黑马程序员技术交流社区

标题: 【上海校区】jwt 实践以及与 session 对比 [打印本页]

作者: 不二晨 时间: 2018-7-23 09:56
标题: 【上海校区】jwt 实践以及与 session 对比
Json Web Token 是 rfc7519 出的一份标准，使用 JSON 来传递数据，用于判定用户是否登录状态。
jwt 之前，使用 session 来做用户认证。

以下代码均使用 javascript 编写。

session传统登录的方式是使用 session + token。
session 是指在服务器端使用 redis 或者 sql 类数据库，存储 user_id 以及 token 的键值对关系，基本工作原理如下。
const sessions = { "ABCED1": 10086, "CDEFA0": 10010}// 通过 token 获取 user_id，完成认证过程function getUserIdByToken (token) { return sessions[user_id]}复制代码token 是指在客户端使用 token 作为用户状态凭证，浏览器一般存储在 localStorage 或者 cookie 中。
如果存储在 cookie 中就是经常听到的 session + cookie 的登录方案。其实存储在 cookie，localStorage 甚至 IndexedDB 或者 WebSQL 各有利弊，核心思想一致。
关于 cookie 以及 token 优缺点，在 token authetication vs cookies 中有讨论。
如果不使用 cookie，可以采取 localStorage + Authorization 的方式进行认证。
// http 的头，每次请求权限接口时，需要携带 Authorization Headerconst headers = { Authorization: `Bearer: ${localStorage.get('token')}`}复制代码

推荐一个库 localForage，使用 IndexedDB，WebSQL 以及 IndexedDB 做键值对存储。

无状态登录session 需要在数据库中保持用户及token对应信息，所以叫 有状态。
试想一下，如何在数据库中不保持用户状态也可以登录。
第一种方法： 前端直接传 user_id 给服务端
缺点也特别特别明显，容易被用户篡改成任务 user_id，权限设置形同虚设。不过思路正确，接着往下走。
改进： 对 user_id 进行对称加密
比上边略微强点，如果说上一种方法是空窗户，这种方法就是糊了纸的窗户。
改进： 对 user_id 不需要加密，只需要进行签名，保证不被篡改
这便是 jwt 的思想，user_id，加密算法和签名一起存储到客户端，每次请求接口时，服务器判断签名是否一致。
Json Web Token

jwt.io

jwt 由 Header，Payload 以及 Signature 由 . 拼接而成。
HeaderHeader 由非对称加密算法和类型组成，如下
const header = { // 加密算法 alg: 'HS256', type: 'jwt'}复制代码PayloadPayload 中由 Registered Claim 以及需要通信的数据组成。这些数据字段也叫 Claim。
Registered Claim 中比较重要的是 "exp" Claim 表示过期时间，在用户登录时会设置过期时间。
const payload = { // 表示 jwt 创建时间 iat: 1532135735, // 表示 jwt 过期时间 exp: 1532136735, // 用户 id，用以通信 user_id: 10086}复制代码SignatureSign 由 Header，Payload 以及 secretOrPrivateKey 计算而成。
对于 secretOrPrivateKey，如果加密算法采用 HMAC，则为字符串，如果采用 RSA 或者 ECDSA，则为 PrivateKey。
// 由 HMACSHA256 算法进行签名，secret 不能外泄const sign = HMACSHA256(base64.encode(header) + '.' + base64.encode(payload), secret)// jwt 由三部分拼接而成const jwt = base64.encode(header) + '.' + base64.encode(payload) + '.' + sign复制代码

从生成 jwt 规则可知客户端可以解析出 payload，因此不要在 payload 中携带敏感数据，比如用户密码

校验在生成规则中可知，jwt 前两部分是对 header 以及 payload 的 base64 编码。
当服务器收到客户端的 token 后，解析前两部分得到 header 以及 payload，并使用 header 中的算法与 secretOrPrivateKey 进行签名，判断与 jwt 中的签名是否一致。

