Spring Boot 集成 JWT

• JWT （JSON Web Token）介绍， 官网 ， github

  • 定义： JSON Web令牌（JWT）是一个开放标准（RFC 7519），它定义了一种紧凑的、自包含的方式，用于在各方之间作为JSON对象安全地传输信息。该信息可以被验证和信任，因为它是数字签名的。JWTS可以使用秘密（使用HMAC算法）或公钥/私钥对使用RSA或ECDSA来签名。

  • JWT的主要应用场景

    • 身份认证在这种场景下，一旦用户完成了登陆，在接下来的每个请求中包含JWT，可以用来验证用户身份以及对路由，服务和资源的访问权限进行验证。由于它的开销非常小，可以轻松的在不同域名的系统中传递，所有目前在单点登录（SSO）中比较广泛的使用了该技术。
    • 信息交换在通信的双方之间使用JWT对数据进行编码是一种非常安全的方式，由于它的信息是经过签名的，可以确保发送者发送的信息是没有经过伪造的。

  • JWT由Header，Payload及Signature 3个子字符串组成

    

    格式为：Header.Payload.Signature
    例如：eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJzdWIiOiJKb2UifQ.ipevRNuRP6HflG8cFKnmUPtyp...oLL62SY
    Header : {"alg": "HS256"}
    Payload : {"sub": "Joe"}
    Signature : 对eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJzdWIiOiJKb2UifQ 进行加密，形成一个新的字符串
    

    • Header是由以下这个格式的Json通过Base64编码（编码不是加密，是可以通过反编码的方式获取到这个原来的Json，所以JWT中存放的一般是不敏感的信息）生成的字符串，Header中存放的内容是说明编码对象是一个JWT以及使用“SHA-256”的算法进行加密（加密用于生成Signature）

    • Claim是一个Json，Claim中存放的内容是JWT自身的标准属性，所有的标准属性都是可选的，可以自行添加，比如：JWT的签发者、JWT的接收者、JWT的持续时间等；同时Claim中也可以存放一些自定义的属性，这个自定义的属性就是在用户认证中用于标明用户身份的一个属性，比如用户存放在数据库中的id，为了安全起见，一般不会将用户名及密码这类敏感的信息存放在Claim中。将Claim通过Base64转码之后生成的一串字符串称作Payload。

      {
      "iss":"Issuer —— 用于说明该JWT是由谁签发的",
      "sub":"Subject —— 用于说明该JWT面向的对象",
      "aud":"Audience —— 用于说明该JWT发送给的用户",
      "exp":"Expiration Time —— 数字类型，说明该JWT过期的时间",
      "nbf":"Not Before —— 数字类型，说明在该时间之前JWT不能被接受与处理",
      "iat":"Issued At —— 数字类型，说明该JWT何时被签发",
      "jti":"JWT ID —— 说明标明JWT的唯一ID",
      "user-definde1":"自定义属性举例",
      "user-definde2":"自定义属性举例"
      }
      

    • Signature : 是由Header和Payload组合而成，将Header和Claim这两个Json分别使用Base64方式进行编码，生成字符串Header和Payload，然后将Header和Payload以Header.Payload的格式组合在一起形成一个字符串，然后使用上面定义好的加密算法和一个密匙（这个密匙存放在服务器上，用于进行验证）对这个字符串进行加密，形成一个新的字符串，这个字符串就是Signature

  • JWT实现认证的原理
    服务器在生成一个JWT之后会将这个JWT会以Authorization : Bearer JWT 键值对的形式存放在cookies里面发送到客户端机器，在客户端再次访问收到JWT保护的资源URL链接的时候，服务器会获取到cookies中存放的JWT信息，首先将Header进行反编码获取到加密的算法，在通过存放在服务器上的密匙对Header.Payload 这个字符串进行加密，比对JWT中的Signature和实际加密出来的结果是否一致，如果一致那么说明该JWT是合法有效的，认证成功，否则认证失败

• 登录和认证流程

  

• 集成 JWT

  • 从官网上找到 Java 语言的 JWT 使用教程，我们这里使用标注有：maven: com.auth0 / java-jwt / 3.3.0 的版本 ， maven: io.jsonwebtoken / jjwt / 0.9.0 这个版本比较老了

  • 添加 pom 配置 , github

    <dependency>
        <groupId>com.auth0</groupId>
        <artifactId>java-jwt</artifactId>
        <version>3.9.0</version>
    </dependency>
    

  • 定义注解

    // 在Controller的方法上使用此注解，该方法在映射时会检查用户是否登录，未登录返回401错误
    @Target(ElementType.METHOD)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    public @interface Authorization {
        boolean required() default true;
    }
    

