jwt | 易学教程

1. JWT是什么
JSON Web Token (JWT)，它是目前最流行的跨域身份验证解决方案

2. 为什么使用JWT
JWT的精髓在于：“去中心化”，数据是保存在客户端的。

3. JWT的工作原理
1. 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，示例如下：
{"UserName": "Chongchong","Role": "Admin","Expire": "2018-08-08 20:15:56"}

2. 之后，当用户与服务器通信时，客户在请求中发回JSON对象

3. 为了防止用户篡改数据，服务器将在生成对象时添加签名，并对发回的数据进行验证

4. JWT组成
一个JWT实际上就是一个字符串，它由三部分组成：头部(Header)、载荷(Payload)与签名(signature)
JWT结构原理图：见资料“JWT的数据结构.jpg”
JWT实际结构：eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.
eyJzdWIiOiJ7fSIsImlzcyI6InpraW5nIiwiZXhwIjoxNTYyODUwMjM3LCJpYXQiOjE1NjI4NDg0MzcsImp0aSI6ImM5OWEyMzRmMDc4NzQyZWE4YjlmYThlYmYzY2VhNjBlIiwidXNlcm5hbWUiOiJ6c3MifQ.
WUfqhFTeGzUZCpCfz5eeEpBXBZ8-lYg1htp-t7wD3I4

它是一个很长的字符串，中间用点（.）分隔成三个部分。注意，JWT 内部是没有换行的，这里只是为了便于展示，将它写成了几行。
写成一行，就是下面的样子：Header.Payload.Signature

4.1 Header
{"typ":"JWT","alg":"HS256"}
这个json中的typ属性，用来标识整个token字符串是一个JWT字符串；它的alg属性，用来说明这个JWT签发的时候所使用的签名和摘要算法
typ跟alg属性的全称其实是type跟algorithm，分别是类型跟算法的意思。之所以都用三个字母来表示，也是基于JWT最终字串大小的考虑，
同时也是跟JWT这个名称保持一致，这样就都是三个字符了…typ跟alg是JWT中标准中规定的属性名称

4.2 Payload(负荷)
{"sub":"123","name":"Tom","admin":true}
payload用来承载要传递的数据，它的json结构实际上是对JWT要传递的数据的一组声明，这些声明被JWT标准称为claims，
它的一个“属性值对”其实就是一个claim(要求)，
每一个claim的都代表特定的含义和作用。

注1：英文“claim”就是要求的意思
注2：如上面结构中的sub代表这个token的所有人，存储的是所有人的ID；name表示这个所有人的名字；admin表示所有人是否管理员的角色。
当后面对JWT进行验证的时候，这些claim都能发挥特定的作用
注3：根据JWT的标准，这些claims可以分为以下三种类型：
A. Reserved claims(保留)
它的含义就像是编程语言的保留字一样，属于JWT标准里面规定的一些claim。JWT标准里面定义好的claim有：
iss(Issuser)：代表这个JWT的签发主体；
sub(Subject)：代表这个JWT的主体，即它的所有人；
aud(Audience)：代表这个JWT的接收对象；
exp(Expiration time)：是一个时间戳，代表这个JWT的过期时间；
nbf(Not Before)：是一个时间戳，代表这个JWT生效的开始时间，意味着在这个时间之前验证JWT是会失败的；
iat(Issued at)：是一个时间戳，代表这个JWT的签发时间；
jti(JWT ID)：是JWT的唯一标识。

B. Public claims，略（不重要）

C. Private claims(私有)
这个指的就是自定义的claim，比如前面那个示例中的admin和name都属于自定的claim。这些claim跟JWT标准规定的claim区别在于：JWT规定的claim，
JWT的接收方在拿到JWT之后，都知道怎么对这些标准的claim进行验证；而private claims不会验证，除非明确告诉接收方要对这些claim进行验证以及规则才行

