通过第三节,知道了 Token 的使用方式以及组成,不难发现,服务端验证客户端发送过来的 Token 时,还需要查询数据库获取用户基本信息,然后验证 Token 是否有效;
这样每次请求验证都要查询数据库,增加了查库带来的延迟等性能消耗;
那么这时候业界常用的 JWT 就应运而生了!!!
4.1 什么是 JWT
JWT 是 Auth0 提出的通过 对 JSON 进行加密签名来实现授权验证的方案;
就是登录成功后将相关用户信息组成 JSON 对象,然后对这个对象进行某种方式的加密,返回给客户端;
客户端在下次请求时带上这个 Token;
服务端再收到请求时校验 token 合法性,其实也就是在校验请求的合法性。
4.2 JWT 的组成
JWT 由三部分组成: Header 头部、 Payload 负载 和 Signature 签名
它是一个很长的字符串,中间用点(.)分隔成三个部分。列如 :
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiaWF0IjoxNTE2MjM5MDIyfQ.SflKxwRJSMeKKF2QT4fwpMeJf36POk6yJV_adQssw5c
Header 头部:
在 Header 中通常包含了两部分:
typ:代表 Token 的类型,这里使用的是 JWT 类型;
alg:使用的 Hash 算法,例如 HMAC SHA256 或 RSA.
{
"alg": "HS256",
"typ": "JWT"
}
Payload 负载:
它包含一些声明 Claim (实体的描述,通常是一个 User 信息,还包括一些其他的元数据) ,用来存放实际需要传递的数据,JWT 规定了 7 个官方字段:
iss (issuer):签发人
exp (expiration time):过期时间
sub (subject):主题
aud (audience):受众
nbf (Not Before):生效时间
iat (Issued At):签发时间
jti (JWT ID):编号
除了官方字段,还可以在这个部分定义私有字段,下面就是一个例子。
{
"sub": "1234567890",
"name": "John Doe",
"admin": true
}
Signature 签名
Signature 部分是对前两部分的签名,防止数据篡改。
首先,需要指定一个密钥(secret)。这个密钥只有服务器才知道,不能泄露给用户。然后,使用 Header 里面指定的签名算法(默认是 HMAC SHA256),按照下面的公式产生签名。
HMACSHA256(base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload), secret);
4.3 JWT 的使用方式
客户端收到服务器返回的 JWT,可以储存在 Cookie 里面,也可以储存在 localStorage。
此后,客户端每次与服务器通信,都要带上这个 JWT。你可以把它放在 Cookie 里面自动发送,但是这样不能跨域,所以更好的做法是放在 HTTP 请求的头信息 Authorization 字段里面。
Authorization: Bearer <token>
4.4 JWT 的认证流程图
其实 JWT 的认证流程与 Token 的认证流程差不多,只是不需要再单独去查询数据库查找用户用户;简要概括如下:
4.5 JWT 的优点
不需要在服务端保存会话信息(RESTful API 的原则之一就是无状态),所以易于应用的扩展,即信息不保存在服务端,不会存在 Session 扩展不方便的情况;
JWT 中的 Payload 负载可以存储常用信息,用于信息交换,有效地使用 JWT,可以降低服务端查询数据库的次数
4.6 JWT 的缺点
加密问题: JWT 默认是不加密,但也是可以加密的。生成原始 Token 以后,可以用密钥再加密一次。
到期问题: 由于服务器不保存 Session 状态,因此无法在使用过程中废止某个 Token,或者更改 Token 的权限。也就是说,一旦 JWT 签发了,在到期之前就会始终有效,除非服务器部署额外的逻辑。
4.7 前端常用的 JWT 库推荐
使用 express:express-jwt
使用 koa:koa-jwt