Java JWT实现跨域身份验证方法详解

1、JWT简介

JWT(JSON Web Token)是目前流行的跨域认证解决方案，是一个开放标准(RFC 7519),它定义了一种紧凑的、自包含的方式，用于作为JSON对象在各方之间安全地传输信息。该信息可以被验证和信任，因为它是数字签名的。

2、JWT的结构

JWT是由头部(header)、载荷(payload)、签证(signature)三段信息构成的，将三段信息文本用"."连接在一起就构成了JWT字符串。

例如：

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.

eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ.

SflKxwRJSMeKKF2QT4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c

使用在线校验工具(https://jwt.io/)将上述Token进行解码就可以看到数据，如下图所示

2.1 头部(header)

JWT的头部承载两部分信息：

(1)声明类型：这里主要是JWT。

(2)声明加密算法：通常直接使用HMAC SHA256。

例如：

{
  "alg": "HS256",
  "typ": "JWT"
}

alg属性表示签名所使用的算法；

JWT签名默认的算法为HMAC SHA256;

alg属性值HS256就是HMAC SHA256算法；

type属性表示令牌类型，这里是JWT。

2.2 载荷(payload)

载荷是JWT的主体，同样也是一个JSON对象。载荷包含三个部分：

(1)标准中的声明(Registered Claims):一组预定义的声明，不是强制的，但是推荐。

• iss(issuer)：JWT签发者
• sub(subject):JWT索所面向的用户
• aud(audience):接收JWT的一方
• exp(expiration):JWT的过期时间，必须要大于签发时间。
• nbf(not before):定义了再什么时间之前该JWT都是不可用的。
• iat(issued at):JWT的发布时间，UNIX时间戳。
• jti(JWT ID):JWT的唯一ID编号。

(2)公共的声明：可以添加任意信息，一般添加用户的相关信息或其他业务需要的必要信息，但不建议添加敏感信息。

(3)私有的声明：提供者和消费者所共同定义的声明，一般不建议存放敏感信息。

2.3 签证(signature)

JWT的第三部分是一个签证信息，由三部分组成：header(base64后的)、payload(base64后的)、secret(密钥，需要保存好)。

例如：

HMACSHA256(base64UrlEncode(header)+"."+base64UrlEncode(payload),secret)

签名用于验证消息再传递过程中有没有被更改，并且对于使用私钥签名的Token还可以验证JWT的发送方是否为它所说的发送方。

secret是保存在服务端的，JWT的签发生成也是在服务端的，secret就是用来进行JWT的签发和验证的，所以secret是服务端的私钥，在任何场景都不应该流露出去。

3、JWT的原则

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，如下所示。

{
  "sub": "1234567890",
  "name": "Helen",
  "admin": true
}

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。

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。

4、JWT的用法

客户端接收服务器返回的JWT，将其存储在Cookie或localStorage中。

此后，客户端将在与服务器交互中都会带JWT。如果将它存储在Cookie中，就可以自动发送，但是不会跨域，因此一般是将它放入HTTP请求的Header Authorization字段中。当跨域时，也可以将JWT被放置于POST请求的数据主体中。

5、JWT的问题和趋势

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。

生产的token可以包含基本信息，比如id、用户昵称、头像等信息，避免再次查库

存储在客户端，不占用服务端的内存资源

JWT默认不加密，但可以加密。生成原始令牌后，可以再次对其进行加密。

当JWT未加密时，一些私密数据无法通过JWT传输。

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。也就是说，一旦JWT签发，在有效期内将会一直有效。

JWT本身包含认证信息，token是经过base64编码，所以可以解码，因此token加密前的对象不应该包含敏感信息，一旦信息泄露，任何人都可以获得令牌的所有权限。为了减少盗用，JWT的有效期不宜设置太长。对于某些重要操作，用户在使用时应该每次都进行进行身份验证。

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。

6、整合JWT令牌

6.1 在模块中添加jwt工具依赖

<dependencies>
    <!-- JWT-->
    <dependency>
        <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
        <artifactId>jjwt</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

6.2 创建JWT工具类

/**
 * JWT工具类
 */
public class JwtHelper {
    //过期时间
    private static long tokenExpiration = 24*60*60*1000;
    //token签名密钥
    private static String tokenSignKey = "123456";

    //根据参数生成token
    public static String createToken(Long userId, String userName) {
        String token = Jwts.builder()
                .setSubject("YYGH-USER")
                //设置过期时间 30分钟
                .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + tokenExpiration))
                //设置主题信息  用户id和用户名称
                .claim("userId", userId)
                .claim("userName", userName)
                //签名哈希
                .signWith(SignatureAlgorithm.HS512, tokenSignKey)
                .compressWith(CompressionCodecs.GZIP)
                .compact();
        return token;
    }
    //根据token字符串得到用户id
    public static Long getUserId(String token) {
        if(StringUtils.isEmpty(token)) return null;
        Jws<Claims> claimsJws = Jwts.parser().setSigningKey(tokenSignKey).parseClaimsJws(token);
        Claims claims = claimsJws.getBody();
        Integer userId = (Integer)claims.get("userId");
        return userId.longValue();
    }
    //根据token字符串得到用户名称
    public static String getUserName(String token) {
        if(StringUtils.isEmpty(token)) return "";
        Jws<Claims> claimsJws 
            = Jwts.parser().setSigningKey(tokenSignKey).parseClaimsJws(token);
        Claims claims = claimsJws.getBody();
        return (String)claims.get("userName");
    }
   
}

写个主函数测试下：

public static void main(String[] args) {
        String token = JwtHelper.createToken(1L, "lucy");
        System.out.println(token);
        System.out.println(JwtHelper.getUserId(token));
        System.out.println(JwtHelper.getUserName(token));
    }

签发和解析都没问题。

到此这篇关于Java JWT实现跨域身份验证方法详解的文章就介绍到这了,更多相关JWT跨域身份验证内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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