1、什么是JWT
最近刚刚启动搭建一个会员支付系统的项目,单点登录用到JWT来认证,借此机会来谈一谈JWT的相关知识,后续也会分享项目中的相关技术点,大家点赞关注哦~~~
1.1、JWT的介绍
官方解释:JSON Web Token (JWT) 是一种开放标准 (RFC 7519),它定义了一种紧凑且独立的方式,用于在各方之间以 JSON 对象的形式安全地传输信息。此信息可以验证和信任,因为它是经过数字签名的。JWT 可以使用密钥(使用 HMAC算法)或使用 RSA 或 ECDSA 的公钥/私钥对进行签名。
简单来说,JWT就是用来判断某种信息是否可以被信任的一种签名json
1.2、JWT的使用场景
-
身份验证(Authentication):JWT 可以被用作用户登录的身份验证凭证。当用户成功登录后,服务端可以生成一个包含用户信息的 JWT,并将其返回给客户端。以后,客户端在每次请求时都会携带这个 JWT,服务端通过验证 JWT 的签名来确认用户的身份。
-
授权(Authorization):在用户登录后,服务端可以生成包含用户角色、权限等信息的 JWT,并在用户每次请求时进行验证。通过解析 JWT 中的声明信息,服务端可以判断用户是否有权限执行特定的操作或访问特定的资源。
-
信息交换(Information Exchange):由于 JWT 的声明信息可以被加密,因此可以安全地在用户和服务器之间传递信息。这在分布式系统中非常有用,因为可以确保信息在各个环节中的安全传递。
-
单点登录(Single Sign-On):JWT 可以被用于支持单点登录,使得用户在多个应用之间只需要登录一次即可使用多个应用,从而提高用户体验。
1.3、JWT的优势
-
无状态:JWT 的验证是基于密钥的,因此它不需要在服务端存储用户信息。这使得 JWT 可以作为一种无状态的身份认证机制。
-
跨语言支持:JWT 的标准化和简单性质使得它可以在多种语言和平台之间使用。
-
安全性高:由于 JWT 的载荷可以进行加密处理,因此 JWT 能够保证数据的安全传输。同时,JWT 的签名机制也能够保证数据的完整性和真实性。
2、JWT的结构
JWT由Header+Payload+Signature三部分组成
Header
JWT 的头部通常由两部分组成,分别是令牌类型(typ)和加密算法(alg)。一般情况下,头部会采用 Base64 编码。
{
"alg": "HS256",
"typ": "JWT"
}
Payload
JWT 的载荷也称为声明信息,包含了一些有关实体(通常是用户)的信息以及其他元数据。通常包括以下几种声明:
-
Registered Claims:这些声明是预定义的,包括 iss(发行者)、sub(主题)、aud(受众)、exp(过期时间)、nbf(生效时间)、iat(发布时间)和 jti(JWT ID)等。
-
Public Claims:这些声明可以自定义,但需要注意避免与注册声明的名称冲突。
-
Private Claims:这些声明是保留给特定的应用程序使用的,不会与其他应用程序冲突。
注意:Payload中一定不要存放敏感或重要信息,如密码等
{
"sub": "666666",
"name": "warriors",
"admin": true
}
Signature
JWT 的签名是由头部、载荷和密钥共同生成的。它用于验证 JWT 的真实性和完整性。一般情况下,签名也会采用 Base64 编码。
例如,如果要使用 HMAC SHA256 算法,将按以下方式创建签名:
HMACSHA256(
base64UrlEncode(header) + "." +
base64UrlEncode(payload),
secret)
3、SpringMVC架构中的JWT使用示例
3.1、引入Maven依赖
<dependency>
<groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
<artifactId>jjwt-api</artifactId>
<version>0.11.5</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
<artifactId>jjwt-impl</artifactId>
<version>0.11.5</version>
<scope>runtime</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
<artifactId>jjwt-jackson</artifactId>
<version>0.11.5</version>
<scope>runtime</scope>
</dependency>
3.2 、编写JWT工具类,实现JWT生成,JWT校验等功能
public class JWTUtil {
// JWT过期时间
public static final long JWT_TTL = 60 * 60 * 1000L * 24 * 14;
// JWT_KEY为服务器私钥,注意保密
public static final String JWT_KEY = "aBcDeFgHdkfajdja50490fjaifeja4ief";
public static String getUUID() {
return UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-", "");
}
/**
* 生成JWT
* @param subject 用户唯一标识ID
* @return
*/
public static String createJWT(String subject) {
JwtBuilder builder = getJwtBuilder(subject, null, getUUID());
return builder.compact();
}
private static JwtBuilder getJwtBuilder(String subject, Long ttlMillis, String uuid) {
// 自行选择加密算法
SignatureAlgorithm signatureAlgorithm = SignatureAlgorithm.HS256;
SecretKey secretKey = generalKey();
long nowMillis = System.currentTimeMillis();
Date now = new Date(nowMillis);
if (ttlMillis == null) {
ttlMillis = JWTUtil.JWT_TTL;
}
long expMillis = nowMillis + ttlMillis;
Date expDate = new Date(expMillis);
return Jwts.builder()
.setId(uuid)
.setSubject(subject)
.setIssuer("sg")
.setIssuedAt(now)
.signWith(signatureAlgorithm, secretKey)
.setExpiration(expDate);
}
public static SecretKey generalKey() {
byte[] encodeKey = Base64.getDecoder().decode(JWTUtil.JWT_KEY);
return new SecretKeySpec(encodeKey, 0, encodeKey.length, "HmacSHA256");
}
/**
* 校验JWT
*/
public static Claims parseJWT(String jwt) throws Exception {
SecretKey secretKey = generalKey();
return Jwts.parserBuilder()
.setSigningKey(secretKey)
.build()
.parseClaimsJws(jwt)
.getBody();
}
}
3.3、自定义拦截器
public class JWTIntercepter implements HandlerInterceptor {
public static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(JWTIntercepter.class);
/**
* 添加用户身份认证
* @param request
* @param response
* @param handler
* @return
* @throws Exception
*/
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
String jwttoken = HttpRequestUtil.getCookieValue(request, "jwt_token");
if (jwttoken == null || jwttoken.isEmpty()) {
return false;
}
try {
Claims claims = JWTUtil.parseJWT(jwttoken);
} catch (JwtException e) {
LOGGER.info("JWT解析异常:" + e.getMessage());
return false;
}
response.sendError(ResponseEnum.USER_UNAUTHORIZED.getCode(),
ResponseEnum.USER_UNAUTHORIZED.getMessage());
return false;
}
}
3.4、配置拦截器到拦截器链中
@Configuration
public class WebMVCConfig implements WebMvcConfigurer {
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
JWTIntercepter jwtIntercepter = new JWTIntercepter();
registry.addInterceptor(jwtIntercepter)
.addPathPatterns("/**")
//注意:登陆和注册请求放行
.excludePathPatterns("/user/login", "/user/register");
}
}
至此,jwt的配置已全部完成~~~