JWT介绍及入门

1.介绍

JSON Web Token（JWT）是为了在网络应用环境间传递声明而执行的一种基于JSON的开放标准。这个规范允许我们使用JWT在用户和服务器之间传递安全可靠的信息。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。

2.Jwt组成

头部（Header）（非敏感）

头部用于描述关于该JWT的最基本的信息，例如其类型以及签名所用的算法等。这也可以被表示成一个JSON对象。
{"typ":"JWT","alg":"HS256"}

在头部指明了签名算法是HS256算法。 我们进行BASE64编码https://www.qqxiuzi.cn/bianma/base64.htm，编码后的字符串如下：
eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9

载荷（playload）（非敏感数据）

载荷就是存放有效信息的地方。该部分的信息是可以自定义的

定义一个payload:
{"sub":"1234567890","name":"John Doe","admin":true}

然后将其进行base64编码，得到Jwt的第二部分。
eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG7CoERvZSIsImFkbWluIjp0cnVlfQ==

签证（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：
签名算法( header (base64后的).payload (base64后的) . secret )

这个部分需要base64加密后的header和base64加密后的payload使用.连接组成的字符串，然后通过header中声明的加密方式进行加盐secret秘钥组合加密，然后就构成了jwt的第三部分。

TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

将这三部分用.连接成一个完整的字符串,构成了最终的jwt:

eyJ0eXAiOiJKV1QiLCJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG7CoERvZSIsImFkbWluIjp0cnVlfQ==.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

3.入门

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
        <artifactId>jjwt</artifactId>
        <version>0.9.1</version>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>junit</groupId>
        <artifactId>junit</artifactId>
        <version>4.12</version>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
</dependencies>

3.1 生成令牌

@Test
public void testGenerate(){
    String compact = Jwts.builder()
                .setId(UUID.randomUUID().toString())//设置唯一标识
                .setSubject("TEST") //  设置主题
                .claim("name", "赵金麦") //自定义信息
                .claim("age", 26) //自定义信息
                //.setExpiration(new Date()) //设置过期时间
                .setIssuedAt(new Date()) //令牌签发时间
                .signWith(SignatureAlgorithm.HS256, "HELLOWORLD")
                .compact();//签名算法, 秘钥

        System.out.println(compact);
}

打印消息如下：

eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJqdGkiOiI2ZjNkOGQxMi1lMTUzLTQ5MzctYTRmMi0wNjY0ZTE0ZDBjYWUiLCJzdWIiOiJURVNUIiwibmFtZSI6Iui1temHkem6piIsImFnZSI6MjYsImlhdCI6MTY4NDAzMzA2NH0.DDYMtiVZBnicaZqbnwl-MvfZK5xhGu6hkJKGgKqc2Ik

注意：

//如果 SignatureAlgorithm.HS256 报红。
//请检查下 SignatureAlgorithm 导包是否正确：
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;

3.2 校验令牌

@Test
public void testVerify(){
    String jwt = "eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJqdGkiOiI2ZjNkOGQxMi1lMTUzLTQ5MzctYTRmMi0wNjY0ZTE0ZDBjYWUiLCJzdWIiOiJURVNUIiwibmFtZSI6Iui1temHkem6piIsImFnZSI6MjYsImlhdCI6MTY4NDAzMzA2NH0.DDYMtiVZBnicaZqbnwl-MvfZK5xhGu6hkJKGgKqc2Ik
";
    Claims claims = Jwts.parser().setSigningKey("HELLOWORLD").parseClaimsJws(jwt).getBody();
    System.out.println(claims);
}

解析结果如下：

当我们对令牌进行任何部分(header , payload , signature)任何部分进行篡改, 都会造成令牌解析失败 ;

LocalStorage :

<script>
    localStorage.setItem("name", "li");

    alert(localStorage.getItem("name"))

    localStorage.removeItem("name");
</script>

4 JWT 原理

• 在服务器身份验证之后，将生成一个JSON对象并将其发送回用户，示例如下：{“UserName”: “Chongchong”,“Role”:
• “Admin”,“Expire”: “2018-08-08 20:15:56”} 之后，当用户与服务器通信时，客户在请求中发回JSON对象
• 为了防止用户篡改数据，服务器将在生成对象时添加签名，并对发回的数据进行验证

5 JWT的验证过程

它验证的方法其实很简单，只要把header做base64url解码，就能知道JWT用的什么算法做的签名，然后用这个算法，再次用同样的逻辑对header和payload做一次签名，并比较这个签名是否与JWT本身包含的第三个部分的串是否完全相同，只要不同，就可以认为这个JWT是一个被篡改过的串，自然就属于验证失败了。接收方生成签名的时候必须使用跟JWT发送方相同的密钥。

  注1：在验证一个JWT的时候，签名认证是每个实现库都会自动做的，但是payload的认证是由使用者来决定的。因为JWT里面可能会包含一个自定义claim，所以它不会自动去验证这些claim，以jjwt-0.7.0.jar为例：

    A 如果签名认证失败会抛出如下的异常：

      io.jsonwebtoken.SignatureException: JWT signature does not match locally computed signature. JWT validity cannot be asserted and should not be trusted.

即签名错误，JWT的签名与本地计算机的签名不匹配

   B JWT过期异常

      io.jsonwebtoken.ExpiredJwtException: JWT expired at 2017-06-13T11:55:56Z. Current time: 2017-06-13T11:55:57Z, a difference of 1608 milliseconds.  Allowed