JWT使用

1.JWT

1.0 为什么要学习JWT？

1.1.简介

JWT，全称是Json Web Token， 是JSON风格轻量级的授权和身份认证规范，可实现无状态、分布式的Web应用授权；它是分布式服务权限控制的标准解决方案！

官网：https://jwt.io

GitHub上jwt的java客户端：https://github.com/jwtk/jjwt

1.2.数据格式

普通的token：32位UUID

JWT的token：

JWT的token包含三部分数据：

• Header：头部，通常头部有两部分信息：

  • 声明类型type，这里是JWT（type=jwt）

  • 加密算法，自定义(rs256/base64/hs256)

    我们会对头部进行base64加密（可解密），得到第一部分数据

• Payload：载荷，就是有效数据，一般包含下面信息：

• 用户身份信息-userid,username（注意，这里因为采用base64加密，可解密，因此不要存放敏感信息）

• 注册声明：如token的签发时间，过期时间，签发人等

  这部分也会采用base64加密，得到第二部分数据

• Signature：base64加密，签名，是整个数据的认证信息。一般根据前两步的数据，再加上服务的的密钥（secret，盐）（不要泄漏，最好周期性更换），通过加密算法生成。用于验证整个数据完整和可靠性

结论：

1 jwt的一个有规则的token

2 它有三部分组成：Header.payload.signature,每部分都是通过base64加密而成的

3 jwt每个部分都是可以解密的

1.3. JWT详解

1.3.1 base64编码原理

Base64编码之所以称为Base64，是因为其使用64个字符来对任意数据进行编码，同理有Base32、Base16编码。标准Base64编码使用的64个字符如下：

这64个字符是各种字符编码（比如ASCII码）所使用字符的子集，并可打印。唯一有点特殊的是最后两个字符。

Base64本质上是一种将二进制数据转成文本数据的方案。对于非二进制数据，是先将其转换成二进制形式，然后每连续6比特（2的6次方=64）计算其十进制值，根据该值在上面的索引表中找到对应的字符，最终得到一个文本字符串。假设我们对Hello！进行Base64编码，按照ASCII表，其转换过程如下图所示：

可知Hello！的Base64编码结果为SGVsbG8h，原始字符串长度为6个字符串，编码后长度为8个字符，每3个原始字符经编码成4个字符。

但要注意，Base64编码是每3个原始字符编码成4个字符，如果原始字符串长度不能被3整除，怎么办？使用0来补充原始字符串。

以Hello！！为例，其转换过程为：

Hello!! Base64编码的结果为 SGVsbG8hIQAA 。最后2个零值只是为了Base64编码而补充的，在原始字符中并没有对应的字符，那么Base64编码结果中的最后两个字符 AA 实际不带有效信息，所以需要特殊处理，以免解码错误。

标准Base64编码通常用 = 字符来替换最后的 A，即编码结果为 SGVsbG8hIQ==。因为 = 字符并不在Base64编码索引表中，其意义在于结束符号，在Base64解码时遇到 = 时即可知道一个Base64编码字符串结束。

如果Base64编码字符串不会相互拼接再传输，那么最后的 = 也可以省略，解码时如果发现Base64编码字符串长度不能被4整除，则先补充 = 字符，再解码即可。

解码是对编码的逆向操作，但注意一点：对于最后的两个 = 字符，转换成两个A 字符，再转成对应的两个6比特二进制0值，接着转成原始字符之前，需要将最后的两个6比特二进制0值丢弃，因为它们实际上不携带有效信息。

总结：

1、base64的编码/加密原理

答：原理：将键盘输入的字符用base64编码表示

过程：将键盘输入字符的ascii码值，转成的对应8位二进制，将该二进制6个一组拆分，并计算拆分之后的十进制值，找出十进制值在base64编码中对应的字母，即完成base64加密

1.3.2 jwt测试-JwtUtil的使用

新建一个模块测试

1. 导入jar包

       <properties>
           <jjwt.version>0.7.0jjwt.version>
           <joda-time.version>2.9.6joda-time.version>
       properties>
       
       <dependencies>
           <dependency>
               <groupId>io.jsonwebtokengroupId>
               <artifactId>jjwtartifactId>
               <version>${jjwt.version}version>
           dependency>
           
           <dependency>
               <groupId>joda-timegroupId>
               <artifactId>joda-timeartifactId>
               <version>${joda-time.version}version>
           dependency>
       dependencies>

1. 导入JwtUtil

package com.czxy.util;

import io.jsonwebtoken.Claims;
import io.jsonwebtoken.JwtBuilder;
import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;
import org.joda.time.DateTime;
import org.springframework.boot.autoconfigure.transaction.jta.JtaAutoConfiguration;

import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import javax.xml.bind.DatatypeConverter;
import java.security.Key;

public class JWTUtil {


  /**
   * 获取token中的参数
   *
   * @param token
   * @return
   */
  public static Claims parseToken(String token,String key) {
      if ("".equals(token)) {
          return null;
      }

      try {
          return Jwts.parser()
                  .setSigningKey(DatatypeConverter.parseBase64Binary(key))
                  .parseClaimsJws(token).getBody();
      } catch (Exception ex) {
          return null;
      }
  }

  /**
   * 生成token
   *
   * @param userId
   * @return
   */
  public static String createToken(Integer userId,String username,String key, int expireMinutes) {
      SignatureAlgorithm signatureAlgorithm = SignatureAlgorithm.HS256;
      //生成签名密钥
      byte[] apiKeySecretBytes = DatatypeConverter.parseBase64Binary(key);

      Key signingKey = new SecretKeySpec(apiKeySecretBytes, signatureAlgorithm.getJcaName());

      //添加构成JWT的参数
      JwtBuilder builder = Jwts.builder()
//                .setHeaderParam("type", "JWT")
//                .setSubject(userId.toString())
              .claim("userId", userId) // 设置载荷信息
              .claim("username",username)
              .claim("age",23)
              .setExpiration(DateTime.now().plusMinutes(expireMinutes).toDate())// 设置超时时间
              .signWith(signatureAlgorithm, signingKey);

      //生成JWT
      return builder.compact();
  }


  public static void main(String[] args) {

      String token = JWTUtil.createToken(1, "zhangsan","admin", 30);
      System.out.println(token);

      Claims claims = JWTUtil.parseToken(token, "admin");

      System.out.println();

  }


}

2.编码测试
结论：

1. jwt是采用base64加密/编码的
   

2. jwt的每个部分都是可以单独解码的

3. 在jwt中不应存放重要明感信息，因为可以解密，不安全

4. createToken源码跟踪–最重要的方法

eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.
eyJ1c2VySWQiOjEsInVzZXJuYW1lIjoiemhhbmdzYW4iLCJhZ2UiOjIzLCJleHAiOjE1NDQ1MDczOTl9.
LjX_Bw2ORguMKM2aIG2Z2rnF5h-4LnL2QmcFZaD8Sog

通过阅读此方法

可以确定JWT底层用的是Base64加密

下一篇文章搭建JWT的鉴权系统

祝你幸福
送你一首歌《When You Believe》Whitney Houston / Mariah Carey
附图：米家积木