  • 定义 JwtUtils

    public class JwtUtils {
        // 生产 Token
        public static String getToken(User user){
            String token = "";
            try {
                Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256("secret");
                //long expire = 7 * 24 * 60 * 60 * 1000; // 7天后过期
                Calendar calendar = Calendar.getInstance();
                calendar.add(Calendar.MINUTE, 10);  // 10分钟后过期
    
                token = JWT.create()
                        .withIssuer("jwtdemo")
                        .withClaim("userId", user.getUserId())
                        .withAudience(user.getUsername())
                        .withSubject(user.getUsername())
                        .withExpiresAt(calendar.getTime())
                        .sign(algorithm);
            } catch (JWTCreationException exception){
                //Invalid Signing configuration / Couldn't convert Claims.
            }
            return token;
        }
    
        // 验证 token
        public static boolean checkToken(String token){
            
            JWTVerifier jwtVerifier = JWT.require(
                    Algorithm.HMAC256("secret")
            ).build();
    
            try {
                jwtVerifier.verify(token);
                return true;
            } catch (JWTVerificationException e) {
                throw new RuntimeException("401 verify error");
            } finally {
                return true;
            }
        }
    }
    

  • 定义拦截器

    @Configuration
    public class AuthenticationConfig implements WebMvcConfigurer {
        @Override
        public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
            // 拦截所有请求，通过判断是否有 @Authorization 注解, 决定是否需要登录;
            // 排除 swagger，alipay , wxpay
            registry.addInterceptor(authenticationInterceptor())
              .addPathPatterns("/**")
              .excludePathPatterns("/swagger-resources/**", "/webjars/**", "/v2/**", "/swagger-ui.html/**")
              .excludePathPatterns("/alipay")
              .excludePathPatterns("/wxpay/wxpay_notify");
        }
        @Bean
        public AuthenticationInterceptor authenticationInterceptor() {
            return new AuthenticationInterceptor();
        }
    }
    
    public class AuthenticationInterceptor implements HandlerInterceptor {
        @Autowired
        UserService userService;
        @Override
        public boolean preHandle(HttpServletRequest request, 
                                 HttpServletResponse response, 
                                 Object handler) throws Exception {
            // 如果不是映射到方法直接通过
            if(!(handler instanceof HandlerMethod)){
              return true;  // true表示继续流程
            }
    
            HandlerMethod handlerMethod=(HandlerMethod)handler;
            Method method=handlerMethod.getMethod();
    
            //检查是否有需要用户权限的注解
            if (method.isAnnotationPresent(Authorization.class)) {
                Authorization auth = method.getAnnotation(Authorization.class);
                if (auth.required()) {
                    // 从 http 请求头中取出 token
                    String token = request.getHeader("Authorization");
                    if (token == null) {
                        throw new RuntimeException("无token，请重新登录");
                    }
    
                    // 获取 token 中的 user id , user name, 验证user是否存在
                    try {
                        Long userId = JWT.decode(token).getClaim("userId").asLong();
                        String userName = JWT.decode(token).getAudience().get(0);
                        // User user = userService.findUserById(userId);
                    } catch (JWTDecodeException j) {
                        throw new RuntimeException("401 decode error");
                    }
    								// 验证 token ， token 是否过期
                    JwtUtils.checkToken(token);
                }
           }
       }
    
        @Override
        public void postHandle(HttpServletRequest request, 
                               HttpServletResponse response, 
                               Object handler, ModelAndView modelAndView) {
        }
    
        @Override
        public void afterCompletion(HttpServletRequest request, 
                                    HttpServletResponse response, 
                                    Object handler, Exception ex) {
        }
    }
    

  • 添加登录接口

    @Data
    @AllArgsConstructor
    @NoArgsConstructor
    public class User {
        Long userId;
        String username;
        String password;
        String token 
    }
    
    @Data
    @AllArgsConstructor
    @NoArgsConstructor
    public class ResultModel<T> implements java.io.Serializable {
        private int status;
        private String message;
        private T data;
    }
    
    @RestController
    @RequestMapping("api")
    public class UserController {
        @PostMapping("/login")
        public Object login(@RequestBody User user){
            ResultModel<User> model = new ResultModel<>();
            if(user ==null){
                model.setStatus(400);
                model.setMessage("登录失败,用户不存在");
                return model;
            } else {
                if (!user.getPassword().equals("123456")){
                    model.setStatus(500);
                    model.setMessage("登录失败,密码错误");
                    return model;
                } else {
                    String token = JwtUtils.getToken(user);
                    user.setToken(token);
                    model.setData(user);
                    model.setStatus(200);
                    return model;
                }
            }
        }
      
        @Authorization
        @GetMapping("/getMessage")
        public String getMessage(){
            return "你已通过验证";
        }
    }
    

来源：CSDN

作者：Dong滴个Dong

链接：https://blog.csdn.net/justfamily/article/details/104061621