按照JWT标准的说明：保留的claims都是可选的，在生成payload不强制用上面的那些claim，你可以完全按照自己的想法来定义payload的结构，不过这样搞根本没必要：
第一是，如果把JWT用于认证，那么JWT标准内规定的几个claim就足够用了，甚至只需要其中一两个就可以了，假如想往JWT里多存一些用户业务信息，
比如角色和用户名等，这倒是用自定义的claim来添加；第二是，JWT标准里面针对它自己规定的claim都提供了有详细的验证规则描述，
每个实现库都会参照这个描述来提供JWT的验证实现，所以如果是自定义的claim名称，那么你用到的实现库就不会主动去验证这些claim
4.3 signature
签名是把header和payload对应的json结构进行base64url编码之后得到的两个串用英文句点号拼接起来，然后根据header里面alg指定的签名算法生成出来的。
算法不同，签名结果不同。以alg: HS256为例来说明前面的签名如何来得到。

按照前面alg可用值的说明，HS256其实包含的是两种算法：HMAC算法和SHA256算法，前者用于生成摘要，后者用于对摘要进行数字签名。这两个算法也可以用HMACSHA256来统称

5. JWT的验证过程
它验证的方法其实很简单，只要把header做base64url解码，就能知道JWT用的什么算法做的签名，然后用这个算法，再次用同样的逻辑对header和payload做一次签名，
并比较这个签名是否与JWT本身包含的第三个部分的串是否完全相同，只要不同，就可以认为这个JWT是一个被篡改过的串，自然就属于验证失败了。
接收方生成签名的时候必须使用跟JWT发送方相同的密钥

注1：在验证一个JWT的时候，签名认证是每个实现库都会自动做的，但是payload的认证是由使用者来决定的。因为JWT里面可能会包含一个自定义claim，
所以它不会自动去验证这些claim，以jjwt-0.7.0.jar为例：
A 如果签名认证失败会抛出如下的异常：
io.jsonwebtoken.SignatureException: JWT signature does not match locally computed signature. JWT validity cannot be asserted and should not be trusted.
即签名错误，JWT的签名与本地计算机的签名不匹配
B JWT过期异常
io.jsonwebtoken.ExpiredJwtException: JWT expired at 2017-06-13T11:55:56Z. Current time: 2017-06-13T11:55:57Z, a difference of 1608 milliseconds. Allowed

注2：认证失败，返回401 Unauthorized响应

注3：认证服务作为一个Middleware HOOK 对请求进行拦截，首先在cookie中查找Token信息，如果没有找到，则在HTTP Authorization Head中查找

6. JWT令牌刷新思路
6.1 登陆成功后，将生成的JWT令牌通过响应头返回给客户端

6.2 WEB APP项目每次请求后台数据时(将JWT令牌从请求头中带过来)，
验证通过，刷新JWT，并保存在响应头返回给客户端，有效时间30分钟
JwtFilter

注1：修改CorsFilter添加允许的新的请求头“jwt”
注2：原来在默认的请求上，浏览器只能访问以下默认的响应头
Cache-Control
Content-Language
Content-Type
Expires
Last-Modified
Pragma
如果想让浏览器能访问到其他的响应头的话需要在服务器上设置 Access-Control-Expose-Headers
Access-Control-Expose-Headers : 'jwt'

// CorsFilter 允许客户端，发一个新的请求头jwt
resp.setHeader("Access-Control-Allow-Headers", "Origin,X-Requested-With, Content-Type, Accept, jwt");

注3：axios从响应头获得jwt令牌并保存到vuex
这里有个问题如何获得项目中Vue的根实例，解决方案：修改main.js
window.vm = new Vue({...});

其它vuex的操作就照旧鸟~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~事了拂衣去,深藏身与名

注4：写在最后的话鸟~~~退出系统请清空vuex中的内容哦

注5：写在最后最后的话鸟~~~刷新页面会导致vuex中的state清空，解决方案在前面一章哦^_^

JwtDemo

package com.zking.vue.test;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import org.junit.Test;

import com.zking.vue.util.JwtUtils;

import io.jsonwebtoken.Claims;

public class JwtDemo {

    private SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS");