如何判断 token 过期？

验证码jwt 不仅可以用在用户认证，也可以用来校验验证码。
可以把验证码的结果字符串作为 secret。
const jwt = require('jsonwebtoken')// 假设验证码为字符验证码，字符为 ACDEconst token = jwt.sign({}, 'ACDE')复制代码无状态 VS 有状态关于无状态和有状态，在其它技术方向也有对比，比如 React 的 stateLess component 以及 stateful component，函数式编程中的副作用可以理解为状态，http 也是一个无状态协议，需要靠 header 以及 cookie 携带状态。
在用户认证这里，有无状态是指是否依赖外部数据存储，如 mysql，redis 等。
思考以下几个关于登录的问题如何使用 session 以及 jwt 实现
当用户注销时，如何使该 token 失效因为 jwt 无状态，不保存用户设备信息，没法单纯使用它完成以上问题，可以再利用数据库保存一些状态完成。

session: 只需要把 user_id 对应的 token 清掉即可
jwt: 使用 redis，维护一张黑名单，用户注销时加入黑名单，过期时间与 jwt 的过期时间保持一致。

如何允许用户只能在一个设备登录，如微信

session: 使用 sql 类数据库，对用户数据库表添加 token 字段并加索引，每次登陆重置 token 字段，每次请求需要权限接口时，根据 token 查找 user_id
jwt: 假使使用 sql 类数据库，对用户数据库表添加 token 字段(不需要添加索引)，每次登陆重置 token 字段，每次请求需要权限接口时，根据 jwt 获取 user_id，根据 user_id 查用户表获取 token 判断 token 是否一致。另外也可以使用计数器的方法，如下一个问题。

对于这个需求，session 稍微简单些，毕竟 jwt 也需要依赖数据库。
如何允许用户只能在最近五个设备登录，如诸多播放器

session: 使用 sql 类数据库，创建 token 数据库表，有 id, token, user_id 三个字段，user 与 token 表为 1:m 关系。每次登录添加一行记录。根据 token 获取 user_id，再根据 user_id 获取该用户有多少设备登录，超过 5 个，则删除最小 id 一行。
jwt: 使用计数器，使用 sql 类数据库，在用户表中添加字段 count，默认值为 0，每次登录 count 字段自增1，每次登录创建的 jwt 的 Payload 中携带数据 current_count 为用户的 count 值。每次请求权限接口时，根据 jwt 获取 count 以及 current_count，根据 user_id 查用户表获取 count，判断与 current_count 差值是否小于 5

对于这个需求，jwt 略简单些，而使用 session 还需要多维护一张 token 表。
如何使某一用户踢掉除现有设备外的其它所有设备，如诸多播放器

session: 在上一个问题的基础上，删掉该设备以外其它所有的token记录。
jwt: 在上一个问题的基础上，对 count + 5，并对该设备重新赋值为新的 count。

如何显示该用户登录设备列表

session: 在 token 表中新加列 device
jwt: 需要服务器端保持设备列表信息，做法与 session 一样，使用 jwt 意义不大

总结从以上问题得知，如果不需要控制登录设备数量以及设备信息，无状态的 jwt 是一个不错的选择。一旦涉及到了设备信息，就需要对 jwt 添加额外的状态支持，增加了认证的复杂度，此时选用 session 是一个不错的选择。
jwt 不是万能的，是否采用 jwt，需要根据业务需求来确定。

作者：shanyue
链接：https://juejin.im/post/5b532492e51d455d6825c0cc

作者: 摩西摩西OvO 时间: 2018-7-23 13:30

作者: 不二晨 时间: 2018-7-23 13:48
奈斯，优秀

作者: 摩西摩西OvO 时间: 2018-7-26 09:11

作者: 吴琼老师 时间: 2018-7-26 15:33

欢迎光临黑马程序员技术交流社区 (http://bbs.itheima.com/)

黑马程序员IT技术论坛 X3.2