JSON Web标记(缩写JWT)是目前最流行的跨域认证解决方案,本文介绍它的原理和用法。
互联网服务离不开用户认证。一般流程是下面这样。
1,用户向服务器发送用户名和密码。
2,服务器验证通过后,在当前对话(会话)里面保存相关数据,比如用户角色,登录时间等等。
3,服务器向用户返回一个session_id,写入用户的饼干。
4,用户随后的每一次请求,都会通过饼干,将session_id传回服务器。
5,服务器收到session_id,找到前期保存的数据,由此得知用户的身份。
这种模式的问题在于,扩展性(扩展)不好。单机当然没有问题,如果是服务器集群,或者是跨域的服务导向架构,就要求会话数据共享,每台服务器都能够读取会话。
举例来说,网站和B网站是同一家公司的关联服务。现在要求,用户只要在其中一个网站登录,再访问另一个网站就会自动登录,请问怎么实现?
一种解决方案是会话数据持久化,写入数据库或别的持久层。各种服务收到请求后,都向持久层请求数据。这种方案的优点是架构清晰,缺点是工程量比较大。另外,持久层万一挂了,就会单点失败。
另一种方案是服务器索性不保存会话数据了,所有数据都保存在客户端,每次请求都发回服务器.JWT就是这种方案的一个代表。
JWT的原理是,服务器认证以后,生成一个JSON对象,发回给用户,就像下面这样。
以后,用户与服务端通信的时候,都要发回这个JSON对象。服务器完全只靠这个对象认定用户身份。为了防止用户篡改数据,服务器在生成这个对象的时候,会加上签名(详见后文)。
服务器就不保存任何会话数据了,也就是说,服务器变成无状态了,从而比较容易实现扩展。
实际的JWT大概就像下面这样。
它是一个很长的字符串,中间用点(<代码>。>
JWT的三个部分依次如下。
-
<李>头(头部)
<李>有效载荷(负载)
<李>签名(签名)
写成一行,就是下面的样子。
下面依次介绍这三个部分。
<强> 3.1头
页眉部分是一个JSON对象,描述JWT的元数据,通常是下面的样子。
上面代码中,alg属性表示签名的算法(算法),默认是HMAC SHA256(写成HS256); typ属性表示这个令牌(令牌)的类型(类型),JWT令牌统一写为JWT。
最后,将上面的JSON对象使用Base64URL算法(详见后文)转成字符串。
<强> 3.2载荷
有效载荷部分也是一个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。
-
<李> iss(发行人):签发人李
<李> exp(过期时间):过期时间李
<李>子(主题):主题
<李>澳元(观众):受众李
<李> nbf之前(不):生效时间李
<李> iat(发布):签发时间李
<李> jti (JWT ID):编号
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。
<强>
3.3签名
签名部分是对前两部分的签的名,防止数据篡改。