    @Test
    public void test1() {// 生成JWT
        Map<String, Object> claims = new HashMap<String, Object>();
        claims.put("username", "zss");
        claims.put("age", 18);

        String jwt = JwtUtils.createJwt(claims, JwtUtils.JWT_WEB_TTL);
        System.out.println(jwt);

        Claims parseJwt = JwtUtils.parseJwt(jwt);
        for (Map.Entry<String, Object> entry : parseJwt.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
        }
        Date d1 = parseJwt.getIssuedAt();
        Date d2 = parseJwt.getExpiration();
        System.out.println("令牌签发时间：" + sdf.format(d1));
        System.out.println("令牌过期时间：" + sdf.format(d2));
    }

    @Test
    public void test2() {// 解析oldJwt
//        String oldJwt = "eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJleHAiOjE1NjI5MDMzNjAsImlhdCI6MTU2MjkwMTU2MCwiYWdlIjoxOCwianRpIjoiZDVjMzE4Njg0MDcyNDgyZDg1MDE5ODVmMDY3OGQ4NjkiLCJ1c2VybmFtZSI6InpzcyJ9.XDDDRRq5jYq5EdEBHtPm7GcuBz4S0VhDTS1amRCdf48";
        String oldJwt = "eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJleHAiOjE1NjM1MjU5MjMsImlhdCI6MTU2MzUyNDEyMywiYWdlIjoxOCwianRpIjoiOTAzNmMwY2Q3NGIwNDBjMzgzMDAxYzdiNmZkMzYzZmIiLCJ1c2VybmFtZSI6InpzcyJ9.sgV9fr4fgmmahDFRJnsfazA6R3H-gNMVcg2ucA227n4";
        Claims parseJwt = JwtUtils.parseJwt(oldJwt);
        for (Map.Entry<String, Object> entry : parseJwt.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
        }
        Date d1 = parseJwt.getIssuedAt();
        Date d2 = parseJwt.getExpiration();
        System.out.println("令牌签发时间：" + sdf.format(d1));
        System.out.println("令牌过期时间：" + sdf.format(d2));
    }

    @Test
    public void test3() {// 复制jwt，并延时30秒
        String oldJwt = "eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJleHAiOjE1NjI5MDMzNjAsImlhdCI6MTU2MjkwMTU2MCwiYWdlIjoxOCwianRpIjoiZDVjMzE4Njg0MDcyNDgyZDg1MDE5ODVmMDY3OGQ4NjkiLCJ1c2VybmFtZSI6InpzcyJ9.XDDDRRq5jYq5EdEBHtPm7GcuBz4S0VhDTS1amRCdf48";
        String jwt = JwtUtils.copyJwt(oldJwt, JwtUtils.JWT_WEB_TTL);
        Claims parseJwt = JwtUtils.parseJwt(jwt);
        for (Map.Entry<String, Object> entry : parseJwt.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
        }
        Date d1 = parseJwt.getIssuedAt();
        Date d2 = parseJwt.getExpiration();
        System.out.println("令牌签发时间：" + sdf.format(d1));
        System.out.println("令牌过期时间：" + sdf.format(d2));
    }

    @Test
    public void test4() {// 测试JWT的有效时间
        Map<String, Object> claims = new HashMap<String, Object>();
        claims.put("username", "zss");
        String jwt = JwtUtils.createJwt(claims, 3 * 1000L);
        System.out.println(jwt);
        Claims parseJwt = JwtUtils.parseJwt(jwt);
        Date d1 = parseJwt.getIssuedAt();
        Date d2 = parseJwt.getExpiration();
        System.out.println("令牌签发时间：" + sdf.format(d1));
        System.out.println("令牌过期时间：" + sdf.format(d2));
    }

