什么是JWT（JSON WEB TOKEN）

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什么是JWT 

     Json web token（JWT）是为了网络应用环境间传递声明而执行的一种基于JSON的开发标准（RFC 7519），该token被设计为紧凑且安全的，特别适用于分布式站点的单点登录（SSO）场景。JWT的声明通常被用来在身份提供者和服务提供者间传递被认证的用户身份信息，以便于从资源服务器获取资源，也能够增长一些额外的其它业务逻辑所必须的声明信息，该token也可直接被用于认证，也可被加密。

  起源

   提及JWT，咱们应该来谈一谈基于token的认证和传统的Session认证的区别。

  传统的session认证

    咱们知道，http协议自己是一种无状态的协议，而这就意味着若是用户向咱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，由于根据http协议，咱们并不能知道是哪一个用户发送的请求，因此为了让咱们的应用能识别是哪一个用户发出的，咱们只能在服务器存储一份用户登录的信息，这份登录信息会在响应时传递给服务器，告诉其保存为cookie，以便下次请求时发送给咱们的应用，这样咱们的英哟个就能识别请求来自哪一个用户了，这就是传统的基于sessino认证

       可是这种基于session的认证使应用自己很可贵扩展，随着不用客户端的增长，独立的服务器已没法承载更多的用户，而这个时候基于session认证应用的问题就会暴露出来

  基于session认证所显露的问题

       Session：每一个用户通过咱们的应用认证以后，咱们的应用都要在服务端作一次记录，以便用户下次请求的鉴别，一般而言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

        扩展性：用户认证以后，服务端作认证记录，若是认证的记录被保存在内存的话，这意味着用户下次请求还必需要请求在这台服务器上，这样才能拿到受权的资源，这样在分布式的应用上，响应的限制了负载均衡器的能力，也意味着限制了应用的扩展性

        CSRF：由于是基于cookie来进行用户识别的，cookie若是被截获，用户就会很容易受到跨站请求伪造的攻击。

基于token的鉴权机制

    基于token的鉴权机制相似于http协议也是无状态的，它不须要在服务端去保留用户的认证信息或会话信息。这也就意味着机遇tokent认证机制的应用不须要去考虑用户在哪一台服务器登录了，这就为应用的扩展提供了便利

     流程是这样的

• 用户使用用户名密码请求服务器
• 服务器进行验证用户信息
• 服务器经过验证发送给用户一个token
• 客户端存储token，并在每次请求时附加这个token值
• 服务器验证token，并返回数据

      这个token必需要在每次请求时发送给服务器，它应该保存在请求头中，另外，服务器要支持CORS（跨来源资源共享）策略，通常咱们在服务端这么作就能够了 Access-Control-Allow-Origin：*

JWT的构成

      JWT是由三部分构成，将这三段信息文本用连接构成了JWT字符串。就像这样

eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJVc2VySWQiOjEyMywiVXNlck5hbWUiOiJhZG1pbiJ9.Qjw1epD5P6p4Yy2yju3-fkq28PddznqRj3ESfALQy_U

    第一部分咱们称它为头部（header）第二部分咱们称其为载荷（payload，相似于飞机上承载的物品），第三部分是签证（signature）

   header

      JWT的头部承载的两部分信息：

• 声明类型，这里是jwt
• 声明加密的算法，一般直接使用HMAC SHA256

   完整的头部就像下面这样的JSON

{
     'typ':'JWT',
     'alg':'HS256'  
}

    而后将头部进行base64加密（该加密是能够对称解密的），构成了第一部分

eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9

    plyload

      载荷就是存放有效信息的地方。这个名字像是特指飞机上承载的货品，这些有效信息包含三个部分

• 标准中注册的声明
• 公共的声明
• 私有的声明 

     标注中注册的声明（建议不强制使用）

• iss：jwt签发者
• sub：jwt所面向的用户
• aud：接收jwt的一方
• exp：jwt的过时时间，这个过时时间必须大于签发时间
• nbf：定义在什么时间以前，该jwt都是不可用的
• iat：jwt的签发时间
• jti：jwt的惟一身份标识，主要用来做为一次性token，从而回避重放攻击 

    公共的声明：

       公共的声明能够添加任何的信息，通常添加用户的相关信息或其它业务须要的必要信息，但不建议添加敏感信息，由于该部分在客户端可解密；

     私有的声明

         私有的声明是提供者和消费者功能定义的声明，通常不建议存放敏感信息，由于base64是对称解密的，意味着该部分信息能够归类为名文信息。

     定义一个payload

{
  "sub": "1234567890",
  "name": "John Doe",
  "admin": true
}

    而后将其base64加密，获得jwt的一部分

eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9

Signature

    jwt的第三部分是一个签证信息，这个签证信息由三部分组成：

• header(base64后的)
• payload(base64后的)
• secred     

       这个部分须要base64加密后的header和base64加密后的payload使用“.”链接组成的字符串，而后经过header中声明的加密方式进行加secret组合加密，而后就构成了jwt的第三部分

      

var encodedString = base64UrlEncode(header) + '.' + base64UrlEncode(payload);
var signature = HMACSHA256(encodedString, 'secret'); // TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

    将这三部分用“.”链接成一个完整的字符串，构成了最终的jwt：

eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

     注意：secret是保存在服务器端的，jwt的签发也是在服务端的，secret就是用来进行jwt的签发和jwt的验证，因此它就是你服务端的私钥，在任何场景都不该该流露出去，一旦客户端得知这个secret，那就意味着客户端能够自我签发jwt了

 应用 

      通常是在请求头里加入Authorization，并加上Bearer标注：

fetch('api/user/1', {
  headers: {
    'Authorization': 'Bearer ' + token
  }
})

       服务端会验证token，若是验证经过就会返回相应的资源，整个流程就是这样

   总结

      优势：

• 由于json的通用性，因此JWT是能够跨语言支持的，像C#，JavaScript，NodeJS，PHP等许多语言均可以使用
• 由于由了payload部分，因此JWT能够在自身存储一些其它业务逻辑所必要的非敏感信息
• 便于传输，jwt的构成很是简单，字节占用很小，因此它是很是便于传输的
• 它不须要在服务端保存会话信息，因此它易于应用的扩展

       安全相关

• 不该该在jwt的payload部分存储敏感信息，由于该部分是客户端可解密的部分
• 保护好secret私钥。该私钥很是重要
• 若是能够，请使用https协议