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JWT的简单理解

发布时间 2023-06-17 23:44:32作者: 小小俊少

JWT简介

是什么？

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1.翻译

官网地址: https://jwt.io/introduction/
翻译: jsonwebtoken（JWT）是一个开放标准（rfc7519），它定义了一种紧凑的、自包含的方式，用于在各方之间以JSON 对象安全地传输信息。此信息可以验证和信任，因为它是数字签名的。jwt可以使用秘密（使用HMAC算法）或使用RSA或ECDSA的公钥/私钥对进行签名

2.通俗解释

JWT简称JSON Web Token,也就是通过JSON形式作为Web应用中的令牌,用于在各方之间安全地将信息作为JSON对象传输。在数据传输过程中还可以完成数据加密、签名等相关处理。

能做什么？

1.授权

这是使用JWT的最常见方案。一旦用户登录，每个后续请求将包括JWT，从而允允许的路由，服务和资源。单点登录是当今广泛使用JWT的一项功能，因为它的开销很小并且可以在不同的域中轻松使用。

2.信息交换

JSON Web Token是在各方之间安全地传输信息的好方法。因为可以对JWT进行签名（例如，使用公钥/私钥对），所以您可以确保发件人是他们所说的人。此外，由于签名是使用标头和有效负载计算的，因此您还可以验证内容是否遭到篡改。

注意：jwt 跟 session 不一样，jwt 存储在客户端，session 存储在服务器端，服务器断电后 session 就没了，而jwt 因为存储在客户端，所以就不会被影响，只要 jwt 不过期，就可以继续使用。

为什么提出？

基于传统的Session认证（问题）

1.认证方式

我们知道，http协议本身是一种无状态的协议，而这就意味着如果用户向我们的应用提供了用户名和密码来进行用户认证，那么下一次请求时，用户还要再一次进行用户认证才行，因为根据 http 协议，我们并不能知道是哪个用户发出的请求，所以为了让我们的应用能识别是哪个用户发出的请求，我们只能在服务器存储一份用户登录的信息 session，这份登录信息会在响应时传递给浏览器 sessionID，告诉其保存为 cookie, 以便下次请求时发送给我们的应用，这样我们的应用就能识别请求来自哪个用户了,这就是传统的基于 session 认证。

2.认证流程
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3.暴露问题

  1. 每个用户经过我们的应用认证之后，我们的应用都要在服务端做一次记录，以方便用户下次请求的鉴别，通常而言session 都是保存在内存中，而随着认证用户的增多，服务端的开销会明显增大

  2. 用户认证之后，服务端做认证记录，如果认证的记录被保存在内存中的话，这意味着用户下次请求还必须要请求在这台服务器上,这样才能拿到授权的资源，这样在分布式的应用上，相应的限制了负载均衡器的能力。这也意味着限制了应用的扩展能力。

  3. 因为是基于cookie来进行用户识别的, cookie如果被截获，用户就会很容易受到跨站请求伪造 CSRF 的攻击。

  4. 在前后端分离系统中就更加痛苦:如下图所示也就是说前后端分离在应用解耦后增加了部署的复杂性。通常用户一次请求就要转发多次。如果用session 每次携带sessionid 到服务器，服务器还要查询用户信息。同时如果用户很多。这些信息存储在服务器内存中，给服务器增加负担。还有就是CSRF（跨站伪造请求攻 击）攻击，session是基于cookie进行用户识别的, cookie如果被截获，用户就会很容易受到跨站请求伪造的攻击。还有就是sessionid就是一个特征值，表达的信息不够丰富。不容易扩展。而且如果你后端应用是多节点部署。那么就需要实现session共享机制。不方便集群应用。

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JSessionID

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上面的就是，通过设置 request 的 session ，然后服务器会 response 一个 JSessionID 给客户端进行保存到 cookie 中，以便于访问对应的 服务器中的 sessionimage-20230424225653145