    @Test
    public void test5() {// 三秒后再解析上面过期时间只有三秒的令牌，因为过期则会报错io.jsonwebtoken.ExpiredJwtException
        String oldJwt = "eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJleHAiOjE1NjI4NTMzMzAsImlhdCI6MTU2Mjg1MzMyNywidXNlcm5hbWUiOiJ6c3MifQ.e098Vj9KBlZfC12QSDhI5lUGRLbNwb27lrYYSL6JwrQ";
        Claims parseJwt = JwtUtils.parseJwt(oldJwt);
        // 过期后解析就报错了，下面代码根本不会执行
        Date d1 = parseJwt.getIssuedAt();
        Date d2 = parseJwt.getExpiration();
        System.out.println("令牌签发时间：" + sdf.format(d1));
        System.out.println("令牌过期时间：" + sdf.format(d2));
    }
}

CorsFilte

package com.zking.vue.util;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.Filter;
import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.FilterConfig;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.ServletRequest;
import javax.servlet.ServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

/**
 * 配置tomcat允许跨域访问
 * 
 * @author Administrator
 *
 */
public class CorsFilter implements Filter {

    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
    }

    // @Override
    // public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse
    // servletResponse, FilterChain filterChain)
    // throws IOException, ServletException {
    // HttpServletResponse httpResponse = (HttpServletResponse) servletResponse;
    //
    // // Access-Control-Allow-Origin就是我们需要设置的域名
    // // Access-Control-Allow-Headers跨域允许包含的头。
    // // Access-Control-Allow-Methods是允许的请求方式
    // httpResponse.addHeader("Access-Control-Allow-Origin", "*");// *,任何域名
    // httpResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Methods", "POST, GET, PUT,
    // DELETE");
    // // httpResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Headers", "Origin,
    // // X-Requested-With, Content-Type, Accept");
    //
    // // 允许请求头Token
    // httpResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Headers",
    // "Origin,X-Requested-With, Content-Type, Accept, Token");
    // HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) servletRequest;
    // System.out.println("Token=" + req.getHeader("Token"));
    // if("OPTIONS".equals(req.getMethod())) {
    // return;
    // }
    //
    //
    // filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
    // }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain)
            throws IOException, ServletException {
        HttpServletResponse resp = (HttpServletResponse) servletResponse;
        HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) servletRequest;

        // Access-Control-Allow-Origin就是我们需要设置的域名
        // Access-Control-Allow-Headers跨域允许包含的头。
        // Access-Control-Allow-Methods是允许的请求方式
        resp.setHeader("Access-Control-Allow-Origin", "*");// *,任何域名
        resp.setHeader("Access-Control-Allow-Methods", "POST, GET, PUT, DELETE");
        // resp.setHeader("Access-Control-Allow-Headers", "Origin,X-Requested-With,
        // Content-Type, Accept");
        // 允许客户端，发一个新的请求头jwt
        resp.setHeader("Access-Control-Allow-Headers", "Origin,X-Requested-With, Content-Type, Accept, jwt");

        // 允许客户端，处理一个新的响应头jwt
        resp.setHeader("Access-Control-Expose-Headers", "jwt");
        // String sss = resp.getHeader("Access-Control-Expose-Headers");
        // System.out.println("sss=" + sss);

        // 允许请求头Token
        // httpResponse.setHeader("Access-Control-Allow-Headers","Origin,X-Requested-With,
        // Content-Type, Accept, Token");
        // System.out.println("Token=" + req.getHeader("Token"));

        if ("OPTIONS".equals(req.getMethod())) {// axios的ajax会发两次请求，第一次提交方式为：option，直接返回即可
            return;
        }
        filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
    }

    @Override
    public void destroy() {

    }
}

JwtFilter

来源：oschina

链接：https://my.oschina.net/u/4270011/blog/3402621

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