JWT原理讲解_达林顿管工作原理

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JWT (JSON WEB TOKEN)

jwt 有3部分组成：（head、Payload、signature）
下面我们将分三步生成JWT的值。

1. Head

头部：一般包含两部分  

{ 
   
  "typ": "JWT", // 固定为jwt
  "alg": "HS256" // 加密算法
}

第一部分的值：将 Head 进行 Base64 加密就是 第一部分 的值。

2. Payload

荷载：包含公共部分与自定义部分

{ 
   
	// 公共部分, 非强制可以省略。
	"iss": "service-1", // jwt签发者
	"sub": "all",  // jwt所面向的用户
	"aud": "service-2",  // 接收jwt的一方
	"exp": "2020-11-11",  // jwt的过期时间，这个过期时间必须要大于签发时间
	"nbf": "2020-10-01",  // 定义在什么时间之前，该jwt都是不可用的.
	"iat": "2020-01-01",  // jwt的签发时间
	"jti": "@!%^&$uyuyi",  // jwt的唯一身份标识，主要用来作为一次性token,从而回避重放攻击。

	// 自定义部分, 可以包含任何信息，因为不安全所以不要放敏感信息。
	"name": "zhangsan",
	"username": "admin"
}

第二部分的值：将 Payload 进行 Base64 加密就是 第二部分 的值。

3. Signature

签证信息：

第三部分的值：将 第一部分的值 与 第二部分的值 用 点 连接后，用 Head中alg 指定的加密方式加盐 secret 进行加密后就是 第三部分 的值。
其中盐 secret 的值由服务器保存，且不能泄漏。

4. JWT的值

JWT的值：将 第一部分的值 、 第二部分的值 、 第三部分的值 用 点 连接就是JWT的值。
JWT的格式：asdfasdf23.asdflkj.weo8rtuqyoei

5. 使用

用户登录成功后，服务器就根据用户的信息生成一个JWT，并返回给用户，接下来用户每次请求时都携带此JWT,
服务器首先验证该JWT是否是有效的JWT,若有效就解析该JWT,得到其中的 Payload 部分，其中可以根据公共部分的内容做是否过期等验证，若都符合就根据自定义部分的用户信息授予用户相关权限。

6. 总结

安全：

• 由于 Payload 使用Base64算法加密，所以其中不能放置用户的敏感信息。
• 服务器端保存的Signature中的 secret 一定不能泄露，由于JWT使用第三部分Signature做数组签名，第三方在不知道 secret 的情况下是无法伪造的，但一旦 secret 泄露，第三方就可以随意伪造JWT。
• 尽量使用https协议，由于http是明文传输，如果中间有人抓包，就可以获取用户的JWT,变相的就拥有了用户的权限。
• 尽量设置过期时间，由于JWT长期有效(即使用户更改密码JWT也不会失效)，所以JWT的失效不受用户控制。
• 每次生成JWT时，为了安全可以在Payload部分的jti中加入token。

使用：

• JWT的生成、验证、解析，一般由实现 JWT 的第三方jar包提供。
• 我们可以解析JWT后根据其中的 Payload 进行一些验证，比如是否过期，以及IP地址等。

7. java使用入门

1. 引入依赖：

<dependency>
    <groupId>com.auth0</groupId>
    <artifactId>java-jwt</artifactId>
    <version>3.18.2</version>
</dependency>

2. 定义工具类

package com.jwt;

import com.auth0.jwt.JWT;
import com.auth0.jwt.JWTCreator;
import com.auth0.jwt.JWTVerifier;
import com.auth0.jwt.algorithms.Algorithm;
import com.auth0.jwt.interfaces.Claim;
import com.auth0.jwt.interfaces.DecodedJWT;

import java.util.*;

public class JwtUtil { 
   

    private static String secret = "secret";   // 密钥
    private static String issuer = "hjp";  // 发行者

    private static Base64.Encoder encoder = Base64.getEncoder();
    private static Base64.Decoder decoder = Base64.getDecoder();