基于JWT认证

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1.认证流程

  1. 首先，前端通过Web表单将自己的用户名和密码发送到后端的接口。这一过程一般是一个HTTP POST请求。建议的方式是通过SSL加密的传输（https协议），从而避免敏感信息被嗅探。

  2. 后端核对用户名和密码成功后，将用户的id等其他信息作为 JWT Payload（负载），将其与头部分别进行Base64 编码拼接后签名，形成一个JWT(Token)。形成的JWT就是一个形同 lll.zzz.xxx 的字符串。 token head.payload.singurater

  3. 后端将JWT字符串作为登录成功的返回结果返回给前端。前端可以将返回的结果保存在localStorage或sessionStorage上（JWT 本地存储），退出登录时前端删除保存的JWT即可。

  4. 前端在每次请求时将JWT放入HTTP Header中的Authorization位。(解决XSS和XSRF问题) HEADER

  5. 后端检查是否存在，如存在验证JWT的有效性。例如，检查签名是否正确；检查Token是否过期；检查Token的接收方是否是自己（可选）。

  6. 验证通过后后端使用 JWT 中包含的用户信息进行其他逻辑操作，返回相应结果。

2. jwt 优势
  • 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
  • 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（但是注意，私密的信息不要用来生成 token，比如 密码，因为 token 是可以被反解析的）
  • 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。
  • 不需要在服务端保存会话信息，特别适用于分布式微服务

存储 cookie、localstorage 优缺点

将token存储在cookie或localStorage中都有其优缺点，需要根据具体情况选择最适合的方式。

  • 将token存储在cookie中的优点是：

    1. 可以在不同的页面和浏览器窗口中共享，方便在多个页面进行认证和授权。

    2. 可以设置cookie的过期时间和域名，以控制其有效性和使用范围。

    3. 可以使用HttpOnly和Secure属性来增强cookie的安全性，防止XSS攻击和窃取cookie的攻击。

  • 将token存储在localStorage中的优点是：

    1. 可以存储较大量的数据，比cookie更灵活和方便。

    2. 可以在浏览器关闭后保留数据，方便下次访问时使用。

    3. 可以通过JavaScript代码直接访问和修改，方便对token进行管理和更新。

然而，将token存储在cookie或localStorage中都有一些安全风险。例如，cookie 可能受到CSRF攻击和窃取cookie的攻击，而localStorage可能受到XSS攻击和窃取数据的攻击。因此，在使用cookie或localStorage存储token时，需要采取适当的安全措施来保护其机密性和完整性。

综上所述，应该根据具体情况选择最适合的方式，例如根据安全要求、数据量、跨域访问等因素进行权衡和选择。如果需要在不同的页面和浏览器窗口中共享token，可以考虑使用cookie；如果需要存储较大量的数据，可以考虑使用localStorage。同时，还需要采取适当的安全措施来保护存储的数据。

token存到cookie中不会受到csrf攻击吗？
  • 将token存储在cookie中可能会受到CSRF（Cross-Site Request Forgery）攻击，攻击者可以利用跨站点请求伪造攻击来窃取token。为了防止这种情况，可以使用同源策略和CSRF令牌来保护网站。
  • 同源策略指的是浏览器限制不同源之间的JavaScript代码的交互，以防止恶意站点窃取数据。因此，如果攻击者无法访问目标站点的页面源代码，则无法获得存储在cookie中的token。
  • CSRF令牌是一种用于防止CSRF攻击的安全技术。网站可以向客户端提供一个随机、唯一的CSRF令牌，并要求在每个请求中包含该令牌。攻击者无法获得这个令牌，因此无法伪造合法的请求。
  • 因此，为了防止CSRF攻击，可以在网站中使用同源策略和CSRF令牌来保护存储在cookie中的token。此外，还需要设置适当的过期时间和刷新机制来保持token的有效性和安全性，并确保token是加密的、不容易被猜测和伪造的，以及只能被访问到的合法用户才能够使用。