, 使用Base64 URL算法将上述JSON对象转换为字符串保存。

    第二部分: 有效载荷 没有敏感数据的用户信息 base64UrlEncode(payload) —>字符串

    #1、有效载荷部分, 是JWT的主体内容部分, 也是一个JSON对象, 包含需要传递的数据。 JWT指定七个默认字段供选择。 ''' iss: 发行人exp: 到期时间sub: 主题aud: 用户 nbf: 在此之前不可用 iat: 发布时间 jti: JWT ID用于标识该JWT ''' #2、除以上默认字段外, 我们还可以自定义私有字段, 如下例: { "sub": "1234567890", "name": "chongchong", "admin": true } #3、注意 默认情况下JWT是未加密的, 任何人都可以解读其内容, 因此不要构建隐私信息字段, 存放保密信息, 以防止信息泄露。 JSON对象也使用Base64 URL算法转换为字符串保存。

    第三部分: 签名哈希 签名=HMACSHA256( ase64UrlEncode(header+ “.” + base64UrlEncode(payload) ,secret)

    # 1.签名哈希部分是对上面两部分数据签名, 通过指定的算法生成哈希, 以确保数据不会被篡改。# 2.首先, 需要指定一个密码( secret), 该密码仅仅为保存在服务器中, 并且不能向用户公开。# 3.然后, 使用标头中指定的签名算法( 默认情况下为HMAC SHA256) 根据以下公式生成签名。 # 4.HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload),secret) # 5.在计算出签名哈希后, JWT头, 有效载荷和签名哈希的三个部分组合成一个字符串, 每个部分用"."分隔, 就构成整个JWT对象。

    2.3 jwt核心

    1) 给用户颁发的token值相当于一把锁,服务器端的秘钥相当于一把钥匙 2) 每次客户端请求都会携带这把锁,服务器端用秘钥去开这把锁,若果无法打开就证明是伪造的

    2.4 jwt特点分析

    1、JWT的最大缺点是服务器不保存会话状态,所以在使用期间不可能取消令牌或更改令牌的权 限,一旦JWT签发,在有效期内将会一直有效。 2、JWT本身包含认证信息,因此一旦信息泄露,任何人都可以获得令牌的所有权限。 3、为了减少盗用和窃取,JWT不建议使用HTTP协议来传输代码,而是使用加密的HTTPS协议进行 传输。 4、JWT不仅可用于认证,还可用于信息交换,善用JWT有助于减少服务器请求数据库的次数。

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