gRPC with JWT

在 gRPC 中使用 JWT（JSON Web Tokens）进行身份验证是一种常见的做法，它可以帮助你确保请求方的身份和权限。下面是一种使用 gRPC 和 JWT 进行身份验证的步骤：

1. 生成和签发 JWT： 在用户登录成功后，你需要生成一个 JWT 并将其签发给用户。JWT 中可以包含一些有关用户身份、角色、权限等的信息。
2. 在 gRPC 的上下文中传递 JWT： 当客户端发送 gRPC 请求时，可以将 JWT 放置在 gRPC 请求的元数据（Metadata）中，作为请求的一部分。这样，服务器端就可以获取 JWT 并对其进行验证。
3. 服务器端验证 JWT： 在 gRPC 服务端，你需要编写代码来验证接收到的 JWT。这通常涉及到验证 JWT 的签名是否有效，以及检查其中的身份信息和权限等。
4. 决策和授权： 根据验证后的 JWT 信息，你可以决定是否允许用户继续访问请求的资源。这可能涉及到一些授权策略和业务逻辑。

以下是一个简单的示例，展示如何在 gRPC 中使用 JWT 进行身份验证：

proto文件

内容如下：

syntax = "proto3";

package chaincode.pb;

option go_package = "./;pb";

message HelloRequest { string name = 1; }
message HelloResponse { string reply = 2; }

service SayHi { rpc Hi(HelloRequest) returns (HelloResponse); }

通过下面的命令生成相关的文件：

$ protoc --go_out=./ --go-grpc_out=./ example.proto
$ tree
.
├── example_grpc.pb.go
├── example.pb.go
└── example.proto

0 directories, 3 files

server端

跟 client 端约定内容如下：

• token有效期为半小时
• iss使用gRPC token
• sub使用gRPC example server

代码如下：

package main

import (
	"chaincode/pb"
	"context"
	"fmt"
	"net"
	"time"

	"github.com/golang-jwt/jwt/v5"
	"github.com/pkg/errors"
	"google.golang.org/grpc"
	"google.golang.org/grpc/metadata"
)

var testKey = "testKey"

type HiService struct {
	pb.UnimplementedSayHiServer
}

func verifyToken(tokenString string) error {
	token, err := jwt.Parse(tokenString, func(token *jwt.Token) (interface{}, error) {
		return []byte(testKey), nil
	})
	if err != nil {
		return errors.Wrap(err, "init token parser error")
	}
	if !token.Valid {
		return errors.New("invalid token")
	}
	claims, ok := token.Claims.(jwt.MapClaims)
	if !ok {
		return errors.New("invalid claims")
	}
	exp, err := claims.GetExpirationTime()
	if err != nil {
		return errors.Wrap(err, "GetExpirationTime from token error")
	}

	now := time.Now()
	if now.Sub(exp.Time) > 0 {
		return errors.New("the token expires")
	}
	if claims["sub"] != "gRPC example server" {
		return errors.New("invalid sub")
	}
	if claims["iss"] != "gRPC token" {
		return errors.New("invalid iss")
	}
	return nil
}

func (s *HiService) Hi(ctx context.Context, req *pb.HelloRequest) (*pb.HelloResponse, error) {

	md, ok := metadata.FromIncomingContext(ctx)
	if !ok {
		return nil, errors.New("token信息获取失败")
	}
	token := md.Get("Authorization")[0]
	if err := verifyToken(token); err != nil {
		return nil, errors.Wrap(err, "token验证失败")
	}

	return &pb.HelloResponse{Reply: "hello " + req.Name}, nil
}

func main() {
	// 创建grpc服务示例
	sv := grpc.NewServer()
	// 注册我们的服务
	pb.RegisterSayHiServer(sv, new(HiService))

	// 绑定端口，提供服务
	lis, err := net.Listen("tcp", ":50001")
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	// 启动服务
	fmt.Println("liston on: 50001")
	sv.Serve(lis)
}

$ go run main.go
liston on: 50001

client

代码如下：

package main

import (
	"chaincode/pb"
	"context"
	"fmt"
	"time"

	"github.com/golang-jwt/jwt/v5"
	"google.golang.org/grpc"
	"google.golang.org/grpc/credentials/insecure"
)

var testKey = "testKey"

func genToken() (string, error) {
	claims := jwt.RegisteredClaims{
		ExpiresAt: jwt.NewNumericDate(time.Now().Add(30 * time.Minute)),
		Issuer:    "gRPC token",
		Subject:   "gRPC example client",
	}
	token := jwt.NewWithClaims(jwt.SigningMethodHS256, claims)
	return token.SignedString([]byte(testKey))
}

type TokeAuth struct {
	Token string
}

func (t *TokeAuth) GetRequestMetadata(ctx context.Context, uri ...string) (map[string]string, error) {
	return map[string]string{
		"Authorization": t.Token,
	}, nil
}

func (t *TokeAuth) RequireTransportSecurity() bool {
	return false
}

func main() {
	token, err := genToken()
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	conn, err := grpc.Dial("localhost:50001", grpc.WithTransportCredentials(insecure.NewCredentials()), grpc.WithPerRPCCredentials(&TokeAuth{Token: token}))
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer conn.Close()

	client := pb.NewSayHiClient(conn)

	resp, err := client.Hi(context.Background(), &pb.HelloRequest{Name: "Wang"})
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	fmt.Println(resp.String())
}

现在我们先将 client 端生成 token 的sub 设置为 gRPC example client，执行

$ go run main.go
panic: rpc error: code = Unknown desc = token验证失败: invalid sub

goroutine 1 [running]:
main.main()
        /root/go/src/example/client/main.go:55 +0x2f2
exit status 2

再将 client 端生成 token 的sub 设置为 gRPC example server，执行

$ go run main.go
reply:"hello Wang"

以上示例是一个简单的代码示例，实际上还需要处理错误、安全性和其他细节。

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