JWT

JWT是什么

JWT本质是Token，用于验证身份的凭证。这个凭证能允许我们使用JWT在用户和服务器之间传递安全可靠的信息。
是经过base64编码字符串。

Cookie-Session认证机制

客户端（用户）通过用户名和密码进行身份认证，但是下回发请求的时候又得验证以下。

解决的办法是，用户成功登录之后，会在服务器端产生一条记录（Session），说明这用户是谁，然后把session_id传给客户端，并存入用户的Cookie。下次用户向服务器发送请求时，只需携带着包含用户信息的Cookie，看能否在服务器中找到记录，若可以则通过了身份认证，则把用户请求的数据返回到客户端。

上面提到的Session，会存储在服务器磁盘、内存或者数据库中，我们需要期清理过期的Session。

优点

可以主动清除session
session保存在服务器端，相对较为安全
结合cookie使用，较为灵活，兼容性较好

缺点

服务器压力大：每个用户在认证后，Session 信息都会保存在服务器的内存中，开销大。
难以扩展：对于基于 Session 的分布式系统、集群，要实现负载均衡，需要做多机共享session机制，实现方法可将session存储到数据库中或者redis中，加大了对数据库额外的开销和维护。
会有跨域问题

JWT身份认证

为什么要使用Token？

JWT本质是用于验证身份的凭证，这个凭证能允许我们使用JWT在用户和服务器之间传递安全可靠的信息。
信息基于 base64 编码转换为 ASCII 码，字节占用很小，便于传输。
基于 Token 的鉴权机制保持了 HTTP 协议的无状态型，每次操作都会生成新的JWT，不需要在服务器端存储用户的记录，因此也没必要保存JWT，真正实现无状态，从而实现更简单的水平扩展。

客户端使用用户名和密码进行登录；
服务器端接收到请求后，取验证用户名和密码；
验证成功后，服务器会签发一个Token，再把Token签发到客户端；
客户端接收到Token之后，会存储到Cookie或者Local Storage；
客户端每次向服务器发出请求时，都要携带服务器端签发的Token；
服务器端接收到请求，去验证客户端携带的Token，如果验证成功，则返回客户端请求的数据。

Token的创建过程

JWT的Token由三部分组成：Header+Payload+Signature

1）Header 创建头部

Header 部分是一个 JSON 对象，描述 JWT 的元数据。

{
“alg”: “HS256”,
“typ”: “JWT”
}

alg属性表示签名的算法（algorithm），默认是 HMAC SHA256（这个算法的密钥只有认证服务器和应用服务器知道），用什么 hash 算法来生成 JWT 签名模块（下文描述）。

typ属性表示这个令牌（token）的类型（type），JWT 令牌统一写为JWT。

2）Payload 创建负载

Payload 部分也是一个 JSON 对象，用来存放实际需要传递的数据。官方给出了json数据的字段。

{

“iss (issuer)”：签发人
exp (expiration time)：过期时间
sub (subject)：主题
aud (audience)：受众
nbf (Not Before)：生效时间
iat (Issued At)：签发时间
jti (JWT ID)：编号

}

当然，我们也可以自定义。

{
“exp”: “1234567890”,
“username”: “test”

}

注意一点，payload 是一定不能够携带敏感数据如密码等信息的

3）Signature 签名

签名的目的主要是为了验证我是 “我“，把前两部分（Header、Payload）和用户的密钥进行哈希，防止数据篡改。换言之，即使Header或Payload被篡改，但篡改者不知到密钥是什么，无法生成签名，形成Token，服务器端无法通过验证。

生成签名的步骤：

①Base64URL对生成的 header 和 payload 进行 base64url编码，然后把编码生成的字符串中间通过句号（.）连接起来。

②把密钥secret和data进行hash算法加密，生成签名，再进行base64编码，生成签名。(此处的secret是指用户的密钥，通过HA256或者其他方法进行加密)

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

延伸：

加密认证

JWT的签名除了通过密钥（secret）的HMAC加密算法，还支持公钥或私钥的RSA or ECDSA算法。

加密方法

对称加密：指的就是加、解密使用的同是一串密钥，所以被称做对称加密。对称加密只有一个密钥作为私钥。
常见的对称加密算法：DES，AES等。
非对称加密：指的是加、解密使用不同的密钥，一把作为公开的公钥，另一把作为私钥。公钥加密的信息，只有私钥才能解密。反之，私钥加密的信息，只有公钥才能解密。最常用的非对称加密算法：RSA

4）三个模块合并成Token

产生签名之后，把Header、Payload、Signature 三个部分用 “ . ” 拼成一个字符串。

自此，用户得到了服务器返回的Token（凭证）。用户下次登录的时候，在过期时间之内或者注销会话之内，可以凭这这个Token免密登录。

5.校验JWT

由于应用知道密钥，当用户向应用发起携带 JWT 的 API 请求时，应用可以执行签名算法。然后应用可以校验用户 hash 操作生成的签名是否和 JWT 中的签名匹配（即它匹配认证服务器创建的 JWT 签名），若匹配一致，则认证通过，返回请求的数据。

JWT适用场景

做简单的 Restful API 认证，从RESTful API查询使用JSON数据。RESTful API的原则之一是它应该是无状态的，这意味着当发出请求时，总会返回带有参数的响应，不会产生附加影响。
每次请求刷新 jwt。

缺点

JWT 本质上是通过时间换空间，服务器不存储用户状态信息，但是每个用户请求都会消耗 CPU 时间来验证 Token。

XSS攻击是恶意网页程序（通常是JavaScript）对网站进行攻击。攻击成功后，攻击者可能得到包括但不限于更高的权限（如执行一些操作）、私密网页内容、会话和cookie等各种内容。

服务器返回的Token是存储在客户端的Cookie或者Local Storage中，故容易发生XSS攻击。

注意

为了防止中间人窃取Token，从而发生CSRF 攻击，使用https对请求进行加密传输。
JWT的信息是不加密存储的，不可存敏感信息。
设置一个表较短的过期时间。JWT是安全，但也不是绝对的，比如针对同一个接口，JWT字符串被截取后，且在有效期内，在不篡改JWT字符串的情况下，也是可以模拟请求进行访问的。颁发一个有效期极短的JWT，即使暴露了危险也很小。
生成签名字段时，支持使用密钥字符串签名（安全性较低），也支持使用 RSA、ECDSA 私钥签名。

https://juejin.im/entry/5bb211b7e51d450e5c478e0b

基于Token的身份认证