	// 生成jwt并base64编码
    public static String genJwt(Map<String,Object> map){ 
   
        String result = null;
        try { 
   
            Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(secret);
            JWTCreator.Builder builder = JWT.create();
            builder.withIssuer(issuer);
            builder.withExpiresAt(new Date(System.currentTimeMillis()+(30*60*1000)));

            Set<String> keys = map.keySet();
            for (String key:keys) { 
   
                Object o = map.get(key);
                if (o instanceof Date){ 
   
                    builder = builder.withClaim(key,(Date) o);
                }else if (o instanceof String){ 
   
                    builder = builder.withClaim(key,(String) o);
                }else if (o instanceof Integer){ 
   
                    builder = builder.withClaim(key,(Integer) o);
                }else if (o instanceof Double){ 
   
                    builder = builder.withClaim(key,(Double) o);
                }else if (o instanceof Boolean){ 
   
                    builder = builder.withClaim(key,(Boolean) o);
                }
            }
            String sign = builder.sign(algorithm);

            result = encoder.encodeToString(sign.getBytes("UTF-8"));
        }catch (Exception e){ 
   

        }
        return result;

    }

	// 验证jwt
    public static boolean valid(String token){ 
   
        boolean result = false;

        try{ 
   
            String jwt = new String(decoder.decode(token), "UTF-8");

            Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(secret);
            JWTVerifier verifier = JWT.require(algorithm)
                    .withIssuer(issuer)
                    .build();
            DecodedJWT decodedJWT = verifier.verify(jwt);
            result = true;
        }catch (Exception e){ 
   

        }
        return result;
    }
	
	// 解析jwt
    public static Map<String,Object> parseJwt(String token){ 
   
        Map<String,Object> map = new HashMap<String, Object>();

        try { 
   
            String jwt = new String(decoder.decode(token), "UTF-8");

            Algorithm algorithm = Algorithm.HMAC256(secret);
            DecodedJWT decodedJWT = JWT.decode(jwt);
            Map<String, Claim> claims = decodedJWT.getClaims();
            Set<String> keys = claims.keySet();
            for (String key:keys) { 
   
                Claim claim = claims.get(key);
                Object value;
                try { 
   
                    value = claim.as(String.class);
                }catch (Exception e1){ 
   
                    try { 
   
                        value = claim.as(Integer.class);
                    }catch (Exception e2){ 
   
                        try { 
   
                            value = claim.as(Double.class);
                        }catch (Exception e3){ 
   
                            try { 
   
                                value = claim.as(Boolean.class);
                            }catch (Exception e4){ 
   
                                continue;
                            }
                        }
                    }
                }
                map.put(key,value);
            }
        }catch (Exception e){ 
   

        }
        return map;
    }
}

3. 调用工具类

package com.jwt;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

public class Demo { 
   

    public static void main(String[] args) { 
   

        // 生成jwt
        HashMap<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
        map.put("name", "张三");
        String jwt = JwtUtil.genJwt(map);
        
        // 解析jwt
        String token = "ZXlKMGVYQWlPaUpLVjFRaUxDSmhiR2NpT2lKSVV6STFOaUo5LmV5SnBjM01pT2lKb2FuQWlMQ0p1WVcxbElqb2k1YnlnNUxpSklpd2laWGh3SWpveE5qTTFOREV4TlRZM2ZRLkgzNXNDcHlyRUJHUWJFV1NFcERLWHhaUGVLM0pDdEN6bWpkd20yNVBrbVE=";
        if (JwtUtil.valid(token)){ 
   
            Map<String, Object> parseJwt = JwtUtil.parseJwt(token);
            Set<String> strings = parseJwt.keySet();
            for (String str: strings  ) { 
   
                System.out.println(str+" : "+map.get(str));
            }
        }else { 
   
            System.out.println("jwt无效。");
        }
        
    }
}

8.其他

JWT相关网站: JWT.IO