什么是JWT？
Json web token (JWT), 是为了在网络应用环境间传递声明而执行的一种基于JSON的开放标准（(RFC 7519).定义了一种简洁的，自包含的方法用于通信双方之间以JSON对象的形式安全的传递信息。
因为数字签名的存在，这些信息是可信的，JWT可以使用HMAC算法或者是RSA的公私秘钥对进行签名。
JWT的请求流程
JWT的应用场景
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。
优点：
1.简洁(Compact): 可以通过URL，POST参数或者在HTTP header发送，因为数据量小，传输速度也很快
2.自包含(Self-contained)：负载中包含了所有用户所需要的信息，避免了多次查询数据库
3.因为Token是以JSON加密的形式保存在客户端的，所以JWT是跨语言的，原则上任何web形式都支持。
4.不需要在服务端保存会话信息，特别适用于分布式微服务。
JWT的数据结构
为一个很长的字符串，字符之间通过"."分隔符分为三个子串。注意JWT对象为一个长字串，各字串之间也没有换行符，此处为了演示需要，我们特意分行并用不同颜色表示了。每一个子串表示了一个功能块，总共有以下三个部分，JWT头、有效载荷和签名，将它们写成一行如下：
eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJhdWQiOiIxIn0.4Cx-GXq5yLyHS2lEkp-2eukwIEBfCd2ISJUzzpPeGBc
JWT头
JWT的头部承载两部分信息：token类型和采用的加密算法
{
"alg": "HS256",
"typ": "JWT"
}
声明类型:这里是jwt
声明加密的算法:通常直接使用 HMAC SHA256
加密算法是单向函数散列算法，常见的有MD5、SHA、HAMC。
MD5(message-digest algorithm 5) （信息-摘要算法）缩写，广泛用于加密和解密技术，常用于文件校验。校验？不管文件多大，经过MD5后都能生成唯一的MD5值
SHA (Secure Hash Algorithm，安全散列算法），数字签名等密码学应用中重要的工具，安全性高于MD5
HMAC(Hash Message Authentication Code)，散列消息鉴别码，基于密钥的Hash算法的认证协议。用公开函数和密钥产生一个固定长度的值作为认证标识，用这个标识鉴别消息的完整性。常用于接口签名验证
有效载荷Payload
载荷就是存放有效信息的地方。
有效信息包含三个部分
1.标准中注册的声明
2.公共的声明
3.私有的声明
标准中注册的声明 (建议但不强制使用) ：
iss: jwt签发者
sub: 面向的用户(jwt所面向的用户)
aud: 接收jwt的一方
exp: 过期时间戳(jwt的过期时间，这个过期时间必须要大于签发时间)
nbf: 定义在什么时间之前，该jwt都是不可用的.
iat: jwt的签发时间
jti: 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。
公共的声明 ：
公共的声明可以添加任何的信息，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，因为该部分在客户端可解密.
私有的声明 ：
私有声明是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，因为base64是对称解密的，意味着该部分信息可以归类为明文信息。
哈希签名Signature
jwt的第三部分是一个签证信息
这个部分需要base64加密后的header和base64加密后的payload使用.连接组成的字符串，然后通过header中声明的加密方式进行加盐secret组合加密，然后就构成了jwt的第三部分。
密钥secret是保存在服务端的，服务端会根据这个密钥进行生成token和进行验证，所以需要保护好。
SpringBoot集成JWT鉴权
1，引入jwt依赖
<dependency>
<groupId>com.auth0</groupId>
<artifactId>java-jwt</artifactId>
<version>3.4.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<version>1.18.8</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>fastjson</artifactId>
<version>1.2.28</version>
</dependency>
2，编写是否需要鉴权的注解
PassToken.class
@Target({ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface PassToken {
boolean required() default true;
}
UserLoginToken.class
@Target({ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface UserLoginToken {
boolean required() default true;
}
3，使用拦截器进行拦截鉴权
AuthenticationInterceptor.class，这里是使用的是Spring的HandlerInterceptor 拦截器，也可以使用@Aspectj这个注解来拦截
public class AuthenticationInterceptor implements HandlerInterceptor {
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object object) throws Exception {
String token = httpServletRequest.getHeader("token");// 从 http 请求头中取出 token
// 如果不是映射到方法直接通过
if(!(object instanceof HandlerMethod)){
return true;
}
HandlerMethod handlerMethod=(HandlerMethod)object;
Method method=handlerMethod.getMethod();
//检查是否有passtoken注释，有则跳过认证
if (method.isAnnotationPresent(PassToken.class)) {
PassToken passToken = method.getAnnotation(PassToken.class);
if (passToken.required()) {
return true;
}
}
//检查有没有需要用户权限的注解
if (method.isAnnotationPresent(UserLoginToken.class)) {
UserLoginToken userLoginToken = method.getAnnotation(UserLoginToken.class);
if (userLoginToken.required()) {
// 执行认证
if (token == null) {
throw new RuntimeException("无token，请重新登录");
}
// 获取 token 中的 user id
String userId;
try {
userId = JWT.decode(token).getAudience().get(0);
} catch (JWTDecodeException j) {
throw new RuntimeException("401");
}
User user = new User(1,"zhangsan","115806");
if (user == null) {
throw new RuntimeException("用户不存在，请重新登录");
}
// 验证 token
JWTVerifier jwtVerifier = JWT.require(Algorithm.HMAC256(user.getPassword())).build();
try {
jwtVerifier.verify(token);
} catch (JWTVerificationException e) {
throw new RuntimeException("401");
}
return true;
}
}
return true;
}
@Override
public void postHandle(HttpServletRequest httpServletRequest,
HttpServletResponse httpServletResponse,
Object o, ModelAndView modelAndView) throws Exception {
}
@Override
public void afterCompletion(HttpServletRequest httpServletRequest,
HttpServletResponse httpServletResponse,
Object o, Exception e) throws Exception {
}
}
InterceptorConfig.class
@Configuration
public class InterceptorConfig extends WebMvcConfigurerAdapter {
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
registry.addInterceptor(authenticationInterceptor())
.addPathPatterns("/**"); // 拦截所有请求，通过判断是否有 @LoginRequired 注解 决定是否需要登录
}
@Bean
public AuthenticationInterceptor authenticationInterceptor() {
return new AuthenticationInterceptor();
}
}
4，登录接口
@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
@Autowired
private TokenService tokenService;
//登录
@RequestMapping("/login")
public Object login(User user){
JSONObject jsonObject=new JSONObject();
User userForBase= new User(1,"zhangsan","115806");
if(user.getId()!=1){
jsonObject.put("message","登录失败,用户不存在");
return jsonObject;
}else {
if (!userForBase.getPassword().equals(user.getPassword())){
jsonObject.put("message","登录失败,密码错误");
return jsonObject;
}else {
String token = tokenService.getToken(userForBase);
jsonObject.put("token", token);
jsonObject.put("user", userForBase);
return jsonObject;
}
}
}
@UserLoginToken
@RequestMapping("/getMessage")
public String getMessage(){
return "你已通过验证";
}
}
User.class
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class User {
private int id;
private String userame;
private String password;
}
JWT测试
模拟登录，获取JWT生成的token
获取消息，测试是否鉴权
手动改变token，测试是否通过鉴权
