首页 > 编程语言 > 如何利用jwt来保护你的接口服务
2022
03-16

如何利用jwt来保护你的接口服务

前言

以前写过一篇关于接口服务规范的文章，原文在此，里面关于安全性问题重点讲述了通过appid，appkey，timestamp，nonce以及sign来获取token，使用token来保障接口服务的安全。今天我们来讲述一种更加便捷的方式，使用jwt来生成token。

一、JWT是什么

JSON Web Token（JWT） 定义了一种紧凑且自包含的方式，用于在各方之间作为 JSON 对象安全地传输信息。该信息可以被验证和信任，因为它是经过数字签名的。JWT可以设置有效期。

JWT是一个很长的字符串，包含了Header，Playload和Signature三部分内容，中间用.进行分隔。

Headers

Headers部分描述的是JWT的基本信息，一般会包含签名算法和令牌类型，数据如下：

{
    "alg": "RS256",
    "typ": "JWT"
}

Playload

Playload就是存放有效信息的地方，JWT规定了以下7个字段，建议但不强制使用：

iss: jwt签发者
sub: jwt所面向的用户
aud: 接收jwt的一方
exp: jwt的过期时间，这个过期时间必须要大于签发时间
nbf: 定义在什么时间之前，该jwt都是不可用的
iat: jwt的签发时间
jti: jwt的唯一身份标识，主要用来作为一次性token

除此之外，我们还可以自定义内容

{
    "name":"Java旅途",
    "age":18
}

Signature

Signature是将JWT的前面两部分进行加密后的字符串，将Headers和Playload进行base64编码后使用Headers中规定的加密算法和密钥进行加密，得到JWT的第三部分。

二、JWT生成和解析token

在应用服务中引入JWT的依赖

<dependency>
    <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
    <artifactId>jjwt</artifactId>
    <version>0.9.0</version>
</dependency>

根据JWT的定义生成一个使用RSA算法加密的，有效期为30分钟的token

public static String createToken(User user) throws Exception{

    return Jwts.builder()
        .claim("name",user.getName())
        .claim("age",user.getAge())
        // rsa加密
        .signWith(SignatureAlgorithm.RS256, RsaUtil.getPrivateKey(PRIVATE_KEY))
        // 有效期30分钟
        .setExpiration(DateTime.now().plusSeconds(30 * 60).toDate())
        .compact();
}

登录接口验证通过后，调用JWT生成带有用户标识的token响应给用户，在接下来的请求中，头部携带token进行验签，验签通过后，正常访问应用服务。

public static Claims parseToken(String token) throws Exception{
    return Jwts
        .parser()
        .setSigningKey(RsaUtil.getPublicKey(PUBLIC_KEY))
        .parseClaimsJws(token)
        .getBody();
}

三、token续签问题

上面讲述了关于JWT验证的过程，现在我们考虑这样一个问题，客户端携带token访问下单接口，token验签通过，客户端下单成功，返回下单结果，然后客户端带着token调用支付接口进行支付，验签的时候发现token失效了，这时候应该怎么办？只能告诉用户token失效，然后让用户重新登录获取token？这种体验是非常不好的，oauth2在这方面做的比较好，除了签发token，还会签发refresh_token，当token过期后，会去调用refresh_token重新获取token，如果refresh_token也过期了，那么再提示用户去登录。现在我们模拟oauth2的实现方式来完成JWT的refresh_token。

思路大概就是用户登录成功后，签发token的同时，生成一个加密串作为refresh_token，refresh_token存放在redis中，设置合理的过期时间（一般会将refresh_token的过期时间设置的比较久一点）。然后将token和refresh_token响应给客户端。伪代码如下：

@PostMapping("getToken")
public ResultBean getToken(@RequestBody LoingUser user){

    ResultBean resultBean = new ResultBean();
    // 用户信息校验失败，响应错误
    if(!user){
        resultBean.fillCode(401,"账户密码不正确");
        return resultBean;
    }
    String token = null;
    String refresh_token = null;
    try {
        // jwt 生成的token
        token = JwtUtil.createToken(user);
        // 刷新token
        refresh_token = Md5Utils.hash(System.currentTimeMillis()+"");
        // refresh_token过期时间为24小时
        redisUtils.set("refresh_token:"+refresh_token,token,30*24*60*60);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }

    Map<String,Object> map = new HashMap<>();
    map.put("access_token",token);
    map.put("refresh_token",refresh_token);
    map.put("expires_in",2*60*60);
    resultBean.fillInfo(map);
    return resultBean;
}

客户端调用接口时，在请求头中携带token，在拦截器中拦截请求，验证token的有效性，如果验证token失败，则去redis中判断是否是refresh_token的请求，如果refresh_token验证也失败，则给客户端响应鉴权异常，提示客户端重新登录，伪代码如下：

HttpHeaders headers = request.getHeaders();
// 请求头中获取令牌
String token = headers.getFirst("Authorization");
// 判断请求头中是否有令牌
if (StringUtils.isEmpty(token)) {
    resultBean.fillCode(401,"鉴权失败，请携带有效token");
    return resultBean;
}
if(!token.contains("Bearer")){
    resultBean.fillCode(401,"鉴权失败，请携带有效token");
    return resultBean;
}

token = token.replace("Bearer ","");
// 如果请求头中有令牌则解析令牌
try {
    Claims claims = TokenUtil.parseToken(token).getBody();
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
    String refreshToken = redisUtils.get("refresh_token:" + token)+"";
    if(StringUtils.isBlank(refreshToken) || "null".equals(refreshToken)){
        resultBean.fillCode(403,"refresh_token已过期，请重新获取token");
        return resultbean;
    }
}

refresh_token来换取token的伪代码如下：

@PostMapping("refreshToken")
public Result refreshToken(String token){

    ResultBean resultBean = new ResultBean();
    String refreshToken = redisUtils.get(TokenConstants.REFRESHTOKEN + token)+"";
    String access_token = null;
    try {
        Claims claims = JwtUtil.parseToken(refreshToken);
        String username = claims.get("username")+"";
        String password = claims.get("password")+"";
        LoginUser loginUser = new LoginUser();
        loginUser.setUsername(username);
        loginUser.setPassword(password);
        access_token = JwtUtil.createToken(loginUser);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
    Map<String,Object> map = new HashMap<>();
    map.put("access_token",access_token);
    map.put("refresh_token",token);
    map.put("expires_in",30*60);
    resultBean.fillInfo(map);
    return resultBean;
}

通过上面的分析，我们简单的实现了token的签发，验签以及续签问题，JWT作为一个轻量级的鉴权框架，使用起来非常方便，但是也会存在一些问题，

  • JWT的Playload部分只是经过base64编码，这样我们的信息其实就完全暴露了，一般不要将敏感信息存放在JWT中。
  • JWT生成的token比较长，每次在请求头中携带token，导致请求偷会比较大，有一定的性能问题。
  • JWT生成后，服务端无法废弃，只能等待JWT主动过期。

下面这段是我网上看到的一段关于JWT比较适用的场景:

  • 有效期短
  • 只希望被使用一次

比如，用户注册后发一封邮件让其激活账户，通常邮件中需要有一个链接，这个链接需要具备以下的特性：能够标识用户，该链接具有时效性（通常只允许几小时之内激活），不能被篡改以激活其他可能的账户，一次性的。这种场景就适合使用JWT。

总结

到此这篇关于如何利用jwt来保护你的接口服务的文章就介绍到这了,更多相关jwt保护接口服务内容请搜索自学编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持自学编程网！

编程